JP2000512738A - 電場および/または磁場を測定するフィールドセンサーと装置およびその方法 - Google Patents
電場および/または磁場を測定するフィールドセンサーと装置およびその方法Info
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Abstract
Description
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.電場および磁場を測定する手段を含むフィールドセンサー(1)であって、 立方体に配置された少なくとも6枚のコンデンサプレート(5、6、7、15、 16、17、25、26、27、35、36、37)が設けられ、磁場を測定す る手段は該コンデンサプレートによって形成された場所において設けられること が好ましく、該手段は3次元的に配置され、例えばコイル(2、3、4)、ホー ル効果センサー、磁気抵抗器等を含むことが好ましいことを特徴とするフィール ドセンサー(1)。 2.それぞれx-軸、y-軸、z-軸上に配置された3つの環状または円筒形コイ ルが設けられ、該コイルはコンデンサプレート(5、6、7、15、16、17 、25、26、27)によって囲まれ、該コンデンサプレートは2枚ごとに互い に平行に配置されることを特徴とする請求項1に係るフィールドセンサー。 3.コイル(2、3、4)は、ほとんど同一の直径を有する環状でお互いにはめ 込まれることを特徴とする請求項2に係るフィールドセンサー。 4.各コイルには、該コイルの外側において、それぞれの該コイルに対して平行 に設けられるコンデンサプレート対が割り当てられることを特徴とする請求項2 または3に係るフィールドセンサー。 5.コンデンサープレート(5から37)に高抵抗コーティングが設けられるこ とを特徴とする前記請求項のいずれか1つに係るフィールドセンサー。 6.コンデンサープレート(5から37)が高抵抗物質を含むことを特徴とする 請求項1から4のいずれか1つに係るフィールドセンサー。 7.コンデンサプレート(5から37)が対になって配置され、各内部プレート (25から37)のそれぞれは電気的に共通のアース端子に接続されることを特 徴とする前記請求項のいずれか1つに係るフィールドセンサー。 8.コンデンサプレート(5から37)の電気配線が該コンデンサプレートの辺 に設けられることを特徴とする前記請求項のいずれか1つに係るフィールドセン サー。 9.a)特に請求項1から8のいずれか1つに係る少なくとも1つのコンデンサ プレート対(5から37)を含むフィールドセンサー(1)と、 b)非反転および反転入力を含む差動増幅器(51)を有する測定装置(50 )であって、一方のコンデンサプレート(5から37)が該非反転入力に接続さ れ、他方のコンデンサプレート(5から37)が該反転入力に接続される測定装 置(50)と、 コンデンサ(C1)の1つの端子が該差動増幅器(51)の該非反転入力に、 他方の端子が該差動増幅器(51)の該反転入力に接続されるコンデンサ(C1 )とによって特徴づけられる電場測定装置。 10.該差動増幅器(51)が低入力容量を有する該非反転および反転入力の両 方で、アースに分離され、該入力容量(Cストレー)が両方の入力に対して同一 であることが好ましい請求項9に係る装置。 11.該差動増幅器(51)の入力における該入力容量(Cストレー)が、0. 5pFと1μFの間である請求項10に係る装置。 12.該差動増幅器(51)の該非反転入力および該反転入力がオームの高い抵 抗(Rin)を経てアースに接続され、該抵抗が1MΩから100TΩに分布す ることが好ましい請求項9から11のいずれか1つに係る装置。 13.該コンデンサ(C1)の容量が0.5pFから10μFの範囲にあり、1 80pFから1.8nFが好ましい2つの値間で、切り替え可能なことが好まし い請求項9から12のいずれか1つに係る装置。 14.該コンデンサプレート(5から37)が互いに平行に配置され、同じ大き さを有することが好ましい請求項1から13に係る装置。 15.該コンデンサプレート(5から37)が正方形で、5mmから300mm の辺の長さを有することが好ましい請求項1から14に係る装置。 16.2枚の該コンデンサプレート(5から37)間の距離が該コンデンサプレ ートの辺の長さと実質的に同一である請求項15に係る装置。 