JP2018063151A - 電位測定器、電位測定システム - Google Patents

Abstract

【課題】直流と交流の両方の電位を測定でき、かつ、被測定物の表面電位の除電もできる簡単な構造の電位測定器を提供する。【解決手段】外気を取り込むための開口部を有する筐体と、モータと、イオンを発生するイオン発生器と、前記モータの回動により回動する第１の回転翼と、両端に開口を有し、一方の開口が外部に露出し、前記モータの回動にあわせて回動する筒状部材と、前記筒状部材の回動に合わせて回動する第２の回転翼と、前記第１の回転翼と前記第２の回転翼との間に設けられ、前記第２の回転翼に向けて、電力線を検出するための検出面を有するセンサとを備え、前記モータの回動により、前記イオンと前記外気とが混合したイオン風が、前記一方の開口から噴出する電位測定器。【選択図】図１

Description

本発明は、被測定物から放射される電荷の変化量に基づいて被測定部の電位状態を測定する電位測定器及び電位測定システムに関する。

従来非接触で、被測定物から放射される電位を測定する技術として、特許文献１に記載の電位測定装置がある。特許文献１は、回転するスリット体を備え、当該スリット体が回転することにより、被測定物から放射されるセンサに入力する電気力線量を変化させて被測定物の電位を測定する電位測定装置を開示している。

また、このような測定を行う際に被測定物の表面電位を除電する装置として特許文献２に記載されるものがある。

特開２００７−２１８６９３号公報 特開２００５−５６７４４号公報

ところで、上記特許文献１においては、直流電圧だけしか測定できないという問題があった。また、上記特許文献１に示すような電位測定装置に、上記特許文献２に示す除電装置を適用した場合には、電位測定装置の回転式スリット体に、除電装置から放射されるイオンが付着し、回転のバランスを崩す可能性があり、電位の測定の妨げになる可能性があった。さらには、そのような事態を回避すべく定期的にスリット体を掃除するなどのメンテナンスが必要となってくるため、使用者にとってそのメンテナンスが煩雑であるという問題があった。

そこで、本発明は上記問題に鑑みて成されたものであり、交流及び直流の両方を測定できかつ除電もできる電位測定器及び電位測定システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る電位測定器は、外気を取り込むための開口部を有する筐体と、モータと、イオンを発生するイオン発生器と、モータの回動により回動する第１の回転翼と、両端に開口を有し、一方の開口が外部に露出し、モータの回動にあわせて回動する筒状部材と、筒状部材の回動に合わせて回動する第２の回転翼と、第１の回転翼と第２の回転翼との間に設けられ、第２の回転翼に向けて、電力線を検出するための検出面を有するセンサとを備え、モータの回動により、イオンと外気とが混合したイオン風が、一方の開口から噴出する。

上記電位測定器において、さらに、筒状部材の他方の開口と、第１の回転翼とをつなぐ截頭錐体部材１１４を備えることとしてもよい。

上記電位測定器において、截頭錐体部材と筒状部材とは一体成型されて漏斗状部材を形成することとしてもよい。

上記電位測定器において、筐体の内径は、第１の回転翼の外径に一致するように構成されていることとしてもよい。

上記電位測定器において、開口部には、粉塵を通さないためのフィルタが設けられていることとしてもよい。

上記電位測定器において、モータは、第１の回転翼と、開口部との間に設けられていることとしてもよい。

上記電位測定器において、モータは、第１の回転翼と、筒状部材との間に設けられていることとしてもよい。

上記電位測定器において、第２の回転翼は、筒状部材を回動軸として回動することとしてもよい。

上記電位測定器において、筒状部材は、駆動ギヤを有し、電位測定器は、駆動ギヤと嵌合する第１従動ギヤを有し、駆動ギヤの回動に合わせて回動する１以上の第１軸と、１以上の第２の回転翼とを備え、第２の回転翼は、第１軸を回動軸として回動することとしてもよい。

上記電位測定器において、さらに、駆動ギヤと嵌合する第２従動ギヤを有し、駆動ギヤの回動に合わせて回動する第２軸と、第２軸を回動軸として回動する第３の回転翼と、第３の回転翼に向けて電力線を検出する検出面を有する第２のセンサを備えることとしてもよい。

また、本発明の一態様に係る電位測定システムは、上記電位測定器と、電位測定器と接続された制御装置とを含む電位測定システムであって、制御装置は、センサが検出している電位を受け付ける受付部と、受け付けた電位に応じて、モータを駆動する駆動信号を生成する制御部と、制御部が生成した駆動信号を電位測定に出力する出力部とを備え、電位測定器のモータは、駆動信号に応じて駆動する。

また、上記電位測定システムにおいて、制御部は、受け付けた電位を検知できた時間が所定時間未満である場合に、モータを所定の速さで回動させる駆動信号を生成すること生成することとしてもよい。

また、上記電位測定システムにおいて、制御部は、受け付けた電位が、所定時間以上検出できた場合であって、検出した電位が所定の閾値未満である場合に、検出した電位が示す周波数の２倍の速さでモータを回動させる駆動信号を生成することしてもよい。

