JP6636372B2 - 電圧検出プローブおよび測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、測定対象電線の電圧を検出可能に構成された電圧検出プローブ、およびこの電圧検出プローブを備えた測定装置に関するものである。

この種の電圧検出プローブとして、本願出願人は、下記の特許文献１〜３において、種々の形態の電圧検出プローブ（以下、単に「検出プローブ」ともいう）を開示している。例えば、特許文献１では、閉状態において測定対象電線を取り囲んで環状の閉磁路を形成する磁気コアが内蔵されたクランプ部を備えた検出プローブを開示している。また、特許文献２では、電圧測定用センサ基板を収容するセンサ基板収容部と、回動軸を介してセンサ基板収容部に回動可能に軸支されて、測定対象導線をセンサ基板収容部との間で挟持する測定対象電線押付け部とを備えた構成の検出プローブを開示している。また、特許文献３では、内部に電圧検出用の検知電極と磁石とが配置された電圧検出部を備え、電圧検出部が設けられた測定プローブの先端部を磁石の磁力によって位置決めしつつ測定対象電線に押し当てる構成の検出プローブを開示している。これらの検出プローブは、いずれも、その検出用の電極を測定対象電線の導電部位に直接接触させることなく互いに容量結合させるだけで、この導電部位の電圧を検出し得る検出プローブ（いわゆる非接触型電圧検出プローブ）として構成されている。

特開２０１２−１３７４９６号公報（第５頁、第１図） 特開２０１４−５２３２９号公報（第５−８頁、第１−３図） 特開２０１４−１６３６７０号公報（第５−８頁、第１−３図）

ところが、上記した各検出プローブには、以下のような改善すべき課題が存在している。すなわち、これらの検出プローブは、電圧検出用の電極の近傍に、磁気コアが配置されていたり、クランプや挟持のための機構が配置されていたり、磁石が配置されていたりする構成のため、外形、特に電圧検出用の電極を含む部位の形状が大きくなっている。

したがって、これらの検出プローブは、例えば、架線や、架線から屋内への引込線や、屋内配線などに使用される電線（通常は被覆電線）のように、検出プローブを装着する部位の近傍（周囲）にある程度の広さの空間が存在している測定対象電線には使用することは可能となっている。ところが、これらの検出プローブでは、例えば、電子機器内に配設された回路基板に作動用電圧を供給するための小径（例えば、直径が２ｍｍ以下）の電線であって、通常は他の同じような小径の電線と共に結束された状態で引き回される電線の１本などのように、他の電線と極めて近接した状態で存在している１本の電線に装着するのは難しく、この点を改善すべきとの課題が存在している。

本発明は、かかる課題を改善するためになされたものであり、他の電線と極めて近接した状態で存在している測定対象電線に装着し得る電圧検出プローブ、およびこの電圧検出プローブを備えた測定装置を提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく請求項１記載の電圧検出プローブは、導電性材料製の筒状体で形成されると共に先端部における外周壁の一部が軸線に対して交差する方向に沿って切り欠かれて測定対象電線を挿入可能な挿入凹部が当該先端部に形成されたシールド筒体と、先端面および外周面が絶縁被覆で覆われた導電性材料製の柱状体で形成されて前記軸線方向に沿って前記シールド筒体に対して相対的に移動可能に当該シールド筒体内に収納された検出電極とを備え、前記検出電極は、当該シールド筒体に対して相対的に移動させられて前記先端面が前記挿入凹部に位置したときに、当該挿入凹部に挿入されている状態の前記測定対象電線と前記絶縁被覆を介して前記先端面が容量結合可能に構成されている。

請求項２記載の電圧検出プローブは、請求項１記載の電圧検出プローブにおいて、前記挿入凹部を構成する前記シールド筒体の切欠き面のうちの前記先端部側に位置する先端側切欠き面は、前記軸線と直交する基準平面を基準として当該シールド筒体の基端部側に傾斜している。

請求項３記載の電圧検出プローブは、請求項２記載の電圧検出プローブにおいて、前記挿入凹部を構成する前記シールド筒体の切欠き面のうちの前記基端部側に位置する基端側切欠き面は、前記基準平面を基準として、前記先端側切欠き面よりも前記基端部側に傾斜している。

請求項４記載の電圧検出プローブは、請求項１から３のいずれかに記載の電圧検出プローブにおいて、前記検出電極を前記挿入凹部方向に常時付勢する付勢部材を備え、前記検出電極は、前記付勢部材の付勢力によって前記シールド筒体内を前記挿入凹部方向に摺動させられて、前記挿入凹部を構成する前記シールド筒体の切欠き面のうちの前記先端部側に位置する先端側切欠き面と前記先端面との間で、当該挿入凹部に挿入されている前記測定対象電線を挟持する。

請求項５記載の電圧検出プローブは、請求項１から４のいずれかに記載の電圧検出プローブにおいて、前記先端面は、前記軸線と直交する基準平面を基準として前記先端部側に傾斜している。

請求項６記載の電圧検出プローブは、請求項１から５のいずれかに記載の電圧検出プローブにおいて、前記検出電極と前記シールド筒体との間には、前記測定対象電線と前記先端面との容量結合状態において前記挿入凹部から前記シールド筒体の外部に露出する前記検出電極の前記外周面を覆う前記絶縁被覆をさらに覆う導電性材料製の検出電極用シールド材が配設されている。

請求項７記載の電圧検出プローブは、請求項６記載の電圧検出プローブにおいて、前記検出電極用シールド材は、筒体で構成されている。

請求項８記載の電圧検出プローブは、請求項６記載の電圧検出プローブにおいて、前記検出電極用シールド材は、前記絶縁被覆の表面に形成された導電体層で構成されている。

請求項９記載の電圧検出プローブは、請求項１から５のいずれかに記載の電圧検出プローブにおいて、前記シールド筒体の外側には、前記測定対象電線と前記先端面との容量結合状態において前記挿入凹部から前記シールド筒体の外部に露出する前記検出電極の前記外周面を覆う前記絶縁被覆をさらに覆う導電性材料製の検出電極用シールド材が配設されている。

請求項１０記載の電圧検出プローブは、請求項６から９のいずれかに記載の電圧検出プローブにおいて、前記検出電極用シールド材は、前記容量結合状態において当該検出電極用シールド材の先端部が前記検出電極の前記先端面と面一の状態および当該先端部が当該先端面よりも前記軸線方向に沿って前記シールド筒体の基端部側に位置する状態のいずれかの状態となるように構成されている。

