JP2009180630A - 測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】測定対象体における所定の物理量を正確に測定し得る非接触型の測定装置を提供する。
【解決手段】測定対象体についての所定の物理量を非接触で検出して検出信号Ｓｄを出力する検出部２と、検出部２から出力された検出信号Ｓｄに基づいて物理量の値を測定する測定部３と、測定部３によって測定された物理量の値を表示する表示部４と、測定部３および表示部４を制御する制御部８と、測定部３による所定の確度での測定が可能な物理量の値の範囲として規定された測定可能範囲Ｒｍについての測定可能範囲データＤｍを記憶する記憶部６と、測定された物理量の値が測定可能範囲Ｒｍ内であるか否かを識別可能に報知する報知部としての発光部７とを備え、制御部８は、測定された物理量の値が測定可能範囲Ｒｍ内であるときに発光部７を発光させてその旨を報知させる報知処理を実行する。
【選択図】図２

Description

本発明は、測定対象体についての所定の物理量を非接触で測定可能に構成された非接触型の測定装置に関するものである。

この種の非接触型の測定装置として、センサを測定対象体に対向させて測定対象体の温度を測定する非接触型の温度測定装置（例えば、特開平８−１３６３５１号公報に開示されている小型放射温度計）や、センサを測定対象体に近接させて、測定対象体に供給されている電圧を測定する非接触型の電圧測定装置（例えば、特開平７−５５８５２号公報に開示されている検電器）が知られている。この種の測定装置では、例えば、安全確保の観点からプローブ等を直接接触させるのが好ましくない測定対象体や、狭い場所に存在していてプローブ等を直接接触させるのが困難な測定対象体についての物理量（温度や電圧）を安全かつ容易に測定することが可能となっている。
特開平８−１３６３５１号公報（第２−３頁、第１図） 特開平７−５５８５２号公報（第２−３頁、第３図）

ところが、従来の非接触型の測定装置には、以下の問題点がある。すなわち、この種の測定装置では、プローブ等を測定対象体に直接接触させるタイプの測定装置とは異なり、例えば、測定対象体が狭い場所に存在していたり、測定対象体の近傍に障害物が存在していたりするときには、センサと測定対象体とが対向しているか否か、またセンサが測定対象体に十分に近接しているか否かを認識するのが困難なことがある。この場合、センサと測定対象体とが対向していなかったり、センサが測定対象体に十分に近接していなかったりするときには、センサが測定対象体の物理量を確実に検出することができずに、例えば、規定された測定可能範囲よりも信頼性が低い不正確な値が測定値として測定装置に表示されることとなる。したがって、従来のこの種の測定装置には、このような使用状況において正確な測定が困難となるなるおそれがあり、この点の改善が求められている。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、測定対象体における所定の物理量を正確に測定し得る非接触型の測定装置を提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく請求項１記載の測定装置は、測定対象体についての所定の物理量を非接触で検出して検出信号を出力する検出部と、当該検出部から出力された前記検出信号に基づいて前記物理量の値を測定する測定部と、当該測定部によって測定された前記物理量の値を表示する表示部と、前記測定部および前記表示部を制御する制御部とを備えた非接触型の測定装置であって、前記測定部による所定の確度での測定が可能な前記物理量の値の範囲として規定された測定可能範囲を記憶する記憶部と、前記測定された前記物理量の値が前記測定可能範囲内であるか否かを識別可能に報知する報知部とを備え、前記制御部は、前記測定された前記物理量の値が前記測定可能範囲内であるときに前記報知部にその旨を報知させる報知処理を実行する。

また、請求項２記載の測定装置は、請求項１記載の測定装置において、前記測定部によって測定された前記物理量の値のホールドを指示する操作部を備え、前記制御部は、前記報知処理を実行した状態において前記操作部が操作されたときに、その時点における前記物理量の値をホールドして前記表示部に表示させる表示処理を実行する。

