JP2015155801A - 電圧計測装置および電圧計測方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】位相シフト回路(27)は、第2電極(22)の誘起電圧の位相を遷移させた印加電圧を抵抗R1に印加し、電圧分離手段(25、26)は、第1電極(21)の混合電圧から印加電圧による電圧を分離し、計算部(30)は、電線(11)と第1電極(21)との間の第1の静電容量、電線(11)と第2電極(22)との間の第2の静電容量、電線(11)の交流電圧を順次求める。
【選択図】図1
Description
本発明の実施の形態を図面に基づいて以下に説明する。本実施の形態の電圧計測装置1では、計測電線11の電圧を求めるための信号の処理に積分法を使用している。
図1は、積分法を使用して計測電圧(交流電圧)VLを計測する電圧計測装置1の構成を示すブロック図である。図1に示すように、電圧計測装置1は、電圧計測対象の被覆電線である計測電線(電線)11の電圧を計測するものである。
V11=A・sin(ωt)+B・cos(ωt) …… (1)
A・sin(ωt):第3の誘起電圧33
B・cos(ωt):第1の誘起電圧31
となる。
図4は、電圧計測装置1の実体的な形態例を示す縦断面図、図5は図4に示した検出ユニットの斜視図である。なお、図4および図5に示した構成は、他の実施の形態の電圧計測装置についても同様である。
本発明の他の実施の形態を図面に基づいて以下に説明する。本実施の形態の電圧計測装置101では、計測電線11の電圧(計測電圧VL)を求めるための信号の処理にピークホールド法を使用している。なお、前記の実施の形態に示した手段と同一の機能を有する手段には同一の符号を付記し、説明を省略している。
図6は、ピークホールド法を使用して計測電圧VLを計測する電圧計測装置101の構成を示すブロック図である。図6に示すように、電圧計測装置101は、第1電極21、第2電極22、第1抵抗R1、第2抵抗R2、第1バッファ23、第2バッファ24、位相シフト回路27、第1サンプルホールド回路(第1のピーク電圧取得手段、電圧分離手段)111、第2サンプルホールド回路(第2のピーク電圧取得手段、電圧分離手段)112および計算部(演算手段)30を備えている。
〔実施の形態3〕
本発明のさらに他の実施の形態を図面に基づいて以下に説明する。本実施の形態の電圧計測装置102では、計測電線11の電圧(計測電圧VL)を求めるための信号の処理に減算法を使用している。なお、前記の実施の形態に示した手段と同一の機能を有する手段には同一の符号を付記し、説明を省略している。
図8は、減算法を使用して計測電圧VLを計測する電圧計測装置102の構成を示すブロック図である。図8に示すように、電圧計測装置102は、第1電極21、第2電極22、第1抵抗R1、第2抵抗R2、第1バッファ23、第2バッファ24、位相調整回路(位相調整手段、電圧印加手段)121、減算回路(減算手段、電圧分離手段)122および計算部(演算手段)30を備えている。なお、本実施の形態では、計測電線11の心線と第1電極21との間の結合容量(第1の静電容量)、および計測電線11の心線と第2電極22との間の結合容量(第2の静電容量)は、同じ値Csである。また、第1抵抗R1および第2抵抗R2は同じ値とする。
11 計測電線(電線)
12 心線
13 絶縁被覆
21 第1電極(第1の電極)
22 第2電極(第2の電極)
23 第1バッファ
24 第2バッファ
25 第1積分回路(第1の積分手段、電圧分離手段)
26 第2積分回路(第2の積分手段、電圧分離手段)
27 位相シフト回路(位相シフト手段、電圧印加手段)
28 第1コンパレータ
29 第2コンパレータ
30 計算部(演算手段)
31 第1の誘起電圧
32 第2の誘起電圧
33 第3の誘起電圧
34 位相シフト電圧(印加電圧)
41 検出ユニット
42 筐体部
43 上筐体部
44 下筐体部
51 位相調整済電圧
101 電圧計測装置
102 電圧計測装置
111 第1サンプルホールド回路(第1のピーク電圧取得手段、電圧分離手段)
112 第2サンプルホールド回路(第2のピーク電圧取得手段、電圧分離手段)
121 位相調整回路(位相調整手段、電圧分離手段)
122 減算回路(減算手段、電圧印加手段)
Claims (7)
- 電線の交流電圧を当該電線を構成する導体に非接触で計測する電圧計測装置であって、
前記電線との間に第1の静電容量を形成する第1の電極と、
前記電線との間に、前記第1の静電容量との関係が既知である第2の静電容量を形成する第2の電極と、
前記第1の電極に一端が電気的に接続された抵抗と、
前記電線の交流電圧によって前記第2の電極に生じた誘起電圧の位相を遷移させた印加電圧を前記抵抗の他端に印加する電圧印加手段と、
前記電線の交流電圧および前記印加電圧によって前記第1の電極に生じた混合電圧から、前記印加電圧によって前記第1の電極に生じた電圧を、前記誘起電圧を参照することにより分離する電圧分離手段と、
前記印加電圧と、前記印加電圧によって前記第1の電極に生じた電圧とに基づいて前記第1の静電容量を求め、前記第1の静電容量から前記既知の関係を用いて前記第2の静電容量を求め、前記第2の静電容量と前記誘起電圧とに基づいて前記電線の交流電圧を求める演算手段と、