請求項１１記載の測定装置は、請求項１から１０のいずれかに記載の電圧検出プローブと、前記電圧検出プローブが接続される本体ユニットと、前記本体ユニット内に配設されて、前記検出電極を介して前記測定対象電線の電圧を検出すると共に当該電圧に応じて変化する電圧信号を出力する電圧検出部と、前記本体ユニット内に配設されて、前記電圧信号に基づいて前記測定対象電線の前記電圧に追従する電圧を生成すると共に前記シールド筒体に印加する電圧生成部と、前記本体ユニット内に配設されて、前記電圧生成部で生成される前記電圧に基づいて前記測定対象電線の前記電圧を測定する処理部とを備え、前記電圧検出部は、前記電圧生成部で生成される前記電圧の電位を基準とするフローティング電圧で作動する。
請求項１２記載の測定装置は、シールドケーブルが連結され、当該シールドケーブルのシールド導体が前記シールド筒体に電気的に接続されると共に、当該シールドケーブルの芯線が前記検出電極に電気的に接続されている請求項１から１０のいずれかに記載の電圧検出プローブと、前記シールドケーブルを介して前記電圧検出プローブが接続される本体ユニットと、前記本体ユニット内に配設されて、前記芯線および前記検出電極を介して前記測定対象電線の電圧を検出すると共に当該電圧に応じて変化する電圧信号を出力する電圧検出部と、前記本体ユニット内に配設されて、前記電圧信号に基づいて前記測定対象電線の前記電圧に追従する電圧を生成すると共に前記シールド導体を介して前記シールド筒体に印加する電圧生成部と、前記本体ユニット内に配設されて、前記電圧生成部で生成される前記電圧に基づいて前記測定対象電線の前記電圧を測定する処理部とを備え、前記電圧検出部は、前記電圧生成部で生成される前記電圧の電位を基準とするフローティング電圧で作動する。
請求項１３記載の測定装置は、請求項１２記載の測定装置において、前記電圧検出部は、演算増幅器を備えて構成された電流電圧変換回路を有し、前記演算増幅器は、反転入力端子が前記芯線を介して前記検出電極に電気的に接続されると共に、非反転入力端子が前記電圧生成部で生成される前記電圧の前記電位に規定されている。

請求項１記載の電圧検出プローブおよび請求項１１記載の測定装置では、検出電極が、シールド筒体に対して相対的に移動させられて、挿入凹部内に挿入されている状態の測定対象電線と検出電極の先端面とが絶縁被覆を介して容量結合可能に構成されている。

したがって、この電圧検出プローブおよび測定装置によれば、測定対象電線とする１本の配線材を挿入し得る挿入凹部を先端部に形成し、かつ絶縁被覆で覆われた検出電極を内部に収納し得る限りにおいて、細い筒状の剛性体でシールド筒体を形成することができ、これによって挿入凹部内に挿入された測定対象電線と検出電極の先端面との間の容量結合およびシールド筒体による検出電極のシールドが可能となることから、背景技術で説明した各種の検出プローブでは装着（クランプ）することが困難であった他の導体と極めて近接した状態で存在している測定対象電線に対しても、外乱の検出電極への影響（例えば、他の導体からの影響）をシールド筒体によって低減しつつ、挿入凹部内に挿入してその電圧を確実かつ容易に測定することができる。

請求項２記載の電圧検出プローブおよび請求項１１記載の測定装置によれば、先端側切欠き面が基端部側に傾斜する構成のため、挿入凹部内に挿入された測定対象電線が検出電極の先端面によって先端側切欠き面に押し付けられた状態（検出電極の先端面と先端側切欠き面とで挟持された状態）において、測定対象電線を挿入凹部から外れにくくすることができる。

請求項３記載の電圧検出プローブおよび請求項１１記載の測定装置によれば、基端側切欠き面が先端側切欠き面よりも基端部側に傾斜する構成のため、上記のような先端側切欠き面を傾けたときの効果（挿入凹部から測定対象電線を外れにくくできるとの効果）を維持しつつ、各切欠き面間の軸線方向に沿った距離を、挿入凹部を構成する奥側の切欠き面から離間するに従って徐々に広くする構成（挿入凹部の開口幅を徐々に広くする構成）にできるため、測定対象電線の挿入凹部内への挿入の容易性を高めることができる。

請求項４記載の電圧検出プローブおよび請求項１１記載の測定装置によれば、挿入凹部内に挿入された測定対象電線を、付勢部材の付勢力により、シールド筒体の先端側切欠き面と検出電極の先端面との間で挟持することができるため、電圧検出プローブから手を放した状態においても、測定対象電線が挿入凹部内に位置する状態が維持される結果、測定対象電線の電圧の測定作業についての作業性を向上させることができる。

請求項５記載の電圧検出プローブおよび請求項１１記載の測定装置によれば、検出電極の先端面をシールド筒体の先端部側に傾斜する斜面に形成したことにより、挿入凹部内に挿入された測定対象電線が検出電極の先端面によって先端側切欠き面に押し付けられた状態（検出電極の先端面と先端側切欠き面とで挟持された状態）において、測定対象電線を挿入凹部から一層外れにくくすることができる。

請求項６記載の電圧検出プローブおよび請求項１１記載の測定装置によれば、検出電極とシールド筒体との間に検出電極用シールド材を配設したことにより、測定対象電線と先端面との容量結合状態において挿入凹部からシールド筒体の外部に露出する検出電極の外周面を覆う絶縁被覆を検出電極用シールド材でさらに覆うことができるため、検出電極に対する外乱の影響を十分に低減させることができる。

請求項７記載の電圧検出プローブおよび請求項１１記載の測定装置によれば、筒体で検出電極用シールド材を構成したことにより、検出電極を筒体に挿入し、その筒体をシールド筒体に挿入するだけの簡易な工程で検出電極とシールド筒体との間に検出電極用シールド材としての筒体を配設することができるため、電圧検出プローブの組立効率を十分に向上させることができる。

請求項８記載の電圧検出プローブおよび請求項１１記載の測定装置によれば、絶縁被覆の表面に形成された導電体層で検出電極用シールド材を構成したことにより、検出電極用シールド材を薄くすることができるため、検出電極用シールド材で覆われた検出電極を収容するシールド筒体を細く構成することができる結果、互いに近接している複数の電線の中から１本の測定対象電線だけをシールド筒体の先端部に装着する（先端部に形成されている挿入凹部内に挿入させる）作業を容易に行うことができる。