また、請求項３記載の測定装置は、請求項１記載の測定装置において、前記測定部によって測定された前記物理量の値のホールドを指示する操作部を備え、前記制御部は、前記報知処理を実行している状態において、前記表示部に前記物理量の値を表示させ、その状態において前記操作部が操作されたときに、その時点における前記物理量の値をホールドして前記表示部に表示させる表示処理を実行する。

また、請求項４記載の測定装置は、請求項１から３のいずれかに記載の測定装置において、前記操作部としてのホールドボタンを備えて構成され、前記報知部は、前記ホールドボタン内に配設された発光部を備えて構成され、前記制御部は、前記報知処理として前記発光部を発光させる。

請求項１記載の測定装置によれば、制御部が、測定部によって測定された物理量の値が測定可能範囲内であるときに報知部にその旨を報知させる報知処理を実行することにより、測定された物理量の値が測定可能範囲内であるか否かを使用者に対して確実に認識させることができる。このため、例えば、測定対象体が狭い場所に存在していたり、測定対象体の近傍に障害物が存在していたりして、検出部と測定対象体とが対向しているか否か、また検出部が測定対象体に十分に近接しているか否かを認識するのが困難な使用状況においても、測定装置と測定対象体との位置関係が所定の確度での物理量の測定が可能な状態にあることを確実に認識させることができる。したがって、この測定装置によれば、制御部によって報知処理が行われた時点で表示部に表示された物理量を読み取ることで、測定対象体についての表示部の測定を十分正確に行うことができる。

また、請求項２記載の測定装置によれば、制御部が、報知処理を実行した状態において操作部が操作された時点における物理量の値をホールドして表示部に表示させる表示処理を実行することにより、測定可能範囲内にある信頼性の高い測定値だけを表示させ、不正確なおそれのある測定値の表示を確実に停止させることができるため、測定対象体についての物理量の測定をより正確に行うことができる。

また、請求項３記載の測定装置によれば、制御部が、報知処理を実行している状態において、表示部に物理量の値を表示させ、その状態において操作部が操作されたときに、その時点における物理量の値をホールドして表示部に表示させる表示処理を実行することにより、制御部によって報知処理が実行状態されている状態、つまり所定の高い確度での測定が可能な状態においてのみ測定可能範囲内にある信頼性の高い物理量の値を表示させ、制御部による報知処理の非実行状態における物理量の値の表示、つまり不正確なおそれのある物理量の値の表示を停止させることができる結果、測定対象体についての物理量の測定をより正確に行うことができる。

また、請求項４記載の測定装置によれば、制御部が報知処理としてホールドボタン内に配設された発光部を発光させることにより、例えば、測定現場が暗い状態であっても、物理量の値が測定可能範囲内であるか否かを使用者に対して確実に報知することができると共に、ホールドボタンの位置を使用者に対して確実に認識させることができる。

以下、本発明に係る測定装置の最良の形態について、添付図面を参照して説明する。

最初に、電圧測定装置１の構成について説明する。図１に示す電圧測定装置１は、本発明に係る非接触型の測定装置の一例であって、測定対象体（例えば同図に示す被覆電線１００）に供給されている交流電圧（本発明における所定の物理量の一例）を非接触で測定可能に構成されている。具体的には、電圧測定装置１は、図２に示すように、検出部２、測定部３、表示部４、操作部５、記憶部６、発光部７および制御部８を備えて構成されている。

検出部２は、例えば、センサ２１（図１参照）および増幅回路（図示せず）を備えて構成され、測定対象体としての被覆電線１００との間の静電容量に基づき、被覆電線１００に供給されている交流電圧を検出して検出信号Ｓｄ（具体的には交流電流）を出力する（図２参照）。この場合、センサ２１は、図１に示すように、電圧測定装置１の先端部（同図における左側端部）に配設されている。測定部３は、検出部２から出力された検出信号Ｓｄに基づいて被覆電線１００に供給されている交流電圧の値（物理量の値）を測定して（以下、測定部３によって測定された交流電圧の値を「測定値Ｖｍ」ともいう）、測定値Ｖｍについての電圧データＤｖを出力する。表示部４は、制御部８の制御に従って測定値Ｖｍを表示する。操作部５は、図１に示すように、電源ボタン３１およびホールドボタン３２などの操作ボタンを備えて構成され、各操作ボタンが操作されたときに、各操作ボタンに対応する操作信号Ｓｏを出力する。この場合、ホールドボタン３２は、その内側に配設された後述する発光部７から光の透過を可能とするために、例えば、透明または半透明の樹脂などで形成されている。