また、上記電位測定システムにおいて、制御部は、受け付けた電位が、所定時間以上検出できている場合であって、検出した電位が所定の閾値以上である場合には、駆動信号を生成しないこととしてもよい。

本発明の一態様に係る電位測定器は、センサと測定対象との間に第２の回転翼が存在することにより、交流と直流のいずれの場合も電位を測定できる。また、筒状部材の内部をイオン風が通るため、第２の回転翼には、イオン風が当たらない構造を実現でき、第２の回転翼のメンテナンス（掃除など）をする必要性を低減することができる。さらには、電位を検出するための第２の回転翼の回動と、イオン風を送出するための第１の回転翼の回動とを一つのモータで回動させるという簡易な構成の電位測定器を実現できる。

電位測定システムの態様を示す図である。 電位測定器の構造を示す断面図である。 電位測定器の構造を示す斜視図である。 電位測定装置の構成を示すブロック図である。 電位測定装置の動作を示すフローチャートである。 電位測定器の別構成例を示す断面図である。 電位測定器の先端部の構造例を示す斜視図である。 （ａ）は、電位測定器の別構成例を示す断面図である。（ｂ）は、電位測定器を先端から見た場合の回転翼とセンサパッドの位置関係を示す図である。 （ａ）は、電位測定器の別構成例を示す断面図である。（ｂ）は、電位測定器を先端から見た場合の回転翼とセンサパッドの位置関係を示す図である。 （ａ）は、電位測定器の別構成例を示す断面図である。（ｂ）は、電位測定器を先端から見た場合の回転翼とセンサパッドの位置関係を示す図である。 電位測定器の別構成例を示す断面図である。

以下、本発明の一実施態様に係る電位測定器及び当該電位測定器を含む電位測定システムについて、図面を参照しながら詳細に説明する。

＜実施の形態＞
＜構成＞
図１は、電位測定システムの使用形態を示す図である。電位測定システムは、図１に示すように、電位測定器１００と、電位測定装置２００とからなる。電位測定器１００は、電線５００などの電位を測定する対象に測定面に近接させて電位を測定するものであり、例えば、プローブである。電位測定器１００は、測定対象を流れる電流を非接触で電位を測定する。電位測定器１００は、センシングした結果のアナログ信号を電位測定装置２００に伝達し、電位測定装置２００は伝達されたアナログ信号に基づいて、電線５００内を流れる電位を算出（推定）する。電線５００は、電流が流れる金属線と、それをコーティングする絶縁性部材（例えば、ゴム）とからなる。電位測定装置２００は、電線５００内部を流れる電流の電位を測定しやすくするために電位測定器１００を制御するとともに、測定された電位を数値化し、モニター２５０に表示する。

図２は、電位測定器１００の側面から見た断面図であり、図３は、電位測定器１００の内部構造の斜視図である。図２や図３に示すように電位測定器１００は、筐体１０１と、モータ１０３と、イオン発生器１０４と、第１の回転翼１０５と、筒状部材１０６と、第２の回転翼１０７と、センサ１０８（１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ、１０８ｄ。特に区別しない場合にはセンサ１０８と記載する）とを備え、モータ１０３の回動により、イオンと外気とが混合したイオン風が、一方の開口１１３から噴出する構造を有する。

筐体１０１は、外気を取り込むための開口部１０２を有する。筐体１０１は、内部に図２や図３に示す構造を有し、中空の棒状あるいは筒状の物体である。筐体１０１は、例えば、樹脂あるいは金属により構成される。図２の白抜き矢印に示されるように開口部１０２から外気が取り込まれる。なお、開口部１０２は、粉塵フィルタ１１１が設けられており、粉塵フィルタ１１１は、筐体１０１内に粉塵が入ることを防止する。粉塵フィルタは、エアフィルタと呼称されることもある。

モータ１０３は、電位測定装置２００の制御に従って駆動するものであり、軸１１０を回動させる。モータ１０３は、例えば、同期モータである。モータ１０３は、取付部材１０９により、筐体１０１に取り付けられる。取付部材１０９は、イオン発生器１０４から発生するイオンと外気が混合したイオン風がイオン発生器１０４側からモータ１０３側に向けて通過する構造になっていればどのような形状であってもよい。図３に示す電位測定器１００の場合、取付部材１０９は、中心に円環を有する十字型の部材であり、当該十字型の部材の各端部は、筐体１０１内部に接合する。

イオン発生器１０４は、マイナスイオンを発生する装置である。イオン発生器１０４は、例えば、圧電トランスである。イオン発生器１０４は、電位測定装置２００からの指示に従ってマイナスイオンを発生させる。イオン発生器１０４が発生させたイオンは、筐体１０１内に充填される。

第１の回転翼１０５は、モータ１０３が回動させる軸１１０の先端に取り付けられ、モータ１０３の駆動により回動する。第１の回転翼１０５は、図３に示すように、軸１１０に取り付ける第１円環部材とその周囲に９０度間隔で配された羽と、各羽の端部と接続された第２の円環部材とからなる。第１の回転翼１０５は、例えば、樹脂あるいは金属により形成される。また、第１の回転翼１０５を構成する各羽は、図２に示す矢印で示される方向にイオン風が流れるように構成されている。第１の回転翼１０５の外径は、筐体１０１の内径とほぼ一致するサイズになっている。