請求項９記載の電圧検出プローブおよび請求項１１記載の測定装置によれば、シールド筒体の外側に検出電極用シールド材を配設したことにより、測定対象電線と先端面との容量結合状態において挿入凹部からシールド筒体の外部に露出する検出電極の外周面を覆う絶縁被覆を検出電極用シールド材でさらに覆うことができるため、検出電極に対する外乱の影響を十分に低減させることができる。

請求項１０記載の電圧検出プローブおよび請求項１１記載の測定装置によれば、容量結合状態において検出電極用シールド材の先端部が検出電極の先端面と面一の状態および先端部が先端面よりも軸線方向に沿ってシールド筒体の基端部側に位置する状態のいずれかとなるように検出電極用シールド材を構成したことにより、検出電極の先端面から検出電極用シールド材の先端部を突出させないようにすることができるため、挿入凹部を構成する切欠き面と検出電極の先端面とで測定対象電線を挟持する際に、検出電極用シールド材の先端部によって測定対象電線が損傷を受けたり切断されたりする事態を確実に防止することができる。

検出プローブ１の構成を示す斜視図である。 図１において軸線Ｌを含む平面に沿ってグリップ部２を切断した状態での検出プローブ１のＷ−Ｗ線断面図（検出電極２３によって挿入凹部３３が閉塞された状態での断面図）である。 図２の軸線Ｌを含む平面に沿って切断した検出電極ユニット３の断面図である。 図１において軸線Ｌを含む平面に沿ってグリップ部２を切断した状態での検出プローブ１のＷ−Ｗ線断面図（挿入凹部３３が開口している状態での断面図）である。 図４の軸線Ｌを含む平面に沿って切断した検出電極ユニット３の断面図である。 図１において軸線Ｌを含む平面に沿ってグリップ部２を切断した状態での検出プローブ１のＷ−Ｗ線断面図（挿入凹部３３の先端側切欠き面３３ａと検出電極２３の先端面２３ａとの間で測定対象電線６が挟持されている状態での断面図）である。 第１シールド筒体２１の先端部の構成を説明するための要部拡大断面図（挿入凹部３３が開口している状態での拡大断面図）である。 第１シールド筒体２１の先端部の構成を説明するための要部拡大断面図（測定対象電線６が挟持されている状態での拡大断面図）である。 測定装置ＭＤの構成図である。 検出電極２３の先端面２３ａの他の構成を説明するための要部拡大断面図（測定対象電線６が挟持されている状態での拡大断面図）である。 第１シールド筒体２１のさらなる他の先端部の構成を説明するための要部拡大断面図（挿入凹部３３が開口している状態での拡大断面図）である。 検出電極２３の先端部の他の構成を説明するための要部拡大断面図（測定対象電線６が挟持されている状態での拡大断面図）である。 筒体３７を備えた検出電極ユニット３の先端部の構成を示す要部拡大断面図である。 グリップ部２の半体（同図における手前側半体）を取り外した状態の検出プローブ１０１の側面図である。 グリップ部２の半体（同図における手前側半体）を取り外した状態において第１シールド筒体２１をグリップ部２の先端部側（基端部から離間する向き）に移動させた状態の検出プローブ１０１の側面図である。 グリップ部２の半体（同図における手前側半体）を取り外した状態において測定対象電線６を挟持した状態の検出プローブ１０１の側面図である。 検出電極ユニット１０３の先端部の構成を示す要部拡大断面図である。 筒体３７を備えた検出電極ユニット１０３の先端部の構成を示す要部拡大断面図である。 筒体３７を備えた検出電極ユニット１０３の先端部の他の構成を示す要部拡大断面図である。

以下、電圧検出プローブおよび測定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。

最初に、図１に示す電圧検出プローブとしての電圧検出プローブ１（以下、単に「検出プローブ１」ともいう）の構成について、図面を参照して説明する。

この検出プローブ１は、一例として、図１に示すように、グリップ部２および検出電極ユニット３を備え、後述の本体ユニット４（図９参照）と共に測定装置ＭＤを構成する。また、検出プローブ１は、シールドケーブル５を介して本体ユニット４と接続されると共に、検出電極ユニット３の先端に設けられた後述の挿入凹部３３内に測定対象電線６（図４参照）を挿入して使用される。本実施の形態でのシールドケーブル５とは、信号伝送用の配線、およびこの配線をシールドするシールド導体を備えたケーブルであって、例えば、信号伝送用の配線としての芯線およびこの芯線を覆うシールド導体を備えたシールド線（同軸ケーブルを含む）や、ツイストペア線を含んでいる。本例では一例として、図２に示すように、芯線５ａおよびこの芯線５ａを覆うシールド導体５ｂを備えたシールド線をシールドケーブル５の一例として挙げて説明する。

グリップ部２は、使用者によって把持される部材であって、一例として、図１，２に示すように、合成樹脂材料などの電気的絶縁性を有する材料（以下、単に絶縁材料ともいう）を用いて検出電極ユニット３を収容可能な中空の柱状体に形成されている。また、グリップ部２の先端部（図１，２における左側の端部）側の端面１１には、検出電極ユニット３の後述する第１シールド筒体２１が挿通させられる貫通孔１１ａが形成されている。また、グリップ部２の基端部（図１，２における右側の端部）側の端面１３には、図２に示すように、貫通孔１３ａが形成されている。シールドケーブル５は、シールドケーブル５に一体的に取り付けられた自在ブッシュ５ｃがこの貫通孔１３ａに嵌め込まれることにより、グリップ部２の基端部に連結されている。

また、グリップ部２の外周壁の外面には、一例として、グリップ部２の長さ方向（後述する軸線Ｌ（図１，２参照）と平行な方向）に沿って延びる長溝１５が形成されると共に、この長溝１５の底壁（グリップ部２の外周壁の一部の部位）には、グリップ部２の長さ方向に沿って延びる第１ガイド孔１６がこの底壁を貫通して形成されている。

検出電極ユニット３は、一例として、図２〜６に示すように、第１シールド筒体（シールド筒体）２１、第２シールド筒体２２、検出電極２３、絶縁被覆２４、第１蓋体２５、第２蓋体２６、第３蓋体２７、絶縁筒体２８、ガイド筒体２９、連結ピン３０、付勢部材３１および操作レバー３２を備えている。

