JP2016080537A - Voltage detection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、絶縁材で被覆された検出対象の電圧をこの絶縁材を介して検出する非接触型の電圧検出装置に関するものである。 The present invention relates to a non-contact type voltage detection device that detects a voltage to be detected covered with an insulating material through the insulating material.
非接触型の電圧検出装置として、下記の特許文献1に開示された電圧検出装置(非接触式の静電圧フォロア)が知られている。この電圧検出装置は、電圧検出のためのプローブを備えている。このプローブは、測定されるべき静電量をもつ測定表面(検出対象の表面)に向けて配置される検出電極と、検出電極と測定表面間の容量結合を変調するために検出電極に作用連結された変調器ないし駆動手段と、検出電極と一致する測定表面の区域を照射するために測定表面に向けられた輻射線の通路を規定する手段とを含んでいる。
As a non-contact type voltage detection device, a voltage detection device (non-contact type static voltage follower) disclosed in
また、検出電極はハウジング内に収容されている。また、このハウジングには第1開口ないし窓が設けられ、この第1開口ないし窓を通して検出電極が測定表面に露呈される。また、検出電極は、ハウジング内に収容された増幅器(電流電圧変換用の演算増幅器)の加算入力端(反転入力端)に線によって接続され、この増幅器の非反転入力端は線によって基準単位となるハウジングに接続されている。また、変調器ないし駆動手段には、例えば圧電トランスデューサを用いることができ、変調器ないし駆動手段は、作用連結された検出電極を機械的に運動(振動)させることで、測定表面と検出電極との間に形成される容量(結合容量)を変調させる。 The detection electrode is accommodated in the housing. The housing is provided with a first opening or window, and the detection electrode is exposed to the measurement surface through the first opening or window. The detection electrode is connected to a summing input terminal (inverting input terminal) of an amplifier (an operational amplifier for current / voltage conversion) accommodated in the housing by a line, and the non-inverting input terminal of the amplifier is connected to a reference unit by the line. Connected to the housing. Further, for example, a piezoelectric transducer can be used as the modulator or the driving means, and the modulator or the driving means mechanically moves (vibrates) the operation-connected detection electrode, so that the measurement surface, the detection electrode, The capacitance (coupling capacitance) formed between the two is modulated.
このプローブを備えた電圧検出装置では、この容量の変調時に、この容量、および電流電圧変換用として増幅器の加算入力端(反転入力端)と出力端子との間に接続された抵抗を介して流れる電流に基づいて、測定表面の電圧を非接触で検出することが可能になっている。 In the voltage detection device including the probe, when the capacitance is modulated, the capacitance and current / voltage conversion flow through a resistor connected between the addition input terminal (inverting input terminal) and the output terminal of the amplifier. Based on the current, the voltage on the measurement surface can be detected in a non-contact manner.
ところが、上記の電圧検出装置には、以下のような解決すべき課題が存在している。すなわち、この電圧検出装置では、ハウジングに設けられた第1開口(ないし窓)を通して検出電極が測定表面に露呈されるようにプローブを測定表面に配置する必要がある。これは、第1開口を絶縁体で覆う構成とすると、絶縁体の表面にも理論的には測定表面の電圧の影響を受けて電荷が現れるが、絶縁体の表面に現れる電荷は容易に逃げて消失する。したがって、この電圧検出装置には、測定表面と検出電極との間に絶縁体が介在する場合には、測定表面の電圧を検出することができないという解決すべき課題が存在している。 However, the above voltage detection device has the following problems to be solved. That is, in this voltage detection apparatus, it is necessary to arrange the probe on the measurement surface so that the detection electrode is exposed to the measurement surface through the first opening (or window) provided in the housing. This is because when the first opening is covered with an insulator, charges appear theoretically on the surface of the insulator due to the voltage of the measurement surface, but the charges appearing on the surface of the insulator easily escape. Disappear. Therefore, this voltage detection device has a problem to be solved that the voltage on the measurement surface cannot be detected when an insulator is interposed between the measurement surface and the detection electrode.