筒状部材１０６は、両端に開口を有し、一方の開口１１３が外部に露出する。筒状部材１０６の一方の開口１１３とは逆側の開口は、截頭錐体部材１１４と接合する。截頭錐体部材１１４は、筒状部材１０６と接合する側とは逆側の開口の内径で、第１の回転翼１０５と接合する。したがって、第１の回転翼１０５が回動することにより截頭錐体部材１１４が回動し、截頭錐体部材１１４と接合している筒状部材１０６も回動する。したがって、筒状部材１０６は、第１の回転翼１０５の回動に合わせて回動している。筒状部材１０６は、例えば、図３に示す矢印３００の向きに回動する。なお、筒状部材１０６と、截頭錐体部材１１４とで、漏斗状の部材となるが、これは、一体成形して一つの部材で実現することとしてもよい。截頭錐体部材１１４は、錐体の頭部を底面に平行な面で切り取った残りの部分のことであり、ここでは、円錐台と同様の形状を有し、内部が中空かつ、両端に開口を有する。第２の回転翼１０７の各翼は、初期位置として、各センサパッドと対向しない位置にくるよう制御される。つまり、図３において、第２の回転翼１０７が４５度（第２の回転翼１０７の各翼が各センサパッドと対向しなければ４５度でなくともよく、例えば３０度などであってもよい）回転した位置を第２の回転翼１０７の初期位置とする。そして、直流を検出する際には、まず、電位測定器１００を配線に近づけた時に、第２の回転翼１０７に電力線が遮られずに各センサパッドにより一瞬だけ電位を検出することになり、これをトリガとしてモータ１０３は駆動を開始することとなる。一方、交流を検出する際には、第２の回転翼１０７の各羽は、初期位置のまま、即ち、配線５００からの電力線が各センサパッドまでの経路を遮らない箇所に位置するよう制御される。

第２の回転翼１０７は、筒状部材１０６の回動に伴って回転する。第２の回転翼１０７は、筒状部材１０６に取り付けられ、筒状部材１０６の回動に合わせて回動する。第２の回転翼１０７は、図３に示すように筒状部材１０６と一体成型されてもよいし、あるいは、第１の回転翼１０５と同様に、円環部材に設ける形で形成されて、円環部材が筒状部材１０６に接合して形成されることとしてもよい。

センサ１０８は、第１の回転翼１０５と第２の回転翼１０７との間に設けられ、第２の回転翼１０７に向けて検出面を有する。センサ１０８は、電力線を検出するセンサである。センサ１０８は、複数のセンサパッド１０８ａ〜１０８ｄを含む。各センサパッド１０８ａ〜１０８ｄは、十字型の固定の取付部材１１２に設けられている。取付部材１１２は、円形の穴を有し、当該穴を筒状部材１０６が貫通する。筒状部材１０６は、取付部材１１２により支持されるものの、接合はしていない。したがって、取付部材１１２は回転せず、各センサパッド１０８ａ〜１０８ｄは、筐体１０１に設けられた固定のセンサである。十字型の取付部材１１２の各端部は、筐体１０１の内部と接合している。センサ１０８は、電線５００から発せられる電力線を検出するが、電線５００を流れる電流が直流と交流とのいずれの場合であっても電位を検出できる。電線５００を流れる電流が交流の場合には、そのまま電位を検出できるとともに、電線５００を流れる電流が直流や弱交流の場合には、第２の回転翼１０７が回転することにより電線５００から生じる電力線に波を生じさせることで、電位を検出する。各センサパッド１０８ａ〜１０８ｄは、電荷の変化量を検出するセンサである。

電位測定器１００においては、筐体１０１内において、取付部材１０９、取付部材１１２及び取付部材１１２に取り付けられている各センサパッド１０８ａ〜１０８ｄ、イオン発生器１０４は、固定されている。これに対して、モータ１０３の軸１１０の回動に伴い、第１の回転翼１０５、截頭錐体部材１１４、筒状部材１０６、第２の回転翼１０７は、筐体１０１内で回転する構造となっている。

電位測定器１００では、第１の回転翼１０５が回転することにより、開口部１０２からの外気とイオン発生器１０４が発生したイオンとが混合されたイオン風が、第１の回転翼１０５を通過し、截頭錐体部材１１４を通り、筒状部材１０６の内部を通って、開口１１３から噴出する。これにより、電位の測定対象である電線５００の表面電位を除去することができるので、電線５００内部を通る電流の電位をより正確に測定できるようになる。

図４は、電位測定装置２００の構成を示すブロック図である。図４に示すように電位測定装置２００は、入力Ｉ／Ｆ２１０と、増幅器２２０と、ＡＤコンバータ２３０と、制御回路２４０と、モニター２５０と、ＤＡコンバータ２６０と、出力Ｉ／Ｆ２７０とを備える。

入力Ｉ／Ｆ２１０は、電位測定器１００によりセンシングされたセンシング信号（アナログ信号）を受信して、増幅器２２０に伝達する機能を有する入力インターフェースである。