を備えていることを特徴とする電圧計測装置。 - 電線の交流電圧を当該電線を構成する導体に非接触で計測する電圧計測装置であって、
前記電線との間に第1の静電容量を形成する第1の電極と、
前記電線との間に第2の静電容量を形成する第2の電極と、
前記第1の電極に一端が電気的に接続された抵抗と、
前記電線の交流電圧によって前記第2の電極に生じた第2の誘起電圧の位相を遷移させた印加電圧を前記抵抗の他端に印加する電圧印加手段と、
前記電線の交流電圧および前記印加電圧によって前記第1の電極に生じた混合電圧から、前記電線の交流電圧によって生じた第1の誘起電圧と前記印加電圧によって生じた第3の誘起電圧とを前記第2の誘起電圧を参照することにより分離する電圧分離手段と、
前記印加電圧と前記第3の誘起電圧とに基づいて前記第1の静電容量を求め、前記第1の静電容量と前記第1の誘起電圧または前記第2の誘起電圧とに基づいて前記電線の交流電圧を求める演算手段と、
を備えていることを特徴とする電圧計測装置。 - 前記電圧印加手段は、前記第2の誘起電圧の位相を90°遷移させて前記印加電圧を生成する位相シフト手段を備え、
前記電圧分離手段は第1および第2の積分手段を備え、
前記第1の積分手段は、前記混合電圧から前記第3の誘起電圧のみが残るように積分動作を行い、
前記第2の積分手段は、前記混合電圧から前記第1の誘起電圧のみが残るように積分動作を行い、
前記演算手段は、前記印加電圧と前記第1の積分手段の出力電圧とに基づいて前記第1の静電容量を求め、前記第1の静電容量と前記第2の積分手段の出力電圧とに基づいて前記電線の交流電圧を求める、
ことを特徴とする請求項2に記載の電圧計測装置。 - 前記電圧印加手段は、前記第2の誘起電圧の位相を90°遷移させて前記印加電圧を生成する位相シフト手段を備え、
前記電圧分離手段は第1および第2のピーク電圧取得手段を備え、
前記第1のピーク電圧取得手段は、前記混合電圧から前記第1の誘起電圧のピーク電圧を取得して出力し、
前記第2のピーク電圧取得手段は、前記混合電圧から前記第3の誘起電圧のピーク電圧を取得して出力し、
前記演算手段は、前記印加電圧と前記第2のピーク電圧取得手段の出力電圧とに基づいて前記第1の静電容量を求め、前記第1の静電容量と前記第1のピーク電圧取得手段の出力電圧とに基づいて前記電線の交流電圧を求める、
ことを特徴とする請求項1に記載の電圧計測装置。 - 前記電圧印加手段は、前記第1の電極に供給される前記印加電圧の位相を前記第2の誘起電圧の位相と一致するように遷移させる位相調整手段を備え、
前記電圧分離手段は、前記混合電圧から前記第2の誘起電圧を減算して、前記第3の誘起電圧を出力する減算手段を備え、
前記演算手段は、前記印加電圧と前記減算手段の出力電圧とに基づいて前記第1の静電容量を求め、前記第1の静電容量と前記第2の誘起電圧とに基づいて前記電線の交流電圧を求める、
ことを特徴とする請求項1に記載の電圧計測装置。 - 電線の交流電圧を当該電線を構成する導体に非接触で計測する電圧計測方法であって、
前記電線との間に第1の静電容量を形成する第1の電極を配置し、前記電線との間に、前記第1の静電容量との関係が既知である第2の静電容量を形成する第2の電極を配置する工程と、
前記電線の交流電圧によって前記第2の電極に生じた誘起電圧の位相を遷移させた印加電圧を前記第1の電極に一端が電気的に接続された抵抗の他端に印加する電圧印加工程と、
前記電線の交流電圧および前記印加電圧によって前記第1の電極に生じた混合電圧から、前記印加電圧によって前記第1の電極に生じた電圧を、前記誘起電圧を参照することにより分離する電圧分離工程と、
前記印加電圧と、前記印加電圧によって前記第1の電極に生じた電圧とに基づいて前記第1の静電容量を求め、前記第1の静電容量から前記既知の関係を用いて前記第2の静電容量を求め、前記第2の静電容量と前記誘起電圧とに基づいて前記電線の交流電圧を求める演算工程と、
を備えていることを特徴とする電圧計測方法。 - 電線の交流電圧を当該電線を構成する導体に非接触で計測する電圧計測方法であって、
前記電線に第1の電極および第2の電極を対向配置する工程と、
前記電線の交流電圧によって前記第2の電極に生じた第2の誘起電圧の位相を遷移させた印加電圧を前記第1の電極に一端が電気的に接続された抵抗の他端に印加する電圧印加工程と、
前記電線の交流電圧および前記印加電圧によって前記第1の電極に生じた混合電圧から、前記電線の交流電圧によって生じた第1の誘起電圧と前記印加電圧によって生じた第3の誘起電圧とを前記第2の誘起電圧を参照することにより分離する電圧分離工程と、
前記印加電圧と前記第3の誘起電圧とに基づいて前記第1の静電容量を求め、前記第1の静電容量と前記第1の誘起電圧または前記第2の誘起電圧とに基づいて前記電線の交流電圧を求める演算工程と、
を備えていることを特徴とする電圧計測方法。
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---|---|---|---|---|
WO2021090479A1 (ja) * | 2019-11-08 | 2021-05-14 | 三菱電機株式会社 | 測定補助装置、非接触電圧観測装置および非接触電圧観測システム |