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、検出対象と検出電極との間に絶縁体が存在する場合であっても、検出対象の電圧を非接触で検出し得る電圧検出装置を提供することを主目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and even when an insulator is present between the detection target and the detection electrode, voltage detection that can detect the voltage of the detection target in a non-contact manner. The main purpose is to provide a device.
上記目的を達成すべく請求項1記載の電圧検出装置は、絶縁体で被覆された検出対象に生じている検出対象電圧を検出する電圧検出装置であって、前記絶縁体に直接的または他の絶縁体を介在させた状態で間接的に接触して配設された検出電極と、前記絶縁体を振動させる振動体と、前記絶縁体が振動させられている状態において、前記検出対象から前記検出電極を経由して基準電圧に流れると共に前記検出対象電圧と当該基準電圧との間の電位差に応じて振幅が変調された前記振動体の振動に同期する検出電流を検出電圧信号に変換する電流電圧変換回路と、前記電位差を示す検波出力を前記検出電圧信号から検出する検波回路とを備えている。
In order to achieve the above object, a voltage detection device according to
請求項2記載の電圧検出装置は、請求項1記載の電圧検出装置において、前記検波回路は、前記検出電圧信号に同期した同期信号で当該検出電圧信号を同期検波して前記検波出力を検出する。
The voltage detection apparatus according to claim 2 is the voltage detection apparatus according to
請求項3記載の電圧検出装置は、請求項1または2記載の電圧検出装置において、前記電流電圧変換回路は、第1の入力端子が前記基準電圧に規定され、第2の入力端子が前記検出電極に接続され、かつ当該第2の入力端子と出力端子との間に帰還回路が接続されて、当該帰還回路に流れる前記検出電流を前記検出電圧信号に変換する演算増幅器を有している。
The voltage detection device according to claim 3 is the voltage detection device according to
請求項4記載の電圧検出装置は、請求項1から3のいずれかに記載の電圧検出装置において、絶縁材料で形成されると共に、前記検出電極、前記振動体、前記電流電圧変換回路および前記検波回路が内部に配設されたケースを備え、前記検出電極は、前記ケースを構成する複数の壁部のうちの外面が前記絶縁体と接触させられる前記他の絶縁体としての壁部の内面に配設され、前記振動体は、前記複数の壁部のうちのいずれかの壁部の内面に固定されて前記ケースを振動させる。 A voltage detection device according to a fourth aspect is the voltage detection device according to any one of the first to third aspects, wherein the voltage detection device is formed of an insulating material, and the detection electrode, the vibrator, the current-voltage conversion circuit, and the detection A circuit is provided with a case disposed therein, and the detection electrode is provided on an inner surface of the wall as the other insulator in which an outer surface of the plurality of walls constituting the case is brought into contact with the insulator. The vibrating body is fixed to an inner surface of any one of the plurality of wall portions and vibrates the case.
請求項5記載の電圧検出装置は、請求項1から4のいずれかに記載の電圧検出装置において、前記検出電極、前記振動体、前記電流電圧変換回路および前記検波回路を覆うシールド部材を備えている。
The voltage detection device according to claim 5 is the voltage detection device according to any one of
請求項1記載の電圧検出装置によれば、検出電極を直接的または間接的に接触させた絶縁体を振動体で振動させることで、検出対象と検出電極との間に検出電流を発生させ、この検出電流に基づいて、検出対象の検査対象電圧を検出するため、検出対象と検出電極との間に絶縁体が存在する場合であっても、検査対象電圧を非接触で(検出電極を検出対象に直接接触させることなく)検出することができる。
According to the voltage detection device of
請求項2記載の電圧検出装置によれば、検波回路が検出電圧信号を同期信号で同期検波して検波出力を出力することにより、外乱の影響が少ない状態で検波出力を検出することができる。 According to the voltage detection apparatus of the second aspect, the detection circuit can detect the detection output in a state where the influence of the disturbance is small by outputting the detection output by synchronously detecting the detection voltage signal with the synchronization signal.
