JP3299466B2 - 配線路探査装置 - Google Patents

配線路探査装置

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JP3299466B2
JP3299466B2 JP01413697A JP1413697A JP3299466B2 JP 3299466 B2 JP3299466 B2 JP 3299466B2 JP 01413697 A JP01413697 A JP 01413697A JP 1413697 A JP1413697 A JP 1413697A JP 3299466 B2 JP3299466 B2 JP 3299466B2
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雅隆 神田
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  • Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
  • Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、配線路に通常流れ
ている電流の周波数とは異なる周波数の電流を配線路に
印加し、この電流を開閉器側で探査して、該配線路がど
の開閉器に接続されているかを探査する配線路探査装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の配線路探査装置として
は、配線路に通常流れている電流の周波数とは異なる所
定周波数の電流を印加する送信器と、送信器から印加さ
れた電流によって発生する磁束を探査する受信器とを備
えたものがあり、受信器の先端部には配線路と対向する
探査面が設けられ、受信器本体の探査面近傍に、探査面
に対して平行方向に探査コイルが1個配設されていた。
【0003】ここで、送信器から配線路に電流を印加す
ることによって、配線路の近傍に磁束を発生させること
ができ、この磁束の向きに探査コイルを合わせることに
より、磁束に応じた電圧が探査コイルに誘起するので、
目的とする配線路を探査することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記構成の配線路探査
装置では、配線路が片側導体で、配線路を中心とする円
周状の磁束が形成される場合には、受信器の探査面に略
平行な方向の磁束が発生するので、配線路を探査するこ
とができるが、配線路が往復導体の場合、往復導体の略
中間位置では探査面に略直交する方向の磁束が発生する
ので、探査面に平行配置された探査コイルには殆ど電圧
が誘起せず、配線路の探査が難しいという問題点があっ
た。
【0005】本発明は上記問題点に鑑みて為されたもの
であり、請求項1乃至3の発明の目的は、配線路が往復
導体の場合でも確実に配線路を検出することのできる配
線路探査装置を提供することにある。請求項4の発明の
目的は、請求項1乃至3の発明の目的に加えて、受信器
の操作性を向上させた配線路探査装置を提供することに
ある。
【0006】請求項5及び6の発明の目的は、請求項1
乃至4の発明の目的に加えて、磁束の検出感度を高めた
配線路探査装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明では、上
記目的を達成するために、配線路に所定の周波数の電流
を印加する送信器と、所定周波数の電流により配線路に
発生する磁束を検出して目的とする配線路を探査する受
信器とから構成される配線路探査装置において、受信器
本体の先端部に配線路と対向する探査面を設け、受信器
本体内部の探査面近傍に、磁束を検出するための2個の
探査コイルを探査面に対して略同一の角度で異なる方向
に傾斜させて配設し、探査コイルによって夫々検出され
るコイル軸方向の磁束ベクトルのベクトル和又はベクト
ル差を切り替えて出力する切替手段を設け、切替手段の
出力に基づいて磁束を検出しているので、コイル軸方向
の磁束ベクトルのベクトル和又はベクトル差を求めるこ
とにより、探査面に対して平行な方向の磁束と垂直な方
向の磁束を共に検出することができる。また、ベクトル
和及びベクトル差の内、いずれか一方の出力を大きくす
ることができる。
【0008】請求項2の発明では、請求項1の発明にお
いて、2個の探査コイルが直列に接続され、切替手段が