増幅器２２０は、入力Ｉ／Ｆ２１０から伝達されたセンシング信号を予め定められた所定の増幅率で増幅し、ＡＤコンバータ２３０に伝達する。増幅器２２０は、例えば、オペアンプであるが、これに限定されるものではない。

ＡＤコンバータ２３０は、増幅器２２０から伝達された増幅後のセンシング信号（アナログ信号）を、デジタル信号に変換する機能を有する変換器である。ＡＤコンバータ２３０は、変換後のセンシング信号（デジタル信号）を制御回路２４０に伝達する。

制御回路２４０は、電位測定装置２００の各部を制御する機能を有するプロセッサである。制御回路２４０は、伝達されたデジタル信号から、測定対象を流れる電流の電位を測定し、測定した情報をモニター２５０に表示する機能と、電位測定器１００内のモータ１０３を制御するための制御信号を生成する機能とを有する。

制御回路２４０は、伝達されたセンシング信号から、測定対象を流れる電流が直流であるか交流であるかを、電位を測定できた時間で判定する。即ち、制御回路２４０は、伝達されたセンシング信号において電位が０でない時間が所定時間未満であった場合に、電位が一瞬だけ検出できたことから、測定対象を流れる電流が直流であると判定する。この場合には、制御回路２４０は、直流電流を検出するために第２の回転翼１０７を回動させるべくモータ１０３の軸１１０を所定の回転速度で回動させるための制御信号を生成する。このとき、制御回路２４０は、検出できた振幅とノイズレベルによって回転数を設定する。制御回路２４０は、予め振幅とノイズレベルを入力とし、回転数を出力する関数を保持し、この関数を用いて回転数を決定する。

一方、制御回路２４０は、伝達されたセンシング信号において、所定時間以上電位を検出できていれば、測定対象を流れる電流が交流であると判定する。このとき、制御回路２４０は、測定できた電位（振幅）が所定電位未満であるか否かを判定する。そして、制御回路２４０は、測定できた電位が所定電位未満であると判定した場合には、測定できた電位の電圧周波数を特定し、その電圧周波数の２倍の速度で第２の回転翼１０７を回動させるためにモータ１０３を駆動させる制御信号を生成する。制御回路２４０は、生成した制御信号をＤＡコンバータ２６０に伝達する。この場合、制御回路２４０は、検出した交流電圧と電線５００の表面電位の合成電圧に対して振幅変調を行って、同期検波及び包絡線検出を行うことにより、交流電圧と直流電圧の合成電圧を検出する。これに対して、制御回路２４０は、更にハイパスフィルタ（図示せず）を通してノイズを除去して交流電圧のみを抽出する。

ＤＡコンバータ２６０は、制御回路２４０から伝達されたモータ１０３を駆動するための制御信号（デジタル信号）を受けて、アナログ信号に変換する機能を有する変換器である。ＤＡコンバータ２６０は、アナログ信号に変換した後の制御信号（アナログ信号）を出力Ｉ／Ｆ２７０に伝達する。

出力Ｉ／Ｆ２１０は、ＤＡコンバータ２６０から伝達された制御信号（アナログ信号）を電位測定器１００に出力する機能を有する出力インターフェースである。

なお、本実施の形態では、入力Ｉ／Ｆ２１０及び出力Ｉ／Ｆ２７０は、図１に示すように、有線による通信を行うものとするが、これは、無線により実現してもよいことは言うまでもない。また、電位測定装置２００がモニター２５０を備える構成としているが、これは、電位測定装置２００にモニター２５０を備えずに、電位情報を出力する出力部と、当該出力部に接続された外部モニターにより実現されてもよい。

＜動作＞
図５は、電位測定装置２００による電位測定器１００の制御動作を示すフローチャートである。以下、図５を用いて、電位測定装置２００の動作を説明する。

（ステップＳ５０１）
ステップＳ５０１において、電位測定装置２００の入力Ｉ／Ｆ２１０は、電位測定器１００から出力された信号の入力を受け付ける。入力Ｉ／Ｆ２１０は、受け付けた信号を増幅器２２０に伝達する。増幅器２２０は、設定されている増幅率で受け付けた信号を増幅し、増幅した増幅信号をＡＤコンバータ２３０に伝達する。ＡＤコンバータ２３０は、伝達されたアナログ信号である増幅信号をデジタル変換する。そして、ＡＤコンバータ２３０は、デジタル変換して得られたデジタル信号を制御回路２４０に伝達する。制御回路２４０は、伝達されたデジタル信号の電位を検出する。

（ステップＳ５０２）
ステップＳ５０２において、制御回路２４０は、伝達されたデジタル信号から検出した電位が０でない時間を特定する。そして、制御回路２４０は、検出した時間が所定時間未満であるか否かを判定する。デジタル信号の電位が０でない時間が所定時間未満であると判定した場合（ＹＥＳ）には、電線５００を流れる電流は直流電流であると判定してステップＳ５０３に移行する。デジタル信号の電位が０でない時間が所定時間未満でないと判定した場合（ＮＯ）には、電線５００を流れる電流は交流電流であると判定してステップＳ５０４に移行する。