記憶部６は、測定可能範囲データＤｍを記憶する。この場合、測定可能範囲データＤｍは、測定部３による所定の確度（測定値が真の値にどれだけ近いかを表すパラメータ）での測定が可能な交流電圧の値の範囲（以下、この範囲を「測定可能範囲Ｒｍ」ともいう）を示すデータであって、制御部８によって実行される第１測定処理５０（図３参照）において用いられる。ここで、この電圧測定装置１では、所定の高い確度での測定が可能な交流電圧の測定可能範囲Ｒｍの範囲が性能試験等によって予め規定されており、製造時においてこの測定可能範囲Ｒｍが記憶部６に書き込まれている。

発光部７は、本発明における報知部として機能し、例えばＬＥＤで構成されている。この場合、発光部７は、操作部５におけるホールドボタン３２の内側（ホールドボタン内）に配設されて、制御部８の制御に従って発光することにより、測定値Ｖｍが測定可能範囲Ｒｍの範囲内であることを報知する。制御部８は、操作部５から出力される操作信号Ｓｏに従って図３示す第１測定処理５０を実行することにより、測定部３による交流電圧の測定、表示部４による測定値Ｖｍの表示、および発光部７の発光等を制御する。この場合、制御部８は、第１測定処理５０の実行時において、測定部３によって測定された測定値Ｖｍが測定可能範囲Ｒｍ内であるときに発光部７を発光させることにより、使用者に対して所定の高い確度での測定が可能な旨を報知させる報知処理を実行する。また、制御部８は、この報知処理を実行した状態において操作部５のホールドボタン３２が操作されたときに、その時点における測定値Ｖｍをホールド（内部メモリに一時的に記憶）すると共にその測定値Ｖｍを表示部４に表示させる表示処理を実行する。

次に、電圧測定装置１を用いて測定対象としての被覆電線１００に供給されている交流電圧の値を測定する方法、およびその際の電圧測定装置１における各部の動作について、図面を参照して説明する。

まず、操作部５の電源ボタン３１（図１参照）を操作する。この際に、制御部８が、操作部５から出力された操作信号Ｓｏに従って図３に示す第１測定処理５０を実行する。この第１測定処理５０では、制御部８は、まず、電圧測定装置１を構成する各部を初期化する（ステップ５１）。次いで、制御部８は、記憶部６から測定可能範囲データＤｍを読み出す（ステップ５２）。続いて、制御部８は、図４に示すように、測定の準備が完了した旨を示す文字（例えば同図に示す「ＲＥＡＤＹ」の文字）を表示部４に表示させる（ステップ５３）。これにより、電圧測定装置１において測定の準備が完了した旨が使用者に報知される。

一方、図５に示すように、測定準備を完了した電圧測定装置１における検出部２のセンサ２１を被覆電線１００に近付けた際に、センサ２１による交流電圧の検出が可能な第１検出領域Ａ１（同図参照）内に被覆電線１００が位置したときには、検出部２が、被覆電線１００との間の静電容量に基づいて被覆電線１００に供給されている交流電圧を検出して（例えば、特開２００７−１３２９２６号公報において出願人が開示した公知の検出方法による検出）、検出信号Ｓｄを測定部３に出力する。また、測定部３が、検出部２から出力された検出信号Ｓｄに基づいて交流電圧の値を測定して（例えば、上記の公報において出願人が開示した公知の測定方法による測定）、その測定値Ｖｍについての電圧データＤｖを制御部８に出力する。