請求項3記載の電圧検出装置によれば、電流電圧変換回路を、演算増幅器および帰還抵抗を有する構成としたことにより、検出電流を感度よく検出して検出電圧信号に変換することができる。 According to the voltage detection device of the third aspect, since the current-voltage conversion circuit includes the operational amplifier and the feedback resistor, the detection current can be detected with high sensitivity and converted into the detection voltage signal.
請求項4記載の電圧検出装置によれば、電圧検出装置を絶縁材料で形成されたケース内に収納(配設)して、検出電極および振動体を露出させない構成とすることにより、検出電極および振動体を個別に絶縁体に接触させる手間が省けることから、検査対象電圧の検出作業をより効率よく実施することができる。 According to the voltage detection device of claim 4, the voltage detection device is housed (arranged) in a case made of an insulating material so that the detection electrode and the vibrating body are not exposed. Since it is possible to save the trouble of individually contacting the vibrating body with the insulator, the operation of detecting the inspection target voltage can be performed more efficiently.
請求項5記載の電圧検出装置によれば、電圧検出装置1を構成する回路への外乱(外部磁界や外部電界など)の影響を低減することができるため、外乱の影響が一層少ない状態で検波出力を検出して出力することができる。
According to the voltage detection device of the fifth aspect, since the influence of disturbances (external magnetic field, external electric field, etc.) on the circuit constituting the
以下、電圧検出装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of a voltage detection device will be described with reference to the accompanying drawings.
最初に、電圧検出装置の構成について、図面を参照して説明する。 First, the configuration of the voltage detection device will be described with reference to the drawings.
図1に示す電圧検出装置としての電圧検出装置1は、非接触型の電圧検出装置であって、一例として、検出電極11、発振回路12、振動体13、電流電圧変換回路14、バッファアンプ15、検波回路16、位相調整回路17および出力回路18を備え、絶縁体51で被覆された検出対象52に生じている電圧(検出対象電圧)V1を非接触で検出可能に構成されている。
A
この場合、検出対象52は、図1に示すように、その表面における一部の部位が絶縁体51で被覆されていてもよいし、図2,3,4に示すように、表面全域が絶縁体51で被覆されていてもよい(例えば、検出対象52は、外周面全域が絶縁被覆で覆われた被覆電線の芯線でもよい)。また、絶縁体51は、1種類の絶縁材料で構成された単層構造であってもよいし、それぞれ異なる種類の絶縁材料で構成された複数の層が積層されてなる多層構造であってもよい。
In this case, as shown in FIG. 1, the
検出電極11は、検出対象52を被覆する絶縁体51の表面に直接的に接触、またはこの表面に接(密着)して配設された他の絶縁体(空気などの気体以外の絶縁体)を介在させた状態で間接的に接触させ得る形状に構成されている。この場合、検出電極11は、絶縁体51の表面に密着により近い状態で接触させるのが好ましい。このため、例えば、絶縁体51の表面が平面状のときには、これに対応して、絶縁体51の表面との接触面が平面状に形成された形状に構成され、絶縁体51の表面が円筒状のときには、これに対応して、絶縁体51の表面との接触面が凹面状に形成された形状に構成されている。
The