（ステップＳ５０３）
ステップＳ５０３において、制御回路２４０は、直流電流を検出する際に、第２の回転翼１０７を所定の周期で回転させるためにモータ１０３を回動させるための制御信号（デジタル信号）を生成して、ＤＡコンバータ２６０に伝達する、ＤＡコンバータ２６０は、伝達された制御信号をアナログ信号に変換し、出力Ｉ／Ｆ２７０に伝達する。出力Ｉ／Ｆ２７０は、伝達された制御信号（アナログ信号）を電位測定器１００に出力する。これにより、所定の周期でモータ１０３が回動し、それにより、第２の回転翼１０７が回転して、電線５００から発せられている電力線に波を生じさせて、センサパッド１０８で直流電流の電位を検出することができるようになる。

（ステップＳ５０４）
ステップＳ５０４において、制御回路２４０は、検出した電位が所定電位未満であるか否かを判定する。制御回路２４０は、測定した電位が所定電位未満であると判定した場合（ＹＥＳ）には、電線５００を流れる電流が弱交流の電流であると判定して、ステップＳ５０５に移行する。制御回路２４０は、測定した電位が所定電位未満ではない（即ち、所定電位以上である）と判定した場合（ＮＯ）には、電線５００を流れる電流は一定以上強い交流電流であると判定して、特に第２の回転翼１０７を回転させずとも電位を検出できるので、ステップＳ５０６に移行する。

（ステップＳ５０５）
ステップＳ５０５において、制御回路２４０は、検出した電位が示す周波数（交流電流の周期から求まる周波数）の２倍の速さでモータ１０３を回転させる制御信号（デジタル信号）を生成し、ＤＡコンバータ２６０に伝達する。ＤＡコンバータ２６０は、伝達された制御信号をアナログ信号に変換し、出力Ｉ／Ｆ２７０に伝達する。出力Ｉ／Ｆ２７０は伝達された制御信号（アナログ信号）を電位測定器１００に出力する。これにより、検出した電位が示す周波数の２倍の速さでモータ１０３が回転し、併せて第２の回転翼１０７も回転する。これにより、電線５００から発せられる電力線により大きな波を生じさせて、センサパッド１０８で弱交流電流の電位を検出することができるようになる。

（ステップＳ５０６）
ステップＳ５０６において、電位測定装置２００は、必要に応じてモータ１０３を回転させて（電線５００を流れる電流が強交流であると判定している場合には回転させないで）、センサパッド１０８で検出された信号に基づいて電線５００を流れる電流の電位を測定する。電位を測定するとステップＳ５０７に移行する。

（ステップＳ５０７）
ステップＳ５０７において、制御回路２４０は、測定した電位に関する情報をモニター２５０に出力、即ち、表示する。測定した電位に関する情報は、電位を示す数値情報であってもよいし、あるいは、その電位を特定できる形（例えば、グラフ）の情報であってもよい。また、当該表示の態様はどのような態様であってもよく、例えば、グラフで表現してもよいし、電位を数値で示すこととしてもよいし、あるいは、その両方であってもよい。電位に関する情報を出力すると、処理を終了する。

電位測定システムは、図５に示す処理を繰り返し実行して、電線５００などの測定対象を流れる電流を非接触で電位を測定する。

＜まとめ＞
上述の電位測定器１００によれば、イオン発生器１０４が発生したイオンを開口部１０２から取り込んだ外気と混合したイオン風を筒状部材１０６内を通して、測定対象まで創出することができるので、測定対象の表面電位を除電することができ、電位の測定をより正確に行うことができるようになる。

また、截頭錐体部材１１４の外径が筐体１０１の内径とほぼ一致する、即ち、截頭錐体部材１１４が筐体１０１内部にほぼ接するように構成されていることにより、イオン風は、筒状部材１０６内部のみを通るので、第２の回転翼１０７及びセンサパッド１０８ａ〜１０８ｄには、イオン風が接触しないので、イオン風に起因する粉塵が第２の回転翼１０７の羽根やセンサパッド１０８ａ〜１０８ｄに蓄積することがない。したがって、第２の回転翼１０７やセンサパッド１０８ａ〜１０８ｄを掃除するというようなメンテナンスをする必要がなくなる。

また、第１の回転翼１０５を截頭錐体部材１１４に接合し、筒状部材１０６も接合していることにより、１つのモータ１０３の回動の回動で、イオン風を送るための第１の回転翼１０５の回動と、筒状部材１０６周囲に配され電力線に波を生じさせる第２の回転翼１０７との回動とを両立する構成を実現できる。したがって、電位測定器１００をよりコンパクトに製造することができる。

＜補足＞
上記実施の形態に係る装置は、上記実施の形態に限定されるものではなく、他の手法により実現されてもよいことは言うまでもない。以下、各種変形例について説明する。

（１）上記実施の形態において、図２に示したモータ１０３の配置はこれに限るものではない。モータ１０３の駆動により第１の回転翼１０５が回動し、併せて、截頭錐体部材１１４及び筒状部材１０６、それに付随する第２の回転翼１０７が回動する構造になっていれば、モータ１０３は、筐体１０１内のどこに配置してもよい。例えば、図２の構成に代えて、図６に示す位置にモータ１０３を配置してもよい。図６に示す構成の場合、軸１１０の端部は取付部材１０９に固定される。第１の回転翼１０５は、モータ１０３の本体に接合される。したがって、モータ１０３が駆動した場合、軸１１０は固定されているので、本体側が回転するとともに、第１の回転翼１０５が回動することとなる。