探査コイルの接続を同一極性と逆極性に切り替えている
ので、簡単な回路構成で切替手段を構成することができ
る。請求項3の発明では、請求項1の発明において、2
個の探査コイルに誘起された電圧を加算する加算器と、
2個の探査コイルに誘起された電圧を減算する減算器と
を備え、切替手段が加算器又は減算器の出力を切り替え
て出力しているので、探査コイルの極性を切り替える場
合に比べて、スイッチの数を1個減らすことができ、接
点不良などの不具合が発生する可能性を低減することが
できる。
【0009】請求項4の発明では、配線路に所定の周波
数の電流を印加する送信器と、所定周波数の電流により
配線路に発生する磁束を検出して目的とする配線路を探
査する受信器とから構成される配線路探査装置におい
て、受信器本体の先端部に配線路と対向する探査面を設
け、受信器本体内部の探査面近傍に、磁束を検出するた
めの2個の探査コイルを探査面に対して略同一の角度で
異なる方向に傾斜させて配設し、両探査コイルによって
検出される磁束ベクトルのベクトル和とベクトル差の大
きさを比較する比較手段と、比較手段の比較結果に基づ
いてベクトル和とベクトル差の内、大きい方の値に基づ
いて磁束の強弱を表示する表示手段とを設けているの
で、コイル軸方向の磁束ベクトルのベクトル和又はベク
トル差を求めることにより、探査面に対して平行な方向
の磁束と垂直な方向の磁束を共に検出することができ
る。また、切替手段の切り替え操作を行うことなく、探
査面に対して平行な方向の磁束と垂直な方向の磁束を検
出することができる。
【0010】請求項5の発明では、請求項1乃至4の発
明において、2個の探査コイルが、探査面に対して約3
0°から約60°までの傾斜角で異なる方向に傾斜させ
て配設されているので、探査面に対して平行な方向と垂
直な方向の内、いずれか一方の検出方向では、探査コイ
ルが検出する磁束ベクトルを大きくすることができ、他
方の検出方向では、磁束に対して平行に配設した1本の
コイルと同程度の磁束を検出することができる。
【0011】請求項6の発明では、請求項1乃至4の発
明において、2個の探査コイルが、探査面に対して約4
5°の傾斜角で異なる方向に傾斜させて配設されている
ので、探査面に対して平行な方向においても、垂直な方
向においても、磁束に対して平行に配設された1本のコ
イルの約√2倍の磁束を検出することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して説明する。 (実施形態1)本実施形態の配線路探査装置は、配線路
に所定周波数の電流を印加する送信器と、この電流によ
り発生する磁束を検出することによって目的とする配線
路を探査する受信器とから構成される。
【0013】図1に示すように、受信器1は、略直方体
状に形成された本体2を備え、本体2の長手方向の一端
部2aには、配線路と対向させる探査面2bが設けら
れ、本体2内の探査面2b近傍には配線路に発生する磁
束を検出するための2個の探査コイルL1 ,L2 が配設
される。この時、探査コイルL1 ,L2 は探査面2bに
対して略同一の傾斜角で異なる方向に傾けて配設されて
いる。
【0014】また、本体2の前面には、電池の電圧チェ
ック用の発光ダイオードLD1 と、探査コイルL1 ,L
2 によって検出された磁束の大きさに応じて音量が変化
するブザーBzと、探査コイルL1 ,L2 によって検出
された磁束の大きさに応じて点灯数が変化する発光ダイ
オードLD2 〜LD6 とが設けられ、本体2の一方の側
面には電源スイッチS1 が、他方の側面には後述する演
算回路の切り替えを行うためのスイッチS2 が配設され
る。
【0015】また、図4に示すように、送信器10は、
本体11の側面に突設されたコネクタ12と、本体11
の前面に設けられた動作表示用の発光ダイオードLD7
とを備えている。そして、コネクタ12と配線路との間
を図示しないケーブルで接続し、送信器10からケーブ
ルを介して配線路に所定周波数の電流を印加して、この
電流による磁束を配線路に発生させる。
【0016】この受信器1の回路構成を図2に示す回路
図を参照して説明する。端子t1 ,t2 間には電池(図
示せず)が接続されており、電源回路4は電源スイッチ
1 を介して接続された電池を電源として、各部に動作
用の電源を供給する。また、電圧チェック用の発光ダイ
オードLD1 、抵抗R11及びツェナーダイオードZD1
からなる直列回路が、電源スイッチS1 を介して端子t