第１シールド筒体２１は、図３，５に示すように導電性材料（導電性を有する金属材料）を用いて外形が一例として直径３ｍｍ〜５ｍｍ程度の筒状の剛性体（本例では一例として円筒状体）に形成されると共に、先端部（図２〜６では左端部）には、この先端部における外周壁の一部が軸線Ｌに対して交差する方向（本例では一例として直交する方向）に沿って例えば切削加工などの手法によって切り欠かれて測定対象電線６（図４，６，８参照）が挿入される挿入凹部３３が形成されている。また、第１シールド筒体２１は、図２〜図６に示すように、基端部（図２〜６では右端部）がグリップ部２に収容されると共に、後述するように、このグリップ部２内に収容された第２シールド筒体２２にも収容されている。なお、本例での測定対象電線６は、図８に示すように、芯線６ａが絶縁被覆６ｂで覆われた被覆電線である。

挿入凹部３３は、本例では一例として、図２，５に示すように（詳細には図５の要部拡大図である図７に示すように）、この挿入凹部３３を構成する先端側切欠き面３３ａ、基端側切欠き面３３ｂおよび奥側切欠き面３３ｃのうちの第１シールド筒体２１の先端部側に位置する先端側切欠き面３３ａは、軸線Ｌと直交する基準平面ＰＬを基準として第１シールド筒体２１の基端部側に傾斜する構成（つまり、軸線Ｌ（軸線Ｌを含む仮想平面）と先端側切欠き面３３ａとの角度θ１を鋭角にする構成）となっている。この構成により、挿入凹部３３内に挿入された測定対象電線６が、後述するようにして検出電極２３における先端部側の端面２３ａ（以下、先端面２３ａともいう）によって先端側切欠き面３３ａに押し付けられた状態（図６，８参照）のときに、挿入凹部３３から外れにくくなっている。

本例では一例として、先端側切欠き面３３ａ、基端側切欠き面３３ｂおよび奥側切欠き面３３ｃのうちの第１シールド筒体２１の基端部側に位置する基端側切欠き面３３ｂは、軸線Ｌと直交する基準平面ＰＬ（図７参照）を基準として、先端側切欠き面３３ａよりも第１シールド筒体２１の基端部側に傾斜する構成（つまり、軸線Ｌ（軸線Ｌを含む仮想平面）と先端側切欠き面３３ａとの角度θ２を角度θ１よりも小さくなる状態で鋭角にする構成）となっている。この構成により、上記のような先端側切欠き面３３ａを傾けたときの効果（挿入凹部３３から測定対象電線６を外れにくくできるとの効果）を維持しつつ、先端側切欠き面３３ａと基端側切欠き面３３ｂとの間の軸線Ｌ方向に沿った距離を奥側切欠き面３３ｃ（挿入凹部３３を構成する奥側の切欠き面）から離間するに従って徐々に広くする構成（挿入凹部３３の開口幅を徐々に広くする構成）にし得るため、測定対象電線６の挿入凹部３３内への挿入の容易性を高めることが可能となっている。

また、本例では、奥側切欠き面３３ｃは、一例として軸線Ｌとほぼ平行な平面となる構成であるが、この構成に限定されるものではなく、弧状面に形成する構成を採用することもできる。

本例の検出プローブ１が使用される測定対象電線６は、背景技術で説明した各種の検出プローブでは装着することが困難であった導体、例えば、通常は他の同じような小径な配線材と共に結束された状態で引き回される小径な配線材の１本などのように、他の導体（他の配線材など）と極めて近接した状態で存在している１本の小径な配線材（被覆電線）である。

このため、この検出プローブ１の検出電極ユニット３では、第１シールド筒体２１として、このような小径の配線材が測定対象電線６として挿入可能な幅および深さの挿入凹部３３を先端部に形成し得る限りにおいて、より細い筒状の剛性体を使用することが可能となっている。また、測定対象電線６とこの測定対象電線６に隣接する他の配線材との間の距離が短い状態であっても測定対象電線６を選択的に挿入凹部３３に挿入できるようにするためにも、第１シールド筒体２１に使用する筒状の剛性体は、なるべく細いものであるのが好ましい。例えば、上記のような小径（直径が約２ｍｍ）の配線材を収容するためには、挿入凹部３３は、例えば、２ｍｍよりも若干深い深さで、かつ２ｍｍよりも若干広い幅（開口幅）に形成する必要がある。このため、第１シールド筒体２１は、上記したように、一例として直径３ｍｍ〜５ｍｍ程度の筒状の剛性体で形成するのが好ましい。

第２シールド筒体２２は、図３，５に示すように導電性材料（導電性を有する金属材料）を用いて外形が一例として直径７ｍｍ〜１０ｍｍ程度の筒状の剛性体（本例では一例として円筒状体）に形成されて、グリップ部２内に収容された状態でグリップ部２に固定されている。また、第２シールド筒体２２の外周壁には、第２シールド筒体２２の長さ方向（軸線Ｌ方向）に沿って延びる第２ガイド孔（貫通孔）３４が形成されている。

検出電極２３は、図３，５に示すように導電性材料（導電性を有する金属材料）を用いて外形が柱状体（第１シールド筒体２１の断面形状に合致した断面形状の柱状体。本例では一例として円柱状体）に形成されている。また、検出電極２３は、一例として、連結ピン３０が接続される基端部側の端面（図３，５中の右端面）を除く他の表面（先端面２３ａ（左端面）および外周面２３ｂ）が絶縁被覆２４で覆われている。この絶縁被覆２４は、一例として電気的絶縁性を有する合成樹脂材料などを用いて、例えば０．１ｍｍ未満（一例として０．０５ｍｍ程度）の厚みで形成されている。

また、このようにして表面に絶縁被覆２４が形成された検出電極２３は、図３，５に示すように、軸線Ｌ方向に沿って第１シールド筒体２１に対して相対的に移動可能に（摺動自在に）第１シールド筒体２１内に収納されている。また、検出電極２３は、図３に示すように、先端面２３ａが後述するように第１シールド筒体２１における先端部側の開口部に装着された第１蓋体２５と当接する状態において、基端部側が第１シールド筒体２１の基端部側から突出する長さに規定されている。また、本例では、検出電極２３の先端面２３ａは、図７に示すように、基準平面ＰＬと平行な平面で形成されている。