あるいは、図６において、截頭錐体部材１１４にイオン風が通り抜けることができ、かつ、モータ１０３を支持できる指示部材を設けて第１の回転翼１０５を回動させることとしてもよい。この場合、軸１１０は、取付部材１０９に固定しなくともよい。

（２）上記実施の形態においては、電位測定器１００の先端部は、図２に示すように電線５００にそのまま接触させる形状に形成したが、これはその限りではない。上記実施の形態においては、センサパッド１０８ａ〜１０８ｄは十字型の取付部材１１２に取り付けており、各センサパッド１０８ａ〜１０８ｄになるべく電線５００内部の電線と正対できるように、先端部を構成してもよい。

例えば、図７に示すように、電位測定器１００の先端部にコの字型の溝７００を設けてもよい。当該溝７００には、開口７１０ａ、７１０ｂ、７１０ｃを設け、開口１１３と接続してイオン風を噴出できるように構成する。そして、各開口にセンサパッドが正対するように構成する。例えば、開口７１０ａにセンサパッド１０８ａが、開口７１０ｂにセンサパッド１０８ｂが、開口７１０ｃにセンサパッド１０８ｃが正対するように構成する。そして電線５００は、溝７００に沿わせるようにして、埋め込んで電位を測定する。電位測定器１００の先端部をこのような構成にすることで、電線５００を３か所で電位を測定することができるようになるので、より正確な電位を測定することができる。このような構造において、溝部７００には、電線５００を留めておくための、爪部７２０ａ、７２０ｂ、７２０ｃ、７２０ｄを設けて、電位の測定をよりやりやすくする構造としてもよい。

（３）上記実施の形態においては、センサ１０８と第２の回転翼１０７の組み合わせを電位測定器１００に一つしか設けない場合を説明したが、これはその限りではない。電位測定器１００には、複数のセンサと第２の回転翼との組み合わせが設けられてもよい。

図８（ａ）は、複数の、センサと第２の回転翼の組み合わせを備えた電位測定器１００の一例である。図８（ａ）は、電位測定器１００を上から見た場合（センサパッド１０８ａがある側から見た場合）の断面図であり、先端部分の構造を示す図である。電位測定器１００は、上記実施の形態に示した構成に加え、筒状部材１０６には駆動ギヤ８０１が設けられている。駆動ギヤ８０１は、筒状部材１０６の回動に伴って回動する歯車である。

また、電位測定器１００は、更に、第３の回転翼８０７と、第３の回転翼８０７の回動軸８０３と、回動軸８０３を筐体１０１から支持する支持部材８０４と、センサパッド８０８ｂ、８０８ｄを取り付けられた取付部材８１２と、回動軸８０３に設けられており駆動ギヤ８０１と嵌合する従動ギヤ８０２とを備える。図８（ａ）には、図示していないが、第２のセンサとして機能するセンサパッド８０８ｂ、８０８ｄは、センサ１０８と同様の構成を有するものとする。即ち、センサパッド１０８ａ、１０８ｃに対応するセンサパッドも備えているものとする。回動軸８０３は、支持部材８０４に回動可能に支持され、駆動ギヤ８０１の回動に伴って従動ギヤ８０２が回動することより回動する軸である。そして、回動軸８０３が回動することにより、回動軸８０３に設けられた第３の回転翼８０７も回動する。したがって、センサパッド８０８ｂ、８０８ｄにより構成されるセンサ８０８は、センサ１０８と同様に交流と直流の両方の電流の電位を検出することができる。なお、第３の回転翼８０７は、第２の回転翼１０７とは、逆方向に回転することから、センサ８０８で検出する電位の位相は、センサ１０８で検出する電位の位相とずれて検出されることに注意されたい。第２の回転翼１０７を構成する４枚の羽根と、各センサパッドが正対している状態で、第３の回転翼８０７を構成する４枚の羽根と、各センサパッドが正対している状態となるように構成した場合、センサ１０８から検出される信号がsin波として検出できた場合、センサ８０８から検出される信号は、cos波として検出できる。この構成を実現する場合の第２の回転翼１０７と、第３の回転翼８０７の関係と、各センサパッドとの位置関係を図８（ｂ）に示す。図８（ｂ）は、図８（ａ）に示す電位測定器１００を先端から見た場合の内部構造を示す図である。本図面においては、図面を見やすく、かつ、各部品の相対位置関係を分かりやすくするために、各センサパッドと、回転翼、及びギアのみを示した。図８（ｂ）に示すように、第３の回転翼８０７は、第２の回転翼１０７を、４５度だけ回転させた状態を維持できるように構成される。これにより、センサ１０８から検出される信号と、センサ８０８から検出される信号とが、sin波及びcos波として検出できるようになる。