次いで、制御部８は、記憶部６から読み出した測定可能範囲データＤｍに基づいて測定可能範囲Ｒｍを特定すると共に、測定部３から出力された電圧データＤｖに基づいて測定値Ｖｍを特定する。続いて、制御部８は、測定値Ｖｍが測定可能範囲Ｒｍ内であるか否かを判別する（ステップ５４）。具体的には、制御部８は、所定の下限値から所定の上限値までの間の範囲が測定可能範囲Ｒｍとして規定されているときには、測定値Ｖｍが下限値以上かつ上限値以下であるか否かを判別する。この場合、例えば、測定値Ｖｍが測定可能範囲Ｒｍ外であるときには、制御部８は、電圧データＤｖによって特定される測定値Ｖｍが変化する度にこのステップ５４を繰り返して実行する。

次に、図６に示すように、電圧測定装置１のセンサ２１を被覆電線１００にさらに近付けた（近接させた）際に、センサ２１による交流電圧の確実な検出が可能な第２検出領域Ａ２（同図参照）内に被覆電線１００が位置したときには、検出部２が、被覆電線１００に供給されている交流電圧を確実に検出して検出信号Ｓｄを出力し、測定部３が検出信号Ｓｄに基づいて電圧データＤｖを制御部８に出力する。この場合、制御部８は、上記したステップ５４において、測定値Ｖｍが測定可能範囲Ｒｍ内であると判別したときには、操作部５におけるホールドボタン３２の内側に配設されている発光部７を発光させる報知処理を実行する（ステップ５５）。

この場合、図６に示すように、発光部７の発光によって発光部７からの光がホールドボタン３２を透過して、ホールドボタン３２が明るく視認される結果、測定値Ｖｍが測定可能範囲Ｒｍ内となった（所定の高い確度での測定が可能となった）旨が使用者に対して確実に報知される。したがって、使用者は、そのことを確実に認識することができるため、例えば、被覆電線１００が狭い場所に存在していたり、被覆電線１００の近傍に障害物が存在していたりして、センサ２１と被覆電線１００とが対向しているか否か、またセンサ２１が被覆電線１００に十分に近接しているか否かを認識するのが困難な使用状況においても、電圧測定装置１とセンサ２１との位置関係が、所定の確度での交流電圧の測定が可能な状態にあることを確実に認識することができる。

次いで、制御部８は、ホールドボタン３２が操作されたか否かを判別する（ステップ５６）。この場合、ホールドボタン３２が操作されたときには、制御部８は、操作部５から出力された操作信号Ｓｏに従い、その時点で測定部３から出力されている電圧データＤｖに基づいて特定した測定値Ｖｍを内部メモリに記憶させることにより、測定値Ｖｍをホールドする（ステップ５７）。続いて、制御部８は、ホールドしている測定値Ｖｍを表示部４に連続的に表示させる（ステップ５８）。これにより、被覆電線１００に供給されている交流電圧の測定値Ｖｍが使用者に報知される。なお、ステップ５７（測定値Ｖｍのホールド）およびステップ５８（ホールドしている測定値Ｖｍの表示）が本発明における表示処理に相当する。

次いで、制御部８は、ホールドボタン３２が操作（再操作）されたか否かを判別する（ステップ５９）。この際に、例えばホールドボタン３２が操作されたときには、制御部８は、測定値Ｖｍのホールドを解除すると共に、表示部４に対して測定値Ｖｍの表示を停止させた後に（ステップ６０）、上記したステップ５３を実行する。以後、制御部８は、電源ボタン３１が操作されて第１測定処理５０を終了するまで、上記したステップ５３〜６０を繰り返して実行する。この場合、制御部８が第１測定処理５０を実行することで、上記した表示処理の実行時にのみ測定値Ｖｍが表示部４に表示される。つまり、制御部８によって報知処理が実行された状態においてホールドボタン３２が操作された時点における測定値Ｖｍだけが表示部４に表示される。