1 ,t2間に接続されており、電源スイッチS1 のオン
時に、電池の電圧がツェナーダイオードZD1 のツェナ
ー電圧よりも高ければ、発光ダイオードLD1 に電流が
流れ、電池電圧が所定値よりも大きいことを発光表示す
る。
【0017】演算回路5は、探査コイルL1 ,L2 がそ
れぞれ検出したコイル軸方向の磁束ベクトルのベクトル
和又はベクトル差を求めて、ベクトル和又はベクトル差
の大きさに応じた電圧をレベル判別回路6及び増幅回路
7に出力する。そして、レベル判別回路6は、演算回路
5の出力に基づいて5個の発光ダイオードLD2 〜LD
6 を点灯させて、探査コイルL1 ,L2 が検出した磁束
の大きさを例えば5段階で点灯表示する。また、増幅回
路7は演算回路5の出力電圧を増幅し、磁束の大きさに
応じた音量でブザーBzを鳴動させる。したがって、探
査コイルL1 ,L2 によって検出される磁束が最も大き
いところで、発光ダイオードLD2 〜LD6 の点灯数及
びブザーBzの音量が最大となることから、目的とする
配線路を検出することができる。なお、探査コイル
1 ,L2 によって検出される磁束の大小に応じて、ブ
ザーBzの音量を変化させる代わりに、ブザーBzの鳴
動音の高低を変化させてもよい。
【0018】ところで、図3に示すように、演算回路5
では端子t3 ,t4 間に探査コイルL1 ,L2 が切替手
段たるスイッチS2a,S2bを介して直列に接続される。
スイッチS2aが探査コイルL2 の端子c側(探査コイル
2 の巻き始め)に接続され、スイッチS2bが探査コイ
ルL2 の端子d側(探査コイルL2 の巻き終わり)に接
続された場合(図3中に実線で示す)、探査コイル
1 ,L2 はコイルの巻き方向を同じ向きにして接続さ
れる。一方、スイッチS2aが探査コイルL2 の端子d側
に接続され、スイッチS2bが探査コイルL2 の端子c側
に接続された場合(図3中に破線で示す)、探査コイル
1 ,L2 はコイルの巻き方向を逆向きにして接続され
る。なお、スイッチS2a,S2bは、スイッチS2 を操作
することによって連動して切り替えられる。
【0019】ここで、図5(a)に示すように、開閉器
21に接続された配線路20が片側導体で、配線路20
内を紙面の表側から裏側に向かって電流が流れる場合、
配線路20の周囲には、配線路20を中心とする時計周
りの円周状の磁束30が発生するので、探査面2bの近
傍には探査面2bと略平行な方向の磁束(矢印A)が発
生する。
【0020】この時、探査コイルL1 ,L2 は、探査面
2bと直交する面内に、探査面2bに対して略同一の傾
斜角で異なる方向に傾斜させて配設されるので、探査コ
イルL1 ,L2 は所定の傾斜角で磁束30と交差する。
したがって、探査コイルL1,L2 によってそれぞれ検
出される磁束の大きさは、探査面2bと平行に1本の探
査コイルを配置した場合に比べて小さくなる。
【0021】また、探査コイルL1 の端子b(コイルの
巻き終わり)及び探査コイルL2 の端子c(コイルの巻
き始め)は、探査面2bに近い側に配置されているの
で、図5(b)及び図6(a)〜(f)に示すように、
探査コイルL1 ,L2 によって検出される磁束ベクトル
2 ,v3 は、それぞれ、端子b,d(コイルの巻き終
わり)から端子a,c(コイルの巻き始め)に向かうベ
クトルとなる。ここで、端子b,dから端子a,cに向
かう磁束ベクトルを正とする。磁束ベクトルv2,v3
の探査面2bと平行なベクトル成分v2h,v3hは位相が
同じになり、探査面2bに垂直なベクトル成分v2v,v
3vは位相が反転しているので、磁束ベクトルv2 ,v3
のベクトル和を求めることによって、探査面2bに垂直
なベクトル成分の和(v2v+v3v)は零となり、探査面
2bに平行なベクトル成分の和(v 2h+v3h)のみを得
ることができる。
【0022】したがって、両探査コイルL1 ,L2 によ
って検出される磁束ベクトルv2 ,v3 のベクトル和v
1 を求めることによって、演算回路5の出力を大きくす
ることができる。すなわち、図3に示す回路において、
スイッチS2aを端子c側に接続するとともにスイッチS
2bを端子d側に接続することによって、探査コイル
1 ,L2 の接続を同一極性とし、探査コイルL1 ,L
2 に誘起される電圧を加算する。
【0023】一方、図7(a)に示すように、開閉器2
1に接続された2本の配線路20a,20bが往復導体