また、複数の、センサと第２の回転翼の組み合わせを一つのモータ１０３で回動させる例としては、その他にも図９（ａ）に示すような構成によっても実現することができる。図９（ａ）は、図８（ａ）同様に電位測定器１００を上側から見た場合の断面図である。

図９（ａ）に示す電位測定器１００では、上記実施の形態と異なり、筒状部材１０６には、第２の回転翼を設けておらず、筐体１０１には、その第２の回転翼に正対するセンサパッドも設けていない。その代わりに、筒状部材１０６には、筒状部材１０６の回動に伴い回動する駆動ギヤ９００が設けられる。

そして、電位測定器１００には、駆動ギヤ９００と嵌合する従動ギヤ９０１と、当該従動ギヤ９０１の回動に伴い回動し、支持部材９０４により回動自在に支持される回動軸９０６と、回動軸９０６に設けられた第２の回転翼９０７と、第２の回転翼９０７と正対するセンサパッド９０８ｂ、９０８ｄを設けた取付部材９１２と、駆動ギヤ９００と嵌合する従動ギヤ９１１と、当該従動ギヤ９１１の回動に伴い回動し、支持部材９１４により回動自在に支持される回動軸９１６と、回動軸９１６に設けられた第２の回転翼９１７と、第２の回転翼９１７と正対するセンサパッド９１８ｂ、９１８ｄを設けた取付部材９２２と、を備える。この構成を実現する場合の第２の回転翼９０７と、第３の回転翼９１７の関係と、各センサパッドとの位置関係を図９（ｂ）に示す。図９（ｂ）は、図９（ａ）に示す電位測定器１００を先端から見た場合の内部構造を示す図である。本図面においては、図面を見やすく、かつ、各部品の相対位置関係を分かりやすくするために、各センサパッドと、回転翼、及びギアのみを示した。図９（ｂ）に示すように、第３の回転翼９１７は、第２の回転翼９０７を、４５度だけ回転させた状態を維持できるように構成される。これにより、センサ９０８から検出される信号と、センサ９１８から検出される信号とが、sin波及びcos波として検出できるようになる。

このような構成によっても、２つのセンサと第２の回転翼との組み合わせを一つのモータで回動させる構成を実現し、測定の精度を向上させることができる。

このような構成によれば、上記実施の形態に比すれば電位測定器１００のサイズは増大するものの、上記実施の形態に比して、より正確に電位を測定することができる。

（４）上記実施の形態においては、直流と交流の両方の電流を一つのセンサ１０８（センサパッド１０８ａ〜１０８ｄ）で検出する例を示したが、これはその限りではない。即ち、直流を検出するセンサパッドと、交流を検出するセンサパッドとを、分けて配置してもよい。

例えば、図１０（ａ）に示すように、センサ１０８は、直流の電位のみを測定する構成とし、交流の電位については、別途、センサパッド１００８ａ、１００８ｂをそれぞれ取付部材１０１２ａ、１０１２ｂに取り付けて、電位を検出する構成としてもよい。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示す電位測定器１００を先端から見た場合の内部構成図である。本図面においては、図面を見やすく、かつ、各部品の相対位置関係を分かりやすくするために、各センサパッドと、回転翼のみを示した。図１０（ａ）、図１０（ｂ）から理解できるように、センサパッド１００８ａ、１００８ｂは、第２の回転翼１０７により遮られることなく、接触させた配線５００からの電力線を検出できる位置に配されている。上述の通り、交流の場合、電位の測定において、第２の回転翼１０７は、必須の構成でなくともよいため、第２の回転翼１０７により遮られることなく、かつ、より被測定物である電線５００に対して電力線を検出し続けることができる位置に、センサ１００８ａ、１００８ｂを設ける構成をとってもよい。

なお、図１０（ａ）に示す構成において、弱交流の場合は、上記実施の形態と同様に、センサ１０８で電位を検出することとしても良い。

（５）上記実施の形態においては示していないが、電位測定器１００を構成する筐体１０１は、二つの筐体から成ることとして、分離できるように構成することとしてもよい。即ち、図１１に示すように、電位測定器１００は、二つの筐体１０１ａと１０１ｂとから成るように形成して、一方の筐体から他方の筐体から分離できてもよい。このように構成すると、第１の回転翼１０５を適宜掃除するなどのメンテナンスを容易に行うことができる。なお、図１１において、筐体１０１ａと筐体１０１ｂとは、どのような態様によって接合してもよく、例えば、ねじ止めや、一方の筐体にかぎ爪を設けて、他方に係合したりするなど、その態様は様々である。

（６）上記実施の形態に示した電位測定装置２００は、図４に示したように各種の専用回路により実現することとしたが、これはその限りではない。電位測定装置２００をコンピュータシステムにより実現し、電位測定器１００を制御して電位を測定する電位測定プログラムによるソフトウェア処理で同様の構成を実現することとしてもよい。即ち、コンピュータシステムに、図５に示す処理を実現させるプログラムを実行させることで、専用回路により実現する場合と同様に、図５に示す処理を実現することとしてもよい。

