JP2018119944A - 電圧測定装置、電圧測定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の第1の態様である電圧測定装置によれば、測定側は測定対象電圧よりもはるかに低い電圧で測定することができるため、電圧測定装置の構成部品に高価な高耐圧部品が不要となる。また、電圧測定装置内部で高電圧が発生することがないため、高絶縁設計や感電防止措置が不要となる。したがって、従来技術のような高コスト化を防ぐことができ、安価に電圧測定装置を構成することができる。
また、前記電極と前記可変電圧源とがコンデンサを介して接続していてもよい。
本発明の第2の態様である電圧測定装置によれば、第1周波数の交流電圧にノイズ成分が含まれる場合に、ある周波数でノイズの影響を受けた測定電圧が得られたとしても、他の周波数では、ノイズの影響を受けていない測定電圧が得られることになる。このため、第1の態様の電圧測定装置の効果に加え、第1周波数の交流電圧に含まれるノイズ成分の影響を軽減することができる。
本発明の第3の態様である電圧測定装置によれば、第1周波数の交流電圧にノイズ成分が含まれる場合に、ある周波数でノイズの影響を受けた測定電圧が得られたとしても、他の周波数では、ノイズの影響を受けていない測定電圧が得られることになる。このため、第1の態様の電圧測定装置の効果に加え、第1周波数の交流電圧に含まれるノイズ成分の影響を軽減することができる。
本発明の第4の態様である電圧測定方法によれば、測定側は測定対象電圧よりもはるかに低い電圧で測定することができるため、電圧測定装置の構成部品に高価な高耐圧部品が不要となる。また、電圧測定装置内部で高電圧が発生することがないため、高絶縁設計や感電防止措置が不要となる。したがって、従来技術のような高コスト化を防ぐことができ、安価に電圧測定装置を構成することができる。
本発明の第5の態様である電圧測定方法によれば、第1周波数の交流電圧にノイズ成分が含まれる場合に、ある周波数でノイズの影響を受けた測定電圧が得られたとしても、他の周波数では、ノイズの影響を受けていない測定電圧が得られることになる。このため、第5の態様の電圧測定方法の効果に加え、第1周波数の交流電圧に含まれるノイズ成分の影響を軽減することができる。
101 電極
102 コンデンサ
104 電圧出力部
110 可変電圧源
111 正弦波発振器
120 電流検出部
121 抵抗R
122 計装アンプ
130 差分抽出部
131 第1フィルタ部
132 第2フィルタ部
133 第1交流−直流変換部
134 第2交流−直流変換部
135 差動アンプ
136 第1同期検波部
137 第2同期検波部
138 正弦波発振器
140 電圧調整部
141 可変ゲインアンプ
150 電圧測定部
160 演算部
161 総合演算部
162 総合演算部
170 ディジタル信号処理部
171 周波数分離器
173 レベル比較部
175 乗算部
176 演算部
177 A/D変換部
178 D/A変換部
180 周波数測定部
190 可変電圧源
300 被覆電線
310 導体
320 絶縁被覆
330 導線
Claims (7)
- 第1周波数の交流電圧を測定する電圧測定装置であって、
電極と、
前記電極と接続し、第2周波数の交流電圧を出力する可変電圧源と、
前記電極と前記可変電圧源との間を流れる電流を検出する電流検出部と、
検出された電流から、前記第1周波数成分の大きさと、前記第2周波数成分の大きさとの差分に相当する値を抽出して出力する差分抽出部と、
前記差分抽出部の出力が0になるように、前記可変電圧源の出力電圧を変化させる電圧調整部と、
前記可変電圧源の出力電圧と前記第1周波数と前記第2周波数とに基づいて、前記第1周波数の交流電圧を算出する演算部と、
を備えたことを特徴とする電圧測定装置。 - 前記演算部は、前記第2周波数と前記第1周波数との比に前記可変電圧源の出力電圧を乗じることにより前記第1周波数の交流電圧を算出することを特徴とする請求項1に記載の電圧測定装置。
- 前記電極と前記可変電圧源とがコンデンサを介して接続していることを特徴とする請求項1または2に記載の電圧測定装置。
- 第1周波数の交流電圧を測定する電圧測定装置であって、
電極と、
複数個の測定部と、
総合演算部と、を備え、
前記測定部は、
前記電極と接続し、それぞれ異なる固有の周波数の交流電圧を出力する可変電圧源と、
前記電極と前記可変電圧源との間を流れる電流を検出する電流検出部と、
検出された電流から、前記第1周波数成分の大きさと、前記固有の周波数成分の大きさとの差分に相当する値を抽出して出力する差分抽出部と、
前記差分抽出部の出力が0になるように、前記可変電圧源の出力電圧を変化させる電圧調整部と、
前記可変電圧源の出力電圧と前記第1周波数と前記固有の周波数とに基づいて、前記第1周波数の交流電圧を算出する演算部と、を備え、
前記総合演算部は、
それぞれの測定部毎に算出された前記第1周波数の交流電圧に基づいて、前記第1周波数の交流電圧を算出することを特徴とする電圧測定装置。 - 第1周波数の交流電圧を測定する電圧測定装置であって、
電極と、
前記電極と接続し、切替え可能な第2周波数の交流電圧を出力する可変電圧源と、
前記電極と前記可変電圧源との間を流れる電流を検出する電流検出部と、
検出された電流から、前記第1周波数成分の大きさと、前記第2周波数成分の大きさとの差分に相当する値を抽出して出力する差分抽出部と、
前記差分抽出部の出力が0になるように、前記可変電圧源の出力電圧を変化させる電圧調整部と、
切替えられた第2周波数毎に、前記可変電圧源の出力電圧と前記第1周波数と前記第2周波数とに基づいて、前記第1周波数の周波数毎交流電圧を算出する演算部と、
算出された前記第1周波数の周波数毎交流電圧に基づいて、前記第1周波数の交流電圧を算出する総合演算部と、
を備えたことを特徴とする電圧測定装置。 - 第1周波数の交流電圧を測定する電圧測定方法であって、
前記第1周波数の交流電圧が印加された測定対象物に、容量を介して第2周波数の交流電圧を印加したときに前記容量を流れる電流について、
前記第1周波数成分の大きさと、前記第2周波数成分の大きさとが同じなるように、前記第2周波数の交流電圧を調整し、
そのときの前記第2周波数の交流電圧と前記第1周波数と前記第2周波数とに基づいて、前記第1周波数の交流電圧を算出することを特徴とする電圧測定方法。 - 第1周波数の交流電圧を測定する電圧測定方法であって、
前記第1周波数の交流電圧が印加された測定対象物に、容量を介して固有の周波数の交流電圧を印加したときに前記容量を流れる電流について、
前記第1周波数成分の大きさと、前記固有の周波数成分の大きさとが同じなるように、前記固有の周波数の交流電圧を調整し、
そのときの前記固有の周波数の交流電圧と前記第1周波数と前記固有の周波数とに基づいて、前記第1周波数の交流電圧を算出する処理を、前記固有の周波数が異なる状態で複数行ない、
算出された固有の周波数毎の前記第1周波数の交流電圧に基づいて、前記第1周波数の交流電圧を算出することを特徴とする電圧測定方法。
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