で、一方の配線路20aに紙面の表側から裏側に向かっ
て電流が流れるとともに、他方の配線路20bに紙面の
裏側から表側に向かって電流が流れる場合、配線路20
a,20bを流れる電流によって、配線路20a,20
bの近傍には、配線路20aを中心とする時計周りの円
周状の磁束30aと、配線路20bを中心とする反時計
周りの円周状の磁束30bとが発生するので、配線路2
0a,20bから略中間の位置では、探査面2bと略直
交する方向の磁束(矢印B)が発生する。
【0024】この時、図7(b)及び図8(a)〜
(f)に示すように、探査コイルL1 によって検出され
た磁束ベクトルv2 は探査コイルL1 の端子bから端子
aに向かうベクトルとなり、探査コイルL2 によって検
出された磁束ベクトル(−v3 )は探査コイルL2 の端
子cから端子dに向かうベクトルとなる。磁束ベクトル
2 ,(−v3 )の探査面2bと平行なベクトル成分v
2h,(−v3h)は位相が反転し、探査面2bに垂直なベ
クトル成分v2v,(−v3v)は位相が同じになるので、
磁束ベクトルv2 ,(−v3 )の和、即ち、磁束ベクト
ルv2 ,v3 のベクトル差を求めることによって、探査
面2bに平行なベクトル成分の和{v2h+(−v3h)}
は零となり、探査面2bに垂直なベクトル成分の和{v
2v+(−v3v)}のみを得ることができる。
【0025】したがって、両探査コイルL1 ,L2 によ
って検出される磁束ベクトルv2 ,v3 のベクトル差を
求めることによって、演算回路5の出力を大きくするこ
とができる。すなわち、図3に示す回路において、スイ
ッチS2aを端子d側に接続するとともにスイッチS2b
端子c側に接続することによって、探査コイルL1 ,L
2 の接続を逆極性とし、探査コイルL1 ,L2 に誘起さ
れる電圧を減算して、演算回路5の出力を大きくする。
【0026】このように、スイッチS2a,S2bを切り替
えることにより、両探査コイルL1,L2 が検出した磁
束ベクトルのベクトル和、又は、ベクトル差を求めてい
るので、探査面2bに対して平行な方向及び直交する方
向の磁束を検出することができる。また、演算回路5の
出力を磁束ベクトルのベクトル和、又は、ベクトル差に
切り替えているので、ベクトル和とベクトル差の内、よ
り大きな値を出力させることができ、磁束の検出感度を
高めることができる。さらに、ベクトル和又はベクトル
差の切替手段をスイッチS2a,S2bだけで構成している
ので、簡単な回路構成により切替手段を実現することが
できる。 (実施形態2)本実施形態の演算回路5の回路図を図9
に示す。
【0027】実施形態1では、直列接続された探査コイ
ルL1 ,L2 の極性を同一極性と逆極性に切り替えるこ
とによって、両探査コイルL1 ,L2 が検出したコイル
軸方向の磁束ベクトルのベクトル和又はベクトル差を求
めていたが、本実施形態では、両探査コイルL1 ,L2
に誘起された電圧を加算することによって、両探査コイ
ルL1 ,L2 が検出したコイル軸方向の磁束ベクトルの
ベクトル和、即ち、探査面2bに対して平行な方向の磁
束を求める加算器5aと、両探査コイルL1 ,L2 に誘
起された電圧を減算することによって、両探査コイルL
1 ,L2 が検出したコイル軸方向の磁束ベクトルのベク
トル差、即ち、探査面2bに対して直交する方向の磁束
を求める減算器5bと、演算回路5の出力を加算器5a
又は減算器5bの出力に切り替える切替手段たるスイッ
チS2 とから演算回路5を構成する。
【0028】ここで、探査コイルL1 にはコンデンサC
1 及び抵抗R1 が接続されており、探査コイルL1 、コ
ンデンサC1 及び抵抗R1 により共振回路を構成する。
この共振回路の共振周波数は送信器10によって印加さ
れる電流の周波数と略一致しているので、それ以外の周
波数成分を取り除くことができる。また、探査コイルL
2 、抵抗R2 及びコンデンサC2 からなる共振回路も同
様の機能を有している。
【0029】加算器5aはオペアンプOP1 及び抵抗R
3 〜R6 より構成され、オペアンプOP1 の反転入力端
子に抵抗R3 ,R4 を介してそれぞれ探査コイルL1
2が接続される。そして、オペアンプOP1 は、探査
コイルL1 の両端電圧VL1にゲイン(−R5 /R3 )を
乗じた値と、探査コイルL2 の両端電圧VL2にゲイン
(−R5 /R4 )を乗じた値とを加算して出力する。こ
こで、抵抗R3 〜R5 の抵抗値が等しければ、オペアン