WO2024116410A1 (ja) * | 2022-12-02 | 2024-06-06 | 日立Astemo株式会社 | 電流検出装置および電力変換装置 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11193958B2 (en) * | 2017-03-03 | 2021-12-07 | Veris Industries, Llc | Non-contact voltage sensor |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4205267A (en) * | 1977-11-03 | 1980-05-27 | Williams Bruce T | High speed electrostatic voltmeter |
JPS56137162A (en) * | 1980-03-28 | 1981-10-26 | Ricoh Co Ltd | Synchronizing detection circuit for noncontact type potentiometer |
JPS58174856A (ja) * | 1982-04-08 | 1983-10-13 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | 非接触電圧計用結合電極 |
JPH10206468A (ja) * | 1997-01-21 | 1998-08-07 | Hokuto Denshi Kogyo Kk | 非接触電圧計測方法及び装置 |
JP2002365315A (ja) * | 2001-04-04 | 2002-12-18 | Hokuto Denshi Kogyo Kk | 非接触電圧計測方法及び装置並びに検出プローブ |
JP2005140506A (ja) * | 2003-11-04 | 2005-06-02 | Yokogawa Electric Corp | 非接触電圧測定装置 |
JP2006242855A (ja) * | 2005-03-04 | 2006-09-14 | Nippon Telegraph & Telephone East Corp | 非接触型電圧検出方法及び非接触型電圧検出装置 |
JP2007518086A (ja) * | 2004-01-07 | 2007-07-05 | スパルールズ リミテッド | 電圧測定装置 |
JP2011122860A (ja) * | 2009-12-09 | 2011-06-23 | Hioki Ee Corp | 電圧検出装置 |
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Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4205267A (en) * | 1977-11-03 | 1980-05-27 | Williams Bruce T | High speed electrostatic voltmeter |
JPS56137162A (en) * | 1980-03-28 | 1981-10-26 | Ricoh Co Ltd | Synchronizing detection circuit for noncontact type potentiometer |
JPS58174856A (ja) * | 1982-04-08 | 1983-10-13 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | 非接触電圧計用結合電極 |
JPH10206468A (ja) * | 1997-01-21 | 1998-08-07 | Hokuto Denshi Kogyo Kk | 非接触電圧計測方法及び装置 |
JP2002365315A (ja) * | 2001-04-04 | 2002-12-18 | Hokuto Denshi Kogyo Kk | 非接触電圧計測方法及び装置並びに検出プローブ |
JP2005140506A (ja) * | 2003-11-04 | 2005-06-02 | Yokogawa Electric Corp | 非接触電圧測定装置 |
JP2007518086A (ja) * | 2004-01-07 | 2007-07-05 | スパルールズ リミテッド | 電圧測定装置 |
JP2006242855A (ja) * | 2005-03-04 | 2006-09-14 | Nippon Telegraph & Telephone East Corp | 非接触型電圧検出方法及び非接触型電圧検出装置 |
JP2011122860A (ja) * | 2009-12-09 | 2011-06-23 | Hioki Ee Corp | 電圧検出装置 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021090479A1 (ja) * | 2019-11-08 | 2021-05-14 | 三菱電機株式会社 | 測定補助装置、非接触電圧観測装置および非接触電圧観測システム |
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