第１蓋体２５は、導電性材料（導電性を有する金属材料）を用いて形成されて、第１シールド筒体２１における先端部（図２，３では左端部）側の開口部に圧入や溶着などの手法（電気的に接続される手法）によって装着されることで、この開口部を閉塞する。第２蓋体２６は、導電性材料（導電性を有する金属材料）を用いて形成されて、第２シールド筒体２２における先端部（図２，３では左端部）側の開口部に圧入や溶着などの手法（電気的に接続される手法）によって装着されている。また、第２蓋体２６は、中央部分に貫通孔２６ａが形成されている。上記の第１シールド筒体２１は、その基端部側がこの貫通孔２６ａ内に挿入されると共に、溶着などの導通状態を確保し得る手法によって第２蓋体２６に接合（固定）されている。

第３蓋体２７は、導電性材料（導電性を有する金属材料）を用いて形成されて、第２シールド筒体２２における基端部（図２，３では右端部）側の開口部に圧入や溶着などの手法（電気的に接続される手法）によって装着されている。また、第３蓋体２７は、中央部分に貫通孔２７ａが形成されている。なお、本例では一例として、第１シールド筒体２１と第１蓋体２５とを別体に形成すると共に、第２シールド筒体２２と第２蓋体２６および第３蓋体２７とを別体に形成する構成を採用しているが、第１シールド筒体２１と第１蓋体２５とを一体的に形成する構成や、第２蓋体２６および第３蓋体２７のうちの少なくとも一方（第２蓋体２６だけ、第３蓋体２７だけ、または第２蓋体２６および第３蓋体２７の双方）を第２シールド筒体２２と一体的に形成する構成を採用することもできる。

絶縁筒体２８は、図３，５に示すように、絶縁材料を用いて筒状体（本例では一例として円筒状体）に形成されて、第３蓋体２７の貫通孔２７ａ内に装着されている。この絶縁筒体２８は、後述するように絶縁筒体２８内に挿着されるガイド筒体２９と第３蓋体２７とを電気的に絶縁するためのものである。したがって、同図に示す構成では、絶縁筒体２８は、第２シールド筒体２２における基端部側の内面にも接する長さに形成されているが、貫通孔２７ａ内にのみ配置される構成としてもよいのは勿論である。

ガイド筒体２９は、図３，５に示すように、導電性材料（導電性を有する金属材料）を用いて一端側（図３中の左端側）が開口し、他端側（図３中の右端側）が閉塞する筒状体（本例では一例として円筒状体）に形成されている。なお、本例では、ガイド筒体２９における他端側の端面に、シールドケーブル５の芯線５ａを挿入して半田付けするための筒状突起２９ａが形成されているが、この筒状突起２９ａの形成は任意である。また、ガイド筒体２９は、開口する端部側から絶縁筒体２８内に圧入などされることで、この絶縁筒体２８を介在させた状態で第３蓋体２７に固定されている。

連結ピン３０は、図３，５に示すように、導電性材料（導電性を有する金属材料）を用いて柱状体（ガイド筒体２９の断面形状に合致した断面形状の柱状体。本例では一例として円柱状体）に形成されている。また、連結ピン３０は、一端側（図３中の左端側）がガイド筒体２９から突出する状態で、他端側（図３中の右端側）がガイド筒体２９内に摺動自在に挿入されている。また、連結ピン３０は、一端側が検出電極２３の基端側に導通状態が確保された状態で連結されている。

付勢部材３１は、一例として導電性材料（導電性を有する金属材料）製のスプリング（例えばコイルスプリング）で構成されて、図３，５に示すように、ガイド筒体２９内に、このガイド筒体２９における閉塞された他端側の内面と、連結ピン３０の他端側の端面との間に縮長状態（押し縮められた状態）で収容されている。この構成により、付勢部材３１は、連結ピン３０をその一端側がガイド筒体２９から常時突出する方向（第１シールド筒体２１の先端部方向）に付勢する。また、これにより、付勢部材３１は、連結ピン３０に連結された検出電極２３、さらには後述するようにこの検出電極２３に連結された操作レバー３２についても、第１シールド筒体２１の先端部方向に常時付勢する。

操作レバー３２は、図３，５に示すように、第２シールド筒体２２の第２ガイド孔３４に挿通されている直方体状の支柱部３２ａ、支柱部３２ａにおける第２ガイド孔３４から突出する部位に第２シールド筒体２２の外面に沿って延出する状態で形成されたフランジ部３２ｂ、および支柱部３２ａにおける第２ガイド孔３４から外方に突出する部位の先端に形成されたつまみ部３２ｃを備え、これらの部材が絶縁材料を用いて一体的に形成されて構成されている。また、操作レバー３２は、支柱部３２ａにおける第２シールド筒体２２の内側に延出する端部（図３，５での下端部）が検出電極２３（検出電極２３における第１シールド筒体２１から突出する基端部側）に連結されている。

この構成により、例えばグリップ部２を把持する使用者の親指からつまみ部３２ｃが第２シールド筒体２２における基端部方向への外力Ｆ１（図４，５参照）を受けたときには、操作レバー３２は、フランジ部３２ｂが第２シールド筒体２２の外面と接触し、かつ支柱部３２ａが第２ガイド孔３４によってガイドされた状態で、付勢部材３１の付勢力に抗して検出電極２３および連結ピン３０と共に第２シールド筒体２２における基端部方向に移動する。一方、操作レバー３２は、上記の外力Ｆ１が解除されたときには、付勢部材３１の付勢力Ｆ２（図６参照）により、検出電極２３および連結ピン３０と共に第２シールド筒体２２における先端部方向に、検出電極２３の先端部が第１蓋体２５に当接するまで移動する。

また、この構成の検出電極ユニット３では、検出電極２３、検出電極２３に連結される連結ピン３０、およびこの連結ピン３０が挿入されているガイド筒体２９のほぼ全体が、互いに同じ電位（シールドケーブル５のシールド導体５ｂの電位）に規定された第１シールド筒体２１、第２シールド筒体２２、第１シールド筒体２１の先端部側の開口部に挿着された第１蓋体２５、第２シールド筒体２２の先端部側の開口部を閉塞する第２蓋体２６、および第２シールド筒体２２の基端部側の開口部を閉塞する第３蓋体２７で覆われた構成（つまり、シールド導体５ｂの電位でシールドされた構成）となっている。

このように構成された検出電極ユニット３は、図２，４，６に示すように、第１シールド筒体２１がグリップ部２の端面１１に形成された貫通孔１１ａに挿通され、かつ操作レバー３２の支柱部３２ａがグリップ部２の第１ガイド孔１６に挿通されてつまみ部３２ｃがグリップ部２の長溝１５内に配置された状態で、グリップ部２内に収容されている。したがって、第１シールド筒体２１は、その基端部がグリップ部２内に収容された検出電極ユニット３の第２蓋体２６に固定された状態でグリップ部２内に収容された構成であるため、検出プローブ１全体として見たときにその基端部がグリップ部２に連結されている状態と等価となっている。