プOP1 の出力電圧は(VL1+VL2)となる。
【0030】一方、減算器5bはオペアンプOP2 及び
抵抗R7 〜R10より構成され、オペアンプOP2 の非反
転入力端子に抵抗R7 を介して探査コイルL1 が接続さ
れ、オペアンプOP2 の非反転入力端子に抵抗R8 を介
して探査コイルL2 が接続される。そして、オペアンプ
OP2 は、探査コイルL1 の両端電圧VL1にゲイン〔R
10(R8 +R9 )/{R8 (R7 +R10)}〕を乗じた
値から、探査コイルL 2 の両端電圧VL2にゲイン(−R
9 /R8 )を乗じた値を減算して出力する。ここで、抵
抗R7 〜R10の抵抗値が等しければ、オペアンプOP2
の出力電圧は(VL1−VL2)となる。
【0031】加算器5a及び減算器5bの出力端はスイ
ッチS2 を介して出力端子t5 に接続されており、スイ
ッチS2 の切り替えによって、加算器5a又は減算器5
bの出力を選択して、出力端子t5 から出力させること
ができる。本実施形態の演算回路5では、探査コイルL
1 ,L2 が検出したコイル軸方向の磁束ベクトルのベク
トル和又はベクトル差をただ一つのスイッチS2 で切り
替えて出力しているので、実施形態1のように2個のス
イッチS2a,S2bを設けた場合に比べて、スイッチの接
点不良などの故障が発生する可能性が低くなり、装置の
信頼性が向上する。
【0032】なお、演算回路5以外の構成は実施形態1
の配線路探査装置と同様であるので、その説明は省略す
る。 (実施形態3)本実施形態の配線路探査装置の受信器の
正面図を図10(a)に、側面図を図10(b)に、演
算回路の回路図を図11に示す。
【0033】本実施形態の受信器1は、図10(a)
(b)に示すように、スイッチS2 が設けられていない
点以外は図1に示す受信器1と同様であるので、同一の
構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
また、図11に示すように、演算回路5では、図9の演
算回路5において、スイッチS2 の代わりに、加算器5
a及び減算器5bの出力値を比較し、大きい方の値を選
択して出力端子t5 から出力させる比較手段たる比較回
路5eを設けている。なお、比較回路5e以外の構成は
図9の演算回路5と同様であるので、同一の構成要素に
は同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0034】比較回路5eは、オペアンプOP3 及びダ
イオードD1 からなるバッファ回路5cと、オペアンプ
OP4 及びダイオードD2 からなるバッファ回路5dと
から構成される。バッファ回路5cでは、オペアンプO
3 の出力端子と反転入力端子がダイオードD1 を介し
て接続され、オペアンプOP3 の非反転入力端子に加算
器5aの出力が入力され、オペアンプOP3 の出力端子
から加算器5aの出力がそのまま出力される。同様に、
バッファ回路5dでは、オペアンプOP4 の出力端子と
反転入力端子がダイオードD2 を介して接続され、オペ
アンプOP4 の非反転入力端子に減算器5bの出力が入
力され、オペアンプOP4 の出力端子から減算器5bの
出力がそのまま出力される。そして、バッファ回路5
c,5dの出力は共に出力端子t5 に接続されており、
加算器5a、減算器5bの出力の内、大きい方の出力が
出力端子t5 から出力される。
【0035】尚、演算回路5及びスイッチS2 以外の構
成は実施形態1又は2と同様であるので、その説明は省
略する。 (実施形態4)本実施形態では、実施形態1、2又は3
の配線路探査装置において、図12(a)乃至(d)に
示すように、探査コイルL1 ,L2 を探査面2bに対し
て約30°の傾斜角で異なる方向に夫々傾斜させて配置
している。
【0036】図12(a)(b)に示すように、探査面
2bに対して直交する方向に磁束が発生した場合、探査
コイルL1 ,L2 によって夫々検出される磁束ベクトル
の探査面2bに垂直な方向のベクトル成分の大きさは、
1本のコイルを探査面2bに対して垂直に配置した場合
の略(1/2)倍となる。したがって、探査コイル
1 ,L2 が検出した磁束ベクトルのベクトル差をとれ
ば、1本のコイルを探査面2bに対して垂直に配置した
場合と略同じ大きさの磁束を検出することができる。
【0037】図12(c)(d)に示すように、探査面
2bに対して平行な方向の磁束が発生した場合、探査コ