発振回路12は、例えば、十数kHz〜数MHz程度の一定の周波数(所定周波数)の駆動信号S1を生成して出力する。この場合、発振回路12は、この駆動信号S1を作動中において連続的に出力する構成を採用することもできるし、一定時間ずつ断続して周期的に出力する構成を採用することもできるし、測定時にのみ単発的に一定時間だけ出力する構成を採用することもできる。また、発振回路12は、例えば、矩形波信号、三角波信号および正弦波信号などのいずれかの信号を駆動信号S1として出力する。なお、発振回路12は、上記のように一定の周波数で駆動信号S1を生成して出力する構成に代えて、例えば、予め規定された下限周波数および上限周波数の範囲内で周波数が時間と共に変化するスイープ信号として駆動信号S1を生成して出力する構成や、周波数が時間と共にランダムに変化するランダム信号(ノイズ信号)として駆動信号S1を生成して出力する構成を採用することもできる。
The
振動体13は、発振回路12からの駆動信号S1で駆動されて、一例として、駆動信号S1の周波数と同じ振動周波数(本例では所定周波数)で振動して、接触させられた部材(本例では絶縁体)に機械的振動を伝達する。この振動体13は、例えば、超音波振動子、圧電振動子、セラミック振動子、電磁誘導型振動子、磁歪振動子または回転子を用いた振動子などで構成することができる。
The vibrating
電流電圧変換回路14は、一例として、演算増幅器14aおよび帰還回路としての帰還抵抗14bを備えて構成されている。演算増幅器14aは、非反転入力端子(第1の入力端子)が基準電位(グランド)に接続されて基準電圧(ゼロボルト)に規定され、反転入力端子(第2の入力端子)が検出電極11に接続され、かつ反転入力端子と出力端子との間に帰還抵抗14bが接続されている。なお、本例では一例として、1個の帰還抵抗14bで帰還回路を構成しているが、複数の抵抗の直列回路または並列回路や、直列回路および並列回路を組み合わせた直並列回路で帰還回路を構成することもできる。
As an example, the current-
この電流電圧変換回路14は、後述するようにして、振動体13からの振動によって検出対象52と検出電極11との間に位置する絶縁体51の静電容量の容量値が変化しているときに、検出対象52の電圧V1と検出電極11の電圧(演算増幅器14aの各入力端子間がバーチャルショート状態のため、基準電圧)との電位差Vdi(本例では基準電圧はゼロボルトのため、電圧V1)に起因して、この電位差Vdiの大きさに応じた電流値(振幅)で検出対象52から検出電極11を経由して基準電位に流れる検出電流Iを検出電圧信号V2に変換して出力する。つまり、この電流電圧変換回路14では、検出対象52の電圧V1と、検出電極11の電圧(基準電圧)との間の電位差に応じて振幅が変調された振動体13の振動に同期する検出電流Iを検出電圧信号V2に変換する。
As will be described later, the current-
この場合、検出電流Iは、振動体13の振動周波数で絶縁体51の静電容量の容量値が変化することに起因して発生するため、振動周波数と同じ周波数の交流信号であって、その振幅が上記した電位差Vdi(本例では電圧V1)に応じたレベルに変調された交流信号として発生する。このため、検出電圧信号V2もまた、振動周波数と同じ周波数の交流信号であって、その振幅が電位差Vdi(本例では電圧V1)に応じたレベルに変調された交流信号として電流電圧変換回路14から出力される。
In this case, the detection current I is generated due to the change in the capacitance value of the capacitance of the
なお、電流電圧変換回路14は、一例として上記したように、演算増幅器14aおよび帰還抵抗14bを有する構成として、一般的にその振幅が極めて小さな(微弱な)検出電流Iを感度よく検出して検出電圧信号V2に変換し得るようにしているが、これに限定されるものではない。例えば、より簡易な構成で電流電圧変換回路14を実現することが望まれる場合には、上記の構成に代えて、図示はしないが、検出電極11に一端が接続されると共に他端が基準電位(グランド)に接続された抵抗を有する構成を採用することもできる。この構成の電流電圧変換回路14では、この抵抗が、検出対象52から検出電極11を経由して基準電位(基準電圧)に流れる検出電流Iを検出電圧信号V2に変換する。そして、この抵抗の一端において変換された検出電圧信号V2が、後述するバッファアンプ15に出力される。
Note that, as described above, the current-