このように、この電圧測定装置１によれば、制御部８が、測定部３によって測定された測定値Ｖｍが測定可能範囲Ｒｍ内であるときに報知部としての発光部７にその旨を報知させる報知処理を実行することにより、測定値Ｖｍが測定可能範囲Ｒｍ内であるか否かを使用者に対して確実に認識させることができる。このため、例えば、測定対象体としての被覆電線１００が狭い場所に存在していたり、被覆電線１００の近傍に障害物が存在していたりして、検出部２のセンサ２１と被覆電線１００とが対向しているか否か、またセンサ２１が被覆電線１００に十分に近接しているか否かを認識するのが困難な使用状況においても、電圧測定装置１と被覆電線１００との位置関係が所定の確度での交流電圧の測定が可能な状態にあることを確実に認識させることができる。したがって、この電圧測定装置１によれば、制御部８によって報知処理が行われた時点で表示部４に表示された測定値Ｖｍを読み取ることで、被覆電線１００についての交流電圧の測定（所定の物理量の測定）を十分正確に行うことができる。

また、この電圧測定装置１によれば、制御部８が、報知処理を実行した状態においてホールドボタン３２が操作された時点における測定値Ｖｍをホールドして表示部４に表示させる表示処理を実行し、表示処理の実行時を除いて表示部４に対して測定値Ｖｍの表示を停止させることにより、測定可能範囲Ｒｍ内にある信頼性の高い測定値Ｖｍだけを表示させ、不正確なおそれのある測定値Ｖｍの表示を確実に停止させることができるため、被覆電線１００についての交流電圧の測定をより正確に行うことができる。

また、この電圧測定装置１によれば、制御部８が報知処理としてホールドボタン３２内に配設された発光部７を発光させることにより、例えば、測定現場が暗い状態であっても、測定値Ｖｍが測定可能範囲Ｒｍ内であるか否かを使用者に対して確実に報知することができると共に、ホールドボタン３２の位置を使用者に対して確実に認識させることができる。

なお、本発明は、上記した構成に限定されない。例えば、制御部８が、表示処理の実行時にのみ測定値Ｖｍを表示させ、表示処理の実行時を除いて測定値Ｖｍの表示を停止させる構成例について上記したが、報知処理を実行した時点で測定値Ｖｍの表示を開始させる構成を採用することもできる。この構成では、制御部８は、上記した第１測定処理５０に代えて、図７に示す第２測定処理７０を実行する。この第２測定処理７０では、制御部８は、第１測定処理５０のステップ５１〜５４における処理と同様の処理をステップ７１〜７４において行う。この場合、制御部８は、ステップ７４において測定値Ｖｍが測定可能範囲Ｒｍ内であると判別したときには、報知処理を実行すると共に、表示部４に対して測定値Ｖｍの表示を開始させる（ステップ７５）。

続いて、制御部８は、第１測定処理５０のステップ５６〜５８における処理と同様の処理をステップ７６〜７８において行う。この場合、制御部８は、ステップ７８において、例えば、センサ２１と被覆電線１００との間の距離変化に伴って電圧データＤｖが変化し、それによって測定値Ｖｍが変化したとしても、ホールドしている測定値Ｖｍを固定的かつ連続的に表示部４に表示させる。これにより、ホールドボタン３２を操作した時点における測定値Ｖｍが使用者に報知される。なお、ステップ７７（測定値Ｖｍのホールド）およびステップ７８（ホールドしている測定値Ｖｍの表示）が本発明における表示処理に相当する。

次いで、制御部８は、第１測定処理５０のステップ５９，６０における処理と同様の処理をステップ７９，８０において実行した後に、ステップ７３を実行する。以後、制御部８は、電源ボタン３１が操作されて第２測定処理７０を終了するまで、上記したステップ７３〜８０を繰り返して実行する。この場合、この構成では、制御部８によって報知処理が実行されている状態、つまり所定の高い確度での測定が可能な状態（上記の例では、第２検出領域Ａ２内に被覆電線１００が位置している状態）においてのみ、測定可能範囲Ｒｍ内にある信頼性の高い測定値Ｖｍを表示させ、制御部８による報知処理の非実行状態（上記の例では、第２検出領域Ａ２外に被覆電線１００が位置している状態）における測定値Ｖｍの表示、つまり不正確なおそれのある測定値Ｖｍの表示を停止させている。したがって、この構成においても、被覆電線１００についての交流電圧の測定をより正確に行うことができる。

