JP6349748B2 - 非接触電圧計測装置 - Google Patents
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Description
図1〜図3を用いて、非接触電圧計測センサ1(非接触電圧計測装置)の構成を説明する。図1は、非接触電圧計測センサ1の外観を概略的に示す平面図である。図2は、非接触電圧計測センサ1の外観を概略的に示す斜視図である。また、図3は、非接触電圧計測センサ1の構成を概略的に示す図であり、非接触電圧計測センサ1が備えた電気回路ECを示す図である。以下では、非接触電圧計測センサ1を電圧センサ1と略称する。
検出プローブ11は、銅を材料とする板状のバネ(銅板バネ)で構成されている。
電界シールド12は、検出プローブ11または電気回路ECに外界から入射する電界を遮断することによって、検出プローブ11または電気回路ECと、計測対象配線wの芯線以外の電圧源とが容量結合することを防止する。なお、電界シールド12は、図3では電気回路ECの一部のみを覆っているが、電気回路EC全体を覆っていてもよい。
切り替えスイッチ13は、電気回路ECを、(i)コンデンサC1が、結合容量CLと検出抵抗Rとの間に直列接続した(i)状態と、(ii)コンデンサC1およびコンデンサC2が、結合容量CLと検出抵抗Rとの間に直列接続した(ii)状態と、の間で切り替える。
結合容量CLの絶対値が大きいほど、電圧VLの誤差は小さくなる。ここでは、その根拠を理論的に説明する。
オペアンプ14は、検出点DPの電位と電界シールド12の電位とが等しい状態を維持する。そのため、検出点DPと電界シールド12との間に発生する寄生容量Cp(静電容量値;5pF程度)には、漏れ電流がほとんど流れない。言い換えれば、オペアンプ14は、寄生容量Cpを流れる漏れ電流を、無視できる程度の大きさにまでカットする。これにより、寄生容量Cpを流れる漏れ電流が電圧VLの計測値に与える影響が抑制される。
以下に、電圧センサ1による電圧計測方法を説明する。
11 検出プローブ
w 計測対象配線(の芯線;導線)
Vin 電圧(誘起電圧)
VL 電圧(計測対象電圧)
CL 結合容量
T 張力
Claims (3)
- 導線に巻き付けられた状態で電圧を検出する検出プローブを備えており、上記検出プローブと上記導線との間に結合容量が発生するように、上記検出プローブを上記導線に非接触で近接させたとき、上記検出プローブに生じる誘起電圧に基づいて、上記導線に印加される計測対象電圧を計測する非接触電圧計測装置において、
上記検出プローブは、該検出プローブに働く張力に反して、該検出プローブの長手方向に延伸している第1の状態と、上記張力が働く方向に巻回している第2の状態との間で弾性変形すると共に、
上記張力が働く方向は、上記検出プローブの上記長手方向に対して傾斜していることを特徴とする非接触電圧計測装置。 - 上記検出プローブは、板バネで構成されており、上記第1の状態であるとき、外力が印加されると、上記板バネの張力が働く方向に巻回することによって、上記第2の状態に変形することを特徴とする請求項1に記載の非接触電圧計測装置。
- 上記検出プローブは、上記第1の状態であるとき、該検出プローブの上記長手方向に延伸する樋の形状の湾曲を有していることを特徴とする請求項1又は2に記載の非接触電圧計測装置。
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