バッファアンプ15は、高入力インピーダンス、かつ低出力インピーダンスのアンプで構成されて、電流電圧変換回路14から出力される検出電圧信号V2を入力して低インピーダンスで出力する。検波回路16は、一例として同期検波回路で構成されて、バッファアンプ15から入力した検出電圧信号V2を、位相調整回路17から入力した同期信号S2で同期検波することにより、検出電圧信号V2の振幅成分(直流成分)を検出(抽出)して、検波出力(電圧信号)V3として出力する。この検波回路16は、乗算器、アナログスイッチで構成された切替スイッチ(マルチプレクサ)、および相関器のいずれかで構成されている。なお、検波回路16は、包絡線検波回路で構成することもでき、この構成を採用したときには、同期信号S2が不要となるため、位相調整回路17を省略することができる。
The
位相調整回路17は、発振回路12からの駆動信号S1を入力すると共に遅延させて同期信号S2として出力する。位相調整回路17は、この駆動信号S1に対する同期信号S2の遅延量を調整することが可能に構成されている。また、この遅延量は、検波回路16に入力される交流信号としての検出電圧信号V2の位相と、同期信号S2の位相とが一致するように予め調整されている。
The
出力回路18は、例えば、検波出力V3の電圧値を検出して表示する電圧計や、検波出力V3を入力して低インピーダンスで出力するバッファ回路や、検波出力V3をA/D変換してその電圧値を示す電圧データを出力するA/D変換器などで構成されている。
The
次いで、電圧検出装置1による検出対象52の電圧V1についての検出動作について説明する。なお、電圧V1は、直流電圧であってもよいし、交流電圧であってもよい。本例では一例として、電圧V1は直流電圧であるものとする。
Next, the detection operation for the voltage V1 of the
まず、図1に示すように、検出対象52を被覆する絶縁体51の表面に検出電極11および振動体13を接触(密着)させる。この際には、同図に示すように、絶縁体51における検出対象52との接触面に対する背面側の表面に、検出電極11および振動体13の双方を離間させて接触させてもよいし、図2に示すように、絶縁体51の表面に接触させた検出電極11に振動体13を接触(密着)させてもよい。なお、図2に示すように、検出電極11に振動体13を接触させる構成を採用したときには、振動体13において発生する電気信号の検出電極11への影響を軽減するため、同図に示すように、検出電極11と振動体13との間にシールドシート(例えば、電界や磁界をシールドするシート)53を介在させる構成が好ましい。また、これらの部材間(絶縁体51と検出電極11との間、絶縁体51と振動体13との間、検出電極11(またはシールドシート53)と振動体13との間)の密着性を向上させるため、部材間に他の絶縁体(例えば、絶縁シートやジェル状の絶縁体)を介在させてもよい。
First, as shown in FIG. 1, the
また、図3に示すように、検出対象52の外周が全域に亘って絶縁体51に覆われている構成のときには、絶縁体51における検出電極11を接触させた表面の背面側に振動体13を接触させるようにすることもできる。
As shown in FIG. 3, when the outer periphery of the
この状態において、発振回路12から駆動信号S1が出力されると、振動体13は、この駆動信号S1で駆動されて振動する。また、位相調整回路17は、この駆動信号S1を入力すると共に遅延させることにより、同期信号S2を出力する。
In this state, when the drive signal S1 is output from the
この振動体13の振動(機械的振動)は振動体13と接触している絶縁体51に伝わるため、絶縁体51も、振動体13の振動周波数と同じ周波数で振動する。この場合、検出対象52と検出電極11との間の距離または密度(絶縁体51の密度)が振動体13の振動周波数と同じ周波数で変化するため、検出対象52と検出電極11との間に位置する絶縁体51の静電容量の容量値もこの振動周波数と同じ周波数で変化する。また、この静電容量の容量値が変化するのに伴い、振幅が電位差Vdi(電圧V1)に応じたレベルに変調され、かつ振動周波数と同じ周波数の交流信号である検出電流Iが、検出対象52、検出電極11および電流電圧変換回路14の帰還抵抗14bを含む経路に流れる。
Since the vibration (mechanical vibration) of the
電流電圧変換回路14は、この検出電流Iを検出電圧信号V2に変換して出力し、バッファアンプ15が、電流電圧変換回路14から出力されるこの検出電圧信号V2を入力して低インピーダンスで出力する。検波回路16は、バッファアンプ15から出力されるこの検出電圧信号V2を、位相調整回路17から出力される同期信号S2で同期検波することにより、検出電圧信号V2の振幅成分(直流成分)を外乱の影響が少ない状態で検出して検波出力(電圧信号)V3として出力回路18に出力する。この場合、検波出力V3として検出された検出電圧信号V2の振幅成分(直流成分)は、上記した電位差Vdi(本例では電圧V1)に応じて、そのレベルが変化する。
The current-