また、物理量としての交流電圧の値を測定する電圧測定装置１に適用した例について上記したが、本発明における物理量には、直流電圧、交流電流、直流電流、電力、静電容量、磁気および温度等の各種の物理量が含まれる。したがって、これらの各物理量を測定可能な測定装置に本発明を適用することができる。また、ホールドボタン３２の内側に配設した発光部７を報知部して機能させる例について上記したが、本発明における報知部の構成はこれに限定されない。例えば、電圧測定装置１の表面パネルに配設したＬＥＤ等の発光部を報知部として機能させることもできるし、音や振動を発生する装置を報知部として機能させることもできる。また、文字や図柄等を表示部４に表示させることによって報知を行う構成を採用することもできる。さらに、これら各種の報知部を組み合わせた構成を採用することもできる。また、この場合、報知の方法としては、発光、音や振動の発生、および図柄の表示等の処理について、測定値Ｖｍが測定可能範囲Ｒｍ内であるときに実行する方法に限定されず、測定値Ｖｍが測定可能範囲Ｒｍ外のときにこれらの各処理を実行し、測定値Ｖｍが測定可能範囲Ｒｍ内のときにこれらの各処理の実行を停止することで報知する方法を採用することもできる。

電圧測定装置１の構成を示す平面図である。 電圧測定装置１の構成を示すブロック図である。 第１測定処理５０のフローチャートである。 電圧測定装置１の使用方法を説明するための第１の説明図である。 電圧測定装置１の使用方法を説明するための第２の説明図である。 電圧測定装置１の使用方法を説明するための第３の説明図である。 第２測定処理７０のフローチャートである。

符号の説明

１ 電圧測定装置
２ 検出部
３ 測定部
４ 表示部
５ 操作部
６ 記憶部
７ 発光部
８ 制御部
２１ センサ
３２ ホールドボタン
１００ 被覆電線
Ｄｍ 測定可能範囲データ
Ｒｍ 測定可能範囲
Ｓｄ 検出信号
Ｖｍ 測定値

Claims (4)

1. 測定対象体についての所定の物理量を非接触で検出して検出信号を出力する検出部と、当該検出部から出力された前記検出信号に基づいて前記物理量の値を測定する測定部と、当該測定部によって測定された前記物理量の値を表示する表示部と、前記測定部および前記表示部を制御する制御部とを備えた非接触型の測定装置であって、
   前記測定部による所定の確度での測定が可能な前記物理量の値の範囲として規定された測定可能範囲を記憶する記憶部と、前記測定された前記物理量の値が前記測定可能範囲内であるか否かを識別可能に報知する報知部とを備え、
   前記制御部は、前記測定された前記物理量の値が前記測定可能範囲内であるときに前記報知部にその旨を報知させる報知処理を実行する測定装置。
2. 前記測定部によって測定された前記物理量の値のホールドを指示する操作部を備え、
   前記制御部は、前記報知処理を実行した状態において前記操作部が操作されたときに、その時点における前記物理量の値をホールドして前記表示部に表示させる表示処理を実行する請求項１記載の測定装置。
3. 前記測定部によって測定された前記物理量の値のホールドを指示する操作部を備え、
   前記制御部は、前記報知処理を実行している状態において、前記表示部に前記物理量の値を表示させ、その状態において前記操作部が操作されたときに、その時点における前記物理量の値をホールドして前記表示部に表示させる表示処理を実行する請求項１記載の測定装置。
4. 前記操作部としてのホールドボタンを備えて構成され、
   前記報知部は、前記ホールドボタン内に配設された発光部を備えて構成され、
   前記制御部は、前記報知処理として前記発光部を発光させる請求項１から３のいずれかに記載の測定装置。

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