また、グリップ部２の端面１３には、シールドケーブル５の端部が、図２，４，６に示すように、この端面１３に形成された貫通孔１３ａに自在ブッシュ５ｃが嵌め入れられた状態で接続されている。また、このシールドケーブル５におけるグリップ部２内に位置する端部では、シールドケーブル５の芯線５ａが筒状突起２９ａに半田付けされることでガイド筒体２９に接続され、かつシールドケーブル５のシールド導体５ｂが検出電極ユニット３を構成する第３蓋体２７に半田付けされている（つまり、第１シールド筒体２１は、第２蓋体２６、第２シールド筒体２２および第３蓋体２７を介してシールド導体５ｂに接続されている）。

本体ユニット４は、図９に示すように、一例として、主電源回路５１、ＤＣ／ＤＣコンバータ（以下、単に「コンバータ」ともいう）５２、電圧検出部５３、電流電圧変換用の抵抗５４、電圧生成部５５、電圧計５６、処理部５７および表示部５８を備えている。

主電源回路５１は、本体ユニット４の上記の各構成要素５３〜５８を作動させるための正電圧Ｖｄｄおよび負電圧Ｖｓｓ（第１基準電位としてのグランドＧ１の電位を基準として生成される絶対値が同じで、互いの極性の異なる直流電圧）を出力する。コンバータ５２は、一例として互いに電気的に絶縁された一次巻線および二次巻線を有する絶縁型のトランスと、このトランスの一次巻線を駆動する駆動回路と、トランスの二次巻線に誘起される交流電圧を整流平滑する直流変換部（いずれも図示せず）とを備えて、一次側に対して二次側が電気的に絶縁された絶縁型電源として構成されている。

このコンバータ５２では、入力した正電圧Ｖｄｄおよび負電圧Ｖｓｓに基づいて駆動回路が作動して、正電圧Ｖｄｄが印加された状態にあるトランスの一次巻線を駆動して二次巻線に交流電圧を誘起させる。また、直流変換部が、この交流電圧を整流して平滑する。これにより、コンバータ５２の二次側から、この二次側の内部基準電位（第２基準電位）Ｇ２を基準とする正電圧Ｖｆ＋および負電圧Ｖｆ−がフローティング状態（グランドＧ１、正電圧Ｖｄｄおよび負電圧Ｖｓｓと電気的に分離された状態）で生成される。このようにして生成されたフローティング電圧としての正電圧Ｖｆ＋および負電圧Ｖｆ−は、第２基準電位Ｇ２と共に電圧検出部５３に供給される。なお、正電圧Ｖｆ＋および負電圧Ｖｆ−は、絶対値がほぼ同一で、極性が互いに異なる直流電圧として生成される。

電圧検出部５３は、電流電圧変換回路５３ａ、積分回路５３ｂ、駆動回路５３ｃおよび絶縁回路５３ｄ（一例として駆動回路５３ｃによって駆動されるフォトカプラを図示しているが、例えば、図示はしないが、フォトカプラに代えて絶縁トランスを使用する構成など、他の種々の構成を採用することができる）を備え、電圧検出部５３における基準電位が上記の第２基準電位Ｇ２に規定された状態で、コンバータ５２から正電圧Ｖｆ＋および負電圧Ｖｆ−の供給を受けて作動する。

電流電圧変換回路５３ａは、一例として、非反転入力端子が抵抗を介して電圧検出部５３における第２基準電位Ｇ２に規定された部位に接続（以下、「第２基準電位Ｇ２に接続」ともいう）されると共に、反転入力端子がシールドケーブル５の芯線５ａ（つまり、この芯線５ａを介して検出プローブ１の検出電極２３）に接続され、かつ帰還抵抗が反転入力端子と出力端子との間に接続された第１演算増幅器を備えて構成されている。この電流電圧変換回路５３ａは、第１演算増幅器が正電圧Ｖｆ＋および負電圧Ｖｆ−で作動して、測定対象電線６の電圧Ｖ１と第２基準電位Ｇ２（電圧生成部５５から出力される電圧信号Ｖ４の電圧でもある）との電位差Ｖｄｉ（図９参照）に起因して、この電位差Ｖｄｉに応じた電流値で測定対象電線６と検出電極２３との間に流れる検出電流（電流信号）Ｉを検出電圧信号Ｖ２に変換して出力する。この場合、検出電圧信号Ｖ２は、その振幅が電流信号Ｉの振幅に比例して変化する。

積分回路５３ｂは、一例として、非反転入力端子が抵抗を介して第２基準電位Ｇ２に接続されると共に、反転入力端子が入力抵抗を介して第１演算増幅器の出力端子に接続され、かつ帰還コンデンサが反転入力端子と出力端子との間に接続された第２演算増幅器を備えて構成されている。この積分回路５３ｂは、第２演算増幅器が正電圧Ｖｆ＋および負電圧Ｖｆ−で作動して、検出電圧信号Ｖ２を積分することにより、上記の電位差Ｖｄｉに比例して電圧値が変化する積分信号Ｖ３を生成して出力する。

駆動回路５３ｃは、積分信号Ｖ３のレベルに応じて絶縁回路５３ｄをリニア領域で駆動し、駆動された絶縁回路５３ｄは、この積分信号Ｖ３を電気的に分離して新たな積分信号（第１信号）Ｖ３ａとして出力する。つまり、電圧検出部５３は、検出プローブ１と相俟って、測定対象電線６の電圧Ｖ１を示す積分信号Ｖ３ａを出力する。

電流電圧変換用の抵抗５４は、一端が負電圧Ｖｓｓに接続されると共に、他端が電圧検出部５３内の対応する絶縁回路５３ｄ（本例ではフォトカプラにおけるフォトトランジスタのコレクタ端子）に接続されている。

電圧生成部５５は、積分信号Ｖ３ａを入力して増幅することにより、電圧信号Ｖ４を生成して、電圧検出部５３における第２基準電位Ｇ２に規定された部位に印加する。この電圧信号Ｖ４はその電圧が後述するように測定対象電線６の電圧Ｖ１に応じて変化する。これにより、第２基準電位Ｇ２を基準とするフローティング電圧である正電圧Ｖｆ＋および負電圧Ｖｆ−は、電圧信号Ｖ４の電圧に応じて変化するフローティング電圧となる。