出力回路18は、この検波出力(電圧信号)V3を入力して、例えば、アナログ電圧計で構成されているときには、検波出力V3の電圧値(電位差Vdi(電圧V1)と比例する電圧値)に基づいて、電位差Vdi(電圧V1)の電圧値を示す数値まで指針を移動させることで、電位差Vdi(電圧V1)の電圧値を目視し得る状態で出力する。また、出力回路18は、例えば、バッファ回路で構成されているときには、検波出力V3を入力して低インピーダンスで外部に出力する(外部の計測器などに対して、検波出力V3に基づいて、電位差Vdi(電圧V1)の電圧値を検出できるように出力する)。また、出力回路18は、例えば、A/D変換器で構成されているときには、検波出力V3を入力してその電圧値を示す電圧データ(電位差Vdi(電圧V1)の電圧値を示す電圧データでもある)を、内部に設けられた処理部(不図示)や外部の処理装置に出力する。
The
このように、この電圧検出装置1では、検出電極11を接触させた絶縁体51を振動体13で振動させることで、検出電流Iを発生させ、この検出電流Iに基づいて、検出対象52の電圧V1を検出する。したがって、この電圧検出装置1によれば、検出対象52と検出電極11との間に絶縁体51が存在する場合であっても、検出対象52の電圧V1を非接触で(検出電極11を検出対象52に直接接触させることなく)検出することができる。
As described above, in the
また、この電圧検出装置1によれば、検波回路16が検出電圧信号V2を同期信号S2で同期検波して検波出力V3を出力することにより、外乱の影響が少ない状態で検波出力V3を検出して出力することができる。
Further, according to the
また、この電圧検出装置1によれば、電流電圧変換回路14を、演算増幅器14aおよび帰還抵抗14bを有する構成としたことにより、検出電流Iを感度よく検出して検出電圧信号V2に変換することができる。
Further, according to the
なお、上記の例では、検出対象52を被覆している絶縁体51に検出電極11を直接接触させる構成を採用しているが、上記したように、絶縁体51は多層構造でもよいことに着目して、図4に示すように、電圧検出装置1を絶縁材料で形成されたケース21内に収納(配設)して、検出電極11および振動体13を露出させない構成を採用することもできる。この構成では、同図に示すように、ケース21を構成する複数の壁部のうちの外面が絶縁体51と接触させられる他の絶縁体としての壁部21aの内面に検出電極11を配設する。なお、振動体13については、その振動をケース21を介して絶縁体51に伝えることができる限り、ケース21を構成するいずれの壁部に配設してもよいが、検出電極11と共に共通の壁部21aに配置することで、その振動を最も効率的に絶縁体51に伝えることが可能となる。また、この図4では、検出電極11および振動体13以外の構成要素については図示を省略している。
In the above example, the configuration in which the
このように、電圧検出装置1を絶縁材料で形成されたケース21内に収納(配設)して、検出電極11および振動体13を露出させない構成とすることにより、検出電極11および振動体13を個別に絶縁体51に接触させる手間が省けることから、電圧V1の検出作業をより効率よく実施することができる。
As described above, the
また、上記したように、電圧検出装置1を絶縁材料で形成されたケース21内に収納する構成を採用したときには、図4に示すように、ケース21にシールド部材(例えば、ケース21の内面へのシールド部材54や、ケース21の外面へのシールド部材55)を配設する構成を採用することもできる。この場合、検出電極11と検出対象52との間にシールド部材が介在しないようにする。また、図4において、ケース21における検出電極11と振動体13とが配置される壁部(絶縁体51に接触させられる上壁)のみを絶縁材料として、シールド部材54やシールド部材55が配置される壁部(側壁および下壁)をシールド材で構成して、この壁部自体をシールド部材とする構成を採用することもできる。また、このシールド部材は、電圧検出装置1を構成する上記の各回路(検出電極11、発振回路12、振動体13、電流電圧変換回路14、バッファアンプ15、検波回路16、位相調整回路17および出力回路18)の基準電位(図1に示される演算増幅器14aの非反転入力端子が接続された基準電位)に電気的に接続される。
Further, as described above, when the configuration in which the
この構成によれば、このシールド部材によって電圧検出装置1が覆われるため、電圧検出装置1を構成する上記の各回路(検出電極11、発振回路12、振動体13、電流電圧変換回路14、バッファアンプ15、検波回路16、位相調整回路17および出力回路18)への外乱(外部磁界や外部電界など)の影響を低減することができるため、外乱の影響が一層少ない状態で検波出力V3を検出して出力することが可能になる。
According to this configuration, since the