イルL1 ,L2 によって夫々検出される磁束ベクトルの
探査面2bに平行なベクトル成分の大きさは、1本のコ
イルを探査面2bに対して平行に配置した場合の略(√
3/2)倍となる。したがって、探査コイルL1 ,L 2
が検出した磁束ベクトルのベクトル和をとれば、1本の
コイルを探査面2bに対して平行に配置した場合に比べ
て略√3倍の大きさの磁束を検出することができる。
【0038】このように、探査コイルL1 ,L2 を探査
面2bに対して約30°の傾きで異なる方向に傾斜させ
て配置すれば、探査面2bに対して垂直な方向の磁束が
発生した場合は、1本のコイルを探査面2bに垂直に配
置した場合と略同じ大きさの磁束を検出することがで
き、探査面2bに対して平行な方向に磁束が発生した場
合は、1本のコイルを探査面2bに平行に配置した場合
に比べて約√3倍の大きさの磁束を検出することができ
る。
【0039】また、図13(a)乃至(d)に示すよう
に、探査コイルL1 ,L2 を探査面2bに対して約60
°の傾斜角で異なる方向に夫々傾斜させて配置すると、
図13(a)(b)に示すように、探査面2bに対して
直交する方向に磁束が発生した場合、探査コイルL1
2 によって夫々検出される磁束ベクトルの探査面2b
に垂直な方向のベクトル成分の大きさは、1本のコイル
を探査面2bに対して垂直に配置した場合の略(√3/
2)倍となる。したがって、探査コイルL1 ,L2 が検
出した磁束ベクトルのベクトル差をとれば、1本のコイ
ルを探査面2bに対して垂直に配置した場合の略√3倍
の大きさの磁束を検出することができる。
【0040】図13(c)(d)に示すように、探査面
2bに対して平行な方向の磁束が発生した場合、探査コ
イルL1 ,L2 によって夫々検出される磁束ベクトルの
探査面2bに平行なベクトル成分の大きさは、1本のコ
イルを探査面2bに対して平行に配置した場合の略1/
2倍となる。したがって、探査コイルL1 ,L2 が検出
した磁束ベクトルのベクトル和をとれば、1本のコイル
を探査面2bに対して平行に配置した場合に比べて略同
じ大きさの磁束を検出することができる。
【0041】このように、探査コイルL1 ,L2 を探査
面2bに対して約60°の傾きで異なる方向に傾斜させ
て配置すれば、探査面2bに対して垂直な方向の磁束が
発生した場合は、1本のコイルを探査面2bに垂直に配
置した場合の約√3倍の大きさの磁束を検出することが
でき、探査面2bに対して平行な方向に磁束が発生した
場合は、1本のコイルを探査面2bに平行に配置した場
合と略同じ大きさの磁束を検出することができる。
【0042】以上より、探査コイルL1 ,L2 を探査面
2bに対して約30°〜約60°の傾きで異なる方向に
傾斜させて配置した場合、探査面2bに対して平行な方
向又は垂直な方向の内、いずれか一方の検出方向では、
磁束の方向に対して平行に配置したコイルの磁束検出感
度と略同じ感度とすることができ、他方の検出方向で
は、磁束の方向に対して平行に配置したコイルの磁束検
出感度よりも高感度とすることができる。
【0043】さらに、図14(a)乃至(d)に示すよ
うに、探査コイルL1 ,L2 を探査面2bに対して約4
5°の傾斜角で異なる方向に夫々傾斜させて配置する
と、図14(a)(b)に示すように、探査面2bに対
して直交する方向に磁束が発生した場合、探査コイルL
1 ,L2 によって夫々検出される磁束ベクトルの探査面
2bに垂直な方向のベクトル成分の大きさは、1本のコ
イルを探査面2bに対して垂直に配置した場合の略(1
/√2)倍となる。したがって、探査コイルL1,L2
が検出した磁束ベクトルのベクトル差をとれば、1本の
コイルを探査面2bに対して垂直に配置した場合の略√
2倍の大きさの磁束を検出することができる。
【0044】図14(c)(d)に示すように、探査面
2bに対して平行な方向の磁束が発生した場合、探査コ
イルL1 ,L2 によって夫々検出される磁束ベクトルの
探査面2bに平行なベクトル成分の大きさは、1本のコ
イルを探査面2bに対して平行に配置した場合の略1/
√2倍となる。したがって、探査コイルL1 ,L2 が検
出した磁束ベクトルのベクトル和をとれば、1本のコイ
ルを探査面2bに対して平行に配置した場合に比べて略
√2倍の大きさの磁束を検出することができる。
【0045】このように、探査コイルL1 ,L2 を探査
面2bに対して約45°の傾きで異なる方向に傾斜させ