この電圧生成部５５は、一例として、電圧検出部５３の第２基準電位Ｇ２（第２基準電位Ｇ２と同電位のシールドケーブル５のシールド導体５ｂ）、検出電極２３および電圧検出部５３（電流電圧変換回路５３ａ、積分回路５３ｂ、駆動回路５３ｃおよび絶縁回路５３ｄ（本例ではフォトカプラ））と共にフィードバックループを形成して、電位差Ｖｄｉを減少させるように積分信号Ｖ３ａを増幅する増幅動作を行うことにより、電圧信号Ｖ４を生成する。

本例では、一例として、電圧生成部５５は、図９に示すように、増幅回路５５ａ、位相補償回路５５ｂおよび昇圧回路５５ｃを備えて構成されている。ここで、増幅回路５５ａは、積分信号Ｖ３ａを入力して増幅することにより、電圧信号Ｖ４ａを生成する。この場合、増幅回路５５ａは、積分信号Ｖ３ａの電圧値についての絶対値の増加・減少に対応して、電圧値の絶対値が変化する電圧信号Ｖ４ａを増幅動作によって生成する。位相補償回路５５ｂは、フィードバック制御動作の安定化（発振防止）を図るため、電圧信号Ｖ４ａを入力してその位相を調整して電圧信号Ｖ４ｂとして出力する。昇圧回路５５ｃは、一例として昇圧トランスを用いて構成されて、電圧信号Ｖ４ｂを所定の倍率で昇圧することにより（極性は変えずに絶対を増加させることにより）、電圧信号Ｖ４を生成して第２基準電位Ｇ２に印加する。電圧計５６は、グランドＧ１の電位を基準として電圧信号Ｖ４を測定すると共に、その電圧値をディジタルデータに変換して電圧データＤｖとして出力する。

処理部５７は、ＣＰＵおよびメモリ（いずれも図示せず）を備えて構成されて、電圧計５６から出力される電圧データＤｖに基づいて測定対象電線６の電圧Ｖ１を算出する電圧算出処理を実行する。また、処理部５７は、電圧算出処理で算出した電圧Ｖ１を表示部５８に表やグラフの形式で表示させる。表示部５８は、一例として、液晶ディスプレイなどのモニタ装置で構成されている。

この検出プローブ１および本体ユニット４を備えた測定装置ＭＤを用いて測定対象電線６の電圧Ｖ１を測定する際には、第１シールド筒体２１の先端部に形成された挿入凹部３３内に測定対象電線６を挿入する。

具体的には、まず、図４に示す矢印方向の外力Ｆ１を操作レバー３２のつまみ部３２ｃに手（具体的には指）で加えることにより、つまみ部３２ｃ（つまり、操作レバー３２全体）を図２に示す位置から図４に示す位置まで付勢部材３１の付勢力に抗してスライドさせる（矢印方向にスライドさせる）ことで、第１シールド筒体２１内において検出電極２３を摺動（スライド）させる。これにより、検出プローブ１を、図２に示すように挿入凹部３３が検出電極２３で閉塞された状態から、図４に示すように挿入凹部３３が開口された状態に移行させる。次いで、開口状態となった挿入凹部３３内に測定対象電線６を挿入する。この場合、測定対象電線６は被覆電線であるため、測定対象電線６の芯線６ａと第１シールド筒体２１とは電気的に絶縁された状態に維持されている。

また、特にこの検出プローブ１では、図１〜図６、詳細には図８に示すように、挿入凹部３３を構成する基端側切欠き面３３ｂが先端側切欠き面３３ａよりも第１シールド筒体２１の基端部側に傾斜する構成であり、先端側切欠き面３３ａと基端側切欠き面３３ｂとの間の軸線Ｌ方向に沿った距離が挿入凹部３３の奥側から開口部側に向かうに従って徐々に広くなる構成となっていることから、測定対象電線６を挿入凹部３３内に容易に挿入することが可能になっている。

続いて、つまみ部３２ｃから手（指）を離す。これにより、つまみ部３２ｃに加わっていた外力Ｆ１がなくなるため、付勢部材３１の付勢力Ｆ２により、ガイド筒体２９内において連結ピン３０が第１シールド筒体２１方向に押動される。また、検出電極２３が、この連結ピン３０で押動されて、第１シールド筒体２１内を第１蓋体２５方向に向けて、図６，８に示すように検出電極２３の先端面２３ａと第１シールド筒体２１の先端側切欠き面３３ａとの間で測定対象電線６を挟持する位置まで摺動（スライド）する。以上により、検出プローブ１の測定対象電線６へのクランプ作業（装着作業）が完了する。

この検出プローブ１では、このようにして測定対象電線６が挟持されることにより、挿入凹部３３内に測定対象電線６が挿入された状態が維持される。したがって、検出プローブ１から手を放した状態においても、測定対象電線６の電圧Ｖ１を測定する際に重要となる測定対象電線６の芯線６ａと検出電極２３の先端面２３ａとの間に形成される静電容量Ｃ０（図８参照）の容量値が大きく変動するといった事態の発生が十分に回避されている。これにより、この検出プローブ１は、その検出用の電極である検出電極２３を測定対象電線６の芯線６ａに直接接触させることなく互いに容量結合させるだけで、この測定対象電線６の電圧Ｖ１を正確に検出し得るいわゆる導体（金属）非接触型の電圧検出プローブとして機能することが可能に構成されている。

また、特にこの検出プローブ１では、図８等に示すように、測定対象電線６を挟持する先端側切欠き面３３ａが基準平面ＰＬを基準として第１シールド筒体２１の基端部側に傾斜する構成（つまり、軸線Ｌと先端側切欠き面３３ａとの角度θ１が鋭角となる構成）であるため、基準平面ＰＬと平行な平面に形成された検出電極２３の先端面２３ａと相俟って、測定対象電線６を挟持する先端側切欠き面３３ａと先端面２３ａとの間の隙間を挿入凹部３３の奥側から開口側に向かうに従って徐々に狭くし得る構成となっている。これにより、この検出プローブ１では、挿入凹部３３内に測定対象電線６が挿入された状態を一層確実に維持することが可能になっている。