1 電圧検出装置
11 検出電極
13 振動体
14 電流電圧変換回路
14a 演算増幅器
14b 帰還抵抗
16 検波回路
21 ケース
51 絶縁体
52 検出対象
54,55 シールド部材
I 検出電流
V1 電圧(検出対象電圧)
V2 検出電圧信号
V3 検波出力
Vdi 電位差
DESCRIPTION OF
I Detection current V1 Voltage (Detection target voltage)
V2 detection voltage signal V3 detection output Vdi potential difference
Claims (5)
前記絶縁体に直接的または他の絶縁体を介在させた状態で間接的に接触して配設された検出電極と、
前記絶縁体を振動させる振動体と、
前記絶縁体が振動させられている状態において、前記検出対象から前記検出電極を経由して基準電圧に流れると共に前記検出対象電圧と当該基準電圧との間の電位差に応じて振幅が変調された前記振動体の振動に同期する検出電流を検出電圧信号に変換する電流電圧変換回路と、
前記電位差を示す検波出力を前記検出電圧信号から検出する検波回路とを備えている電圧検出装置。 A voltage detection device for detecting a detection target voltage generated in a detection target covered with an insulator,
A detection electrode disposed in direct contact with the insulator directly or in a state of interposing another insulator;
A vibrator for vibrating the insulator;
In a state where the insulator is vibrated, the amplitude is modulated in accordance with a potential difference between the detection target voltage and the reference voltage while flowing from the detection target to the reference voltage via the detection electrode. A current-voltage conversion circuit that converts a detection current synchronized with the vibration of the vibrating body into a detection voltage signal;
A voltage detection apparatus comprising: a detection circuit that detects a detection output indicating the potential difference from the detection voltage signal.
前記検出電極は、前記ケースを構成する複数の壁部のうちの外面が前記絶縁体と接触させられる前記他の絶縁体としての壁部の内面に配設され、
前記振動体は、前記複数の壁部のうちのいずれかの壁部の内面に固定されて前記ケースを振動させる請求項1から3のいずれかに記載の電圧検出装置。 A case in which the detection electrode, the vibrating body, the current-voltage conversion circuit, and the detection circuit are formed inside is formed of an insulating material,
The detection electrode is disposed on the inner surface of the wall portion as the other insulator, the outer surface of the plurality of wall portions constituting the case being brought into contact with the insulator,
4. The voltage detection device according to claim 1, wherein the vibrating body is fixed to an inner surface of any one of the plurality of wall portions and vibrates the case. 5.
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