て配置すれば、探査面2bに対して垂直な方向の磁束が
発生した場合も、探査面2bに対して平行な方向の磁束
が発生した場合も、同様に、磁束の方向に平行に配置さ
れたコイルの略√2倍の大きさの磁束を検出することが
でき、探査面2bに対して垂直な方向及び平行な方向の
磁束検出感度を同程度に高く設定することができる。
【0046】
【発明の効果】請求項1の発明は、上述のように、配線
路に所定の周波数の電流を印加する送信器と、所定周波
数の電流により配線路に発生する磁束を検出して目的と
する配線路を探査する受信器とから構成される配線路探
査装置において、受信器本体の先端部に配線路と対向す
る探査面を設け、受信器本体内部の探査面近傍に、磁束
を検出するための2個の探査コイルを探査面に対して略
同一の角度で異なる方向に傾斜させて配設し、探査コイ
ルによって夫々検出されるコイル軸方向の磁束ベクトル
のベクトル和又はベクトル差を切り替えて出力する切替
手段を設け、切替手段の出力に基づいて磁束を検出して
いるので、コイル軸方向の磁束ベクトルのベクトル和又
はベクトル差を求めることにより、探査面に対して平行
な方向の磁束と垂直な方向の磁束を共に検出することが
できるという効果がある。また、ベクトル和及びベクト
ル差の内、いずれか一方の出力を大きくすることができ
るので、探査面に対して平行な方向又は垂直な方向の磁
束の検出感度を高めることができるという効果もある。
【0047】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、2個の探査コイルが直列に接続され、切替手段が探
査コイルの接続を同一極性と逆極性に切り替えているの
で、簡単な回路構成で切替手段を構成することができる
という効果がある。請求項3の発明は、請求項1の発明
において、2個の探査コイルに誘起された電圧を加算す
る加算器と、2個の探査コイルに誘起された電圧を減算
する減算器とを備え、切替手段が加算器又は減算器の出
力を切り替えて出力しているので、探査コイルの極性を
切り替える場合に比べて、スイッチの数を1個減らすこ
とができ、接点不良などの不具合が発生する可能性を低
減でき、信頼性が向上するという効果がある。
【0048】請求項4の発明は、配線路に所定の周波数
の電流を印加する送信器と、所定周波数の電流により配
線路に発生する磁束を検出して目的とする配線路を探査
する受信器とから構成される配線路探査装置において、
受信器本体の先端部に配線路と対向する探査面を設け、
受信器本体内部の探査面近傍に、磁束を検出するための
2個の探査コイルを探査面に対して略同一の角度で異な
る方向に傾斜させて配設し、両探査コイルによって検出
される磁束ベクトルのベクトル和とベクトル差の大きさ
を比較する比較手段と、比較手段の比較結果に基づいて
ベクトル和とベクトル差の内、大きい方の値に基づいて
磁束の強弱を表示する表示手段とを設けているので、コ
イル軸方向の磁束ベクトルのベクトル和又はベクトル差
を求めることにより、探査面に対して平行な方向と垂直
な方向の磁束を共に検出できるという効果がある。ま
た、切替手段の切り替え操作を行うことなく、探査面に
対して平行な方向の磁束と垂直な方向の磁束を検出で
き、操作性が向上するという効果がある。
【0049】請求項5の発明は、2個の探査コイルが、
探査面に対して約30°から約60°までの傾斜角で異
なる方向に傾斜させて配設されているので、探査面に対
して平行な方向と垂直な方向の内、いずれか一方の検出
方向では、探査コイルが検出する磁束ベクトルを大きく
することができ、他方の検出方向では、磁束に対して平
行に配設した1本のコイルと同程度の磁束を検出できる
という効果がある。
【0050】請求項6の発明は、2個の探査コイルが、
探査面に対して約45°の傾斜角で異なる方向に傾斜さ
せて配設されているので、探査面に対して平行な方向に
おいても、垂直な方向においても、磁束に対して平行に
配設された1本のコイルの約√2倍の磁束を検出できる
という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態1の受信器を示し、(a)は正面図、
(b)は側面図である。
【図2】同上の受信器の回路図である。
【図3】同上の受信器の演算回路を示す回路図である。
【図4】同上の送信器を示し、(a)は正面図、(b)
は側面図である。
【図5】(a)(b)は同上の受信器の動作を説明する
説明図である。