17.該コンデンサプレート対のそれぞれが、撚り合わされることが好ましい細 い配線(53、55)を経て、該差動増幅器(51)に接続され、各配線対が互 いから一定の間隔があけられている請求項9から16のいずれか1つに係る装置 。 18.該フィールドセンサー(1)と該差動増幅器間の距離は、5mmないし1 000mmである請求項9から17のいずれか1つに係る装置。 19.該差動増幅器(51)および/または該コンデンサ(C1)の表面は、コ ンデンサプレートの表面より小さい請求項9から18に係る装置。 20.第1コンデンサプレート対がx-軸方向における電場を測定し、第2コン デンサプレート対がy-軸方向における電場を測定し、第3コンデンサプレート 対がz-軸方向における電場を測定する請求項9から19のいずれか1つに係る 、3台の装置によって特徴づけられる3次元電場測定装置。 21.コンデンサプレートが正方形であり、隣接するプレート対について各コン デンサプレートの2辺間の距離が0.1mmから50mmであり、1mmが好ま しい請求項20に係る装置。 22.該コンデンサプレートがFR4、ペルティナックス(Pertinax) 等のようなプリントされた回路物質が好ましいプラスチックを含み、プレート対 の他方のコンデンサプレートから遠いほうを向いている側面上に黒鉛層のような 伝導層が設けられる請求項1から21のいずれか1つに係る装置。 23.好ましい端の領域において、各配線が伝導性ラッカー/ニスを含むコンデ ンサプレートに、それぞれ接続される請求項17から22のいずれか1つに係る 装置。 24.ポリウレタンのような好ましいプラスチックの立方体は注入鋳造であり、 該立方体の6面のそれぞれがコンデンサプレートを形成する請求項1から23の いずれか1つに係る装置。 25.該注入鋳造の立方体は空洞であり、蓋つきの箱を形成することが好ましく 、該立方体の辺にちょうつがいが取り付けられることが好ましい請求項24に係 る装置。 26.特に請求項1から8のいずれか1つに係るフィールドセンサー(1)によ って特徴づけられる電場および磁場測定装置、およびコイル(2、3、4)に接 続された少なくとも1つの積分器(40)によって特徴づけられる請求項9から 25のいずれか1つに係る電場測定装置。 27.該積分器(40)がコイル(2、3、4)の端子と出力信号を供給する整 流器(D2)とに接続され、かつアースに接続されたコンデンサ(C2)を含む 請求項26に係る装置。 28.測定装置(50)および/または積分器(40)の出力信号が、評価手段 (60)に利用され、その結果が光および/または音響ディスプレイ(70)に 利用される請求項9から27のいずれか1つの係る装置。 29.電場の3次元測定の間に、該評価手段(60)がまず3台の差動増幅器( 51)の各出力信号を2乗し、その後該2乗を足し、最終的に該和の平方根を求 め、該平方根を該ディスプレイ(70)に供給し、および/または磁場の3次元 測定のために3台の積分器(40)の各出力信号をまず2乗し、次に該2乗を足 し、最終的に該和の平方根を求め、該平方根を該ディスプレイ(70)に供給す る請求項28に係る装置。 30.複数のコイルが接着剤によって接続されることが好ましく、コンデンサプ レートがそれぞれの該コイルに接着剤で接続される請求項1から29のいずれか 1つに係る装置。 31.コイル領域における空間および各コンデンサプレート間の領域においてポ リウレタン、ポリスチレン等のような発砲プラスチックで少なくとも部分的に満 たされる請求項1から30のいずれか1つに係る装置。 32.請求項1から31のいずれか1つに係る装置によって、特に電場および/ または磁場を測定する方法。 33.電場を測定する、特に手にもって3次元測定する装置を、測定する人間が 保持することを特徴とする請求項32に係る方法。 34.短いハンドルによって電場および/または磁場を測定する装置を、測定す る人間が保持することを特徴とする請求項32または33に係る方法。 35.別の方法で装置の動きによる交流場として検出される静電連続場によって 測定誤差が最小限にされ、該装置のゆっくりで、静かな動きによって特徴づけら れる低周波数領域が好ましい電場測定装置。
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