なお、上記電位測定装置２００を構成する各回路は、集積回路（ＩＣ（Integrated Circuit）チップ、ＬＳＩ（Large Scale Integration））等に形成された論理回路（ハードウェア）や専用回路によって実現してもよい。また、これらの回路は、１または複数の集積回路により実現されてよく、上記実施の形態に示した複数の機能部の機能を１つの集積回路により実現されることとしてもよい。ＬＳＩは、集積度の違いにより、ＶＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩなどと呼称されることもある。

また、ソフトウェア処理により実現する場合におい、上記電位測定プログラムは、プロセッサが読み取り可能な記録媒体に記録されていてよく、記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記電位測定プログラムは、当該電位測定プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記プロセッサに供給されてもよい。本発明は、上記電位測定プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

なお、上記電位測定プログラムは、例えば、ActionScript、JavaScript（登録商標）などのスクリプト言語、Objective-C、Java（登録商標）などのオブジェクト指向プログラミング言語、HTML5などのマークアップ言語などを用いて実装できる。

（７） 上記実施の形態に示した各種の構成、及び、各補足に示した構成は適宜組み合わせることとしてもよい。

１００ 電位測定器
１０１ 筐体
１０２ 開口部
１０３ モータ
１０４ イオン発生器
１０５ 第１の回転翼
１０６ 筒状部材
１０７ 第２の回転翼
１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ、１０８ｄ センサパッド
１０９ 取付部材
１１０ 軸
１１１ 粉塵フィルタ
１１２ 取付部材
２００ 電位測定装置
２１０ 入力Ｉ／Ｆ（受付部）
２２０ 増幅器
２３０ ＡＤコンバータ
２４０ 制御回路（制御部）
２５０ モニター
２６０ ＤＡコンバータ
２７０ 出力Ｉ／Ｆ（出力部）
５００ 電線

Claims (14)

1. 外気を取り込むための開口部を有する筐体と、
   モータと、
   イオンを発生するイオン発生器と、
   前記モータの回動により回動する第１の回転翼と、
   両端に開口を有し、一方の開口が外部に露出し、前記モータの回動にあわせて回動する筒状部材と、
   前記筒状部材の回動に合わせて回動する第２の回転翼と、
   前記第１の回転翼と前記第２の回転翼との間に設けられ、前記第２の回転翼に向けて、電力線を検出するための検出面を有するセンサとを備え、
   前記モータの回動により、前記イオンと前記外気とが混合したイオン風が、前記一方の開口から噴出することを特徴とする電位測定器。
2. 前記電位測定器は、さらに、
   前記筒状部材の他方の開口と、前記第１の回転翼とをつなぐ截頭錐体部材を備えることを特徴とする請求項１に記載の電位測定器。
3. 前記截頭錐体部材と前記筒状部材とは一体成型されて漏斗状部材を形成することを特徴とする請求項２に記載の電位測定器。
4. 前記筐体の内径は、前記第１の回転翼の外径に一致するように構成されている
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電位測定器。
5. 前記開口部には、粉塵を通さないためのフィルタが設けられていることを特徴とする請求項４に記載の電位測定器。
6. 前記モータは、前記第１の回転翼と、前記開口部との間に設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電位測定器。
7. 前記モータは、前記第１の回転翼と、前記筒状部材との間に設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電位測定器。
8. 前記第２の回転翼は、前記筒状部材を回動軸として回動することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の電位測定器。
9. 前記筒状部材は、駆動ギヤを有し、
   前記電位測定器は、前記駆動ギヤと嵌合する第１従動ギヤを有し、前記駆動ギヤの回動に合わせて回動する１以上の第１軸と、
   １以上の前記第２の回転翼とを備え、
   前記第２の回転翼は、前記第１軸を回動軸として回動することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の電位測定器。
10. 前記電位測定器は、さらに、
    前記駆動ギヤと嵌合する第２従動ギヤを有し、前記駆動ギヤの回動に合わせて回動する第２軸と、
    前記第２軸を回動軸として回動する第３の回転翼と、
    前記第３の回転翼に向けて電力線を検出する検出面を有する第２のセンサを備えることを特徴とする請求項９に記載の電位測定器。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の電位測定器と、
    前記電位測定器と接続された制御装置とを含む電位測定システムであって、
    前記制御装置は、
    前記センサが検出している電位を受け付ける受付部と、
    前記受け付けた電位に応じて、前記モータを駆動する駆動信号を生成する制御部と、
    前記制御部が生成した駆動信号を前記電位測定に出力する出力部とを備え、
    前記電位測定器のモータは、前記駆動信号に応じて駆動する
    ことを特徴とする電位測定システム。
12. 前記制御部は、前記受け付けた電位を検知できた時間が所定時間未満である場合に、前記モータを所定の速さで回動させる駆動信号を生成することを特徴とする請求項１１に記載の電位測定システム。
13. 前記制御部は、前記受け付けた電位が、所定時間以上検出できた場合であって、検出した電位が所定の閾値未満である場合に、前記検出した電位が示す周波数の２倍の速さで前記モータを回動させる駆動信号を生成することを特徴とする請求項１１に記載の電位測定システム。
14. 前記制御部は、前記受け付けた電位が、所定時間以上検出できている場合であって、検出した電位が所定の閾値以上である場合には、前記駆動信号を生成しないことを特徴とする請求項１１に記載の電位測定システム。

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