【図6】(a)〜(f)は同上の磁束ベクトルのベクト
ル和を求める説明図である。
【図7】(a)(b)は同上の受信器の別の動作を説明
する説明図である。
【図8】(a)〜(f)は同上の磁束ベクトルのベクト
ル差を求める説明図である。
【図9】実施形態2の受信器の演算回路を示す回路図で
ある。
【図10】実施形態3の受信器を示し、(a)は正面
図、(b)は側面図である。
【図11】同上の受信器の演算回路を示す回路図であ
る。
【図12】(a)〜(d)は実施形態4の受信器の動作
を説明する説明図である。
【図13】(a)〜(d)は同上の受信器の別の動作を
説明する説明図である。
【図14】(a)〜(d)は同上の受信器のまた別の動
作を説明する説明図である。
【符号の説明】
1 受信器 2 本体 2a 端部 2b 探査面 S2 スイッチ L1 ,L2 探査コイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−170075(JP,A) 特開 平10−213620(JP,A) 特開 昭55−95873(JP,A) 実開 平3−81570(JP,U) 実開 平2−109276(JP,U) 特公 昭46−41156(JP,B1) 実公 平6−20146(JP,Y2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01R 31/00 G01R 31/02 G01R 33/02 G01R 15/18

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】配線路に所定の周波数の電流を印加する送
    信器と、前記所定周波数の電流により前記配線路に発生
    する磁束を検出して目的とする配線路を探査する受信器
    とから構成される配線路探査装置において、受信器本体
    の先端部に前記配線路と対向する探査面を設け、前記受
    信器本体内部の前記探査面近傍に、前記磁束を検出する
    ための2個の探査コイルを前記探査面に対して略同一の
    角度で異なる方向に傾斜させて配設し、前記探査コイル
    によって夫々検出されるコイル軸方向の磁束ベクトルの
    ベクトル和又はベクトル差を切り替えて出力する切替手
    段を設け、前記切替手段の出力に基づいて磁束を検出し
    て成ることを特徴とする配線路探査装置。
  2. 【請求項2】2個の前記探査コイルが直列に接続され、
    前記切替手段が前記探査コイルの接続を同一極性と逆極
    性に切り替えることを特徴とする請求項1記載の配線路
    探査装置。
  3. 【請求項3】2個の前記探査コイルに誘起された電圧を
    加算する加算器と、2個の前記探査コイルに誘起された
    電圧を減算する減算器とを備え、前記切替手段が前記加
    算器又は前記減算器の出力を切り替えて出力することを
    特徴とする請求項1記載の配線路探査装置。
  4. 【請求項4】配線路に所定の周波数の電流を印加する送
    信器と、前記所定周波数の電流により前記配線路に発生
    する磁束を検出して目的とする配線路を探査する受信器
    とから構成される配線路探査装置において、受信器本体
    の先端部に前記配線路と対向する探査面を設け、前記受
    信器本体内部の前記探査面近傍に、前記磁束を検出する
    ための2個の探査コイルを前記探査面に対して略同一の
    角度で異なる方向に傾斜させて配設し、両探査コイルに
    よって検出される磁束ベクトルのベクトル和とベクトル
    差の大きさを比較する比較手段と、前記比較手段の比較
    結果に基づいてベクトル和とベクトル差の内、大きい方
    の値に基づいて磁束の強弱を表示する表示手段とを設け
    てなることを特徴とする配線路探査装置。
  5. 【請求項5】2個の前記探査コイルが、前記探査面に対
    して約30°から約60°までの傾斜角で異なる方向に
    傾斜させて配設されて成ることを特徴とする請求項1乃
    至4記載の配線路探査装置。
  6. 【請求項6】2個の前記探査コイルが、前記探査面に対
    して約45°の傾斜角で異なる方向に傾斜させて配設さ
    れて成ることを特徴とする請求項1乃至4記載の配線路
    探査装置。
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