この状態において、測定対象電線６の電圧Ｖ１と、電圧検出部５３の第２基準電位Ｇ２の電圧（第２基準電位Ｇ２と同電位となるシールドケーブル５のシールド導体５ｂ、検出電極ユニット３の第３蓋体２７、第２シールド筒体２２、第２蓋体２６、第１シールド筒体２１および第１蓋体２５の各電圧。つまり、電圧信号Ｖ４の電圧）との電位差Ｖｄｉが増加しているとき（例えば、電圧Ｖ１の上昇に起因して電位差Ｖｄｉが増加しているとき）には、本体ユニット４の電圧検出部５３では、測定対象電線６から検出電極２３を介して電流電圧変換回路５３ａに流れ込む電流信号Ｉの電流量が増加する。この場合、電流電圧変換回路５３ａは、出力している検出電圧信号Ｖ２の電圧値を低下させる。積分回路５３ｂでは、この検出電圧信号Ｖ２の低下に起因して、第２演算増幅器の出力端子からコンデンサを介して反転入力端子に向けて流れる電流が増加する。このため、積分回路５３ｂは、積分信号Ｖ３の電圧を上昇させる。また、この積分信号Ｖ３の電圧上昇に伴い、駆動回路５３ｃのトランジスタが深いオン状態に移行する。これにより、絶縁回路５３ｄ（フォトカプラ）では、その発光ダイオードに流れる電流が増加し、フォトトランジスタの抵抗が減少する。したがって、抵抗５４の抵抗値とフォトトランジスタの抵抗値とで電位差（Ｖｄｄ−Ｖｓｓ）が分圧されて生成される積分信号Ｖ３ａは、その電圧値が低下する。

また、本体ユニット４では、電圧生成部５５が、この積分信号Ｖ３ａに基づいて、生成している電圧信号Ｖ４の電圧値を上昇させる。この測定装置ＭＤでは、このようにしてフィードバックループを構成する電流電圧変換回路５３ａ、積分回路５３ｂ、駆動回路５３ｃ、絶縁回路５３ｄおよび電圧生成部５５が、測定対象電線６の電圧Ｖ１の上昇を検出して、電圧信号Ｖ４の電圧値を上昇させるフィードバック制御動作を実行することにより、電圧検出部５３の第２基準電位Ｇ２等の電圧（電圧信号Ｖ４の電圧）を電圧Ｖ１に追従させる。

また、電圧Ｖ１の低下に起因して電位差Ｖｄｉが増加したときには、検出電極２３を介して電流電圧変換回路５３ａから測定対象電線６に流れ出る（流出する）電流信号Ｉの電流量が増加する。この際には、フィードバックループを構成する電流電圧変換回路５３ａ等が上記のフィードバック制御動作とは逆の動作でのフィードバック制御動作を実行して、電圧信号Ｖ４の電圧を低下させることにより、電圧検出部５３の第２基準電位Ｇ２等の電圧（電圧信号Ｖ４の電圧）を電圧Ｖ１に追従させる。

このようにして、測定装置ＭＤでは、電圧検出部５３の第２基準電位Ｇ２等の電圧（電圧信号Ｖ４の電圧）を電圧Ｖ１に追従させるフィードバック制御動作が短時間に実行されて、電圧検出部５３の第２基準電位Ｇ２等の電圧（電流電圧変換回路５３ａの第１演算増幅器のバーチャルショートにより、検出電極２３の電圧でもある）が電圧Ｖ１に一致させられる（収束させられる）。電圧計５６は、電圧信号Ｖ４の電圧値をリアルタイムで計測して、その電圧値を示す電圧データＤｖを出力する。また、電圧信号Ｖ４は、測定対象電線６の電圧Ｖ１に一旦収束した後は、フィードバックループを構成する各構成要素が上記のように動作することにより、電圧Ｖ１の変動に追従する。したがって、測定対象電線６の電圧Ｖ１を示す電圧データＤｖが電圧計５６から連続して出力される。

処理部５７は、電圧計５６から出力された電圧データＤｖを入力してメモリに記憶する。次いで、処理部５７は、電圧算出処理を実行して、電圧データＤｖに基づいて測定対象電線６の電圧Ｖ１を算出してメモリに記憶する。最後に、処理部５７は、メモリに記憶されている測定結果（電圧Ｖ１）を表示部５８に表示させる。これにより、測定装置ＭＤによる測定対象電線６の電圧Ｖ１の測定が完了する。

引き続き、他の測定対象電線６の電圧Ｖ１を測定する際には、まず、図４に示す矢印方向の外力Ｆ１を操作レバー３２のつまみ部３２ｃに加えることにより、操作レバー３２をグリップ部２の基端部方向に向けてスライドさせて、検出電極２３についても同方向に摺動（スライド）させることで、挿入凹部３３の先端側切欠き面３３ａと検出電極２３の先端面２３ａとの間での測定対象電線６の挟持状態を解消する。次いで、挿入凹部３３内から測定対象電線６を外す（測定対象電線６のクランプ状態を解消する）。これにより、検出プローブ１を次の測定対象電線６に装着（クランプ）することが可能となる。

このように、この検出プローブ１およびこの検出プローブ１を備えた測定装置ＭＤでは、先端部に挿入凹部３３が形成され、基端部がグリップ部２に固定され、かつシールドケーブル５のシールド導体５ｂに接続された第１シールド筒体２１と、先端面２３ａおよび外周面２３ｂが絶縁被覆２４で覆われて第１シールド筒体２１内に摺動自在に収納され、かつシールドケーブル５の芯線５ａに接続された検出電極２３とを備え、検出電極２３は、第１シールド筒体２１内を挿入凹部３３方向に摺動して、挿入凹部３３内に挿入されている状態の測定対象電線６と絶縁被覆２４を介して先端面２３ａが容量結合可能に構成されている。

したがって、この検出プローブ１およびこの検出プローブ１を備えた測定装置ＭＤによれば、測定対象電線６とする１本の配線材を挿入し得る挿入凹部３３を先端部に形成し、かつ絶縁被覆２４で覆われた検出電極２３を内部に収納し得る限りにおいて、細い筒状の剛性体で第１シールド筒体２１を形成することができ、これによって挿入凹部３３内に挿入された測定対象電線６と検出電極２３の先端面２３ａとの間の容量結合および第１シールド筒体２１による検出電極２３のシールドが可能となることから、背景技術で説明した各種の検出プローブでは装着（クランプ）することが困難であった他の導体と極めて近接した状態で存在している測定対象電線６に対しても、外乱の検出電極２３への影響（例えば、他の導体からの影響）を第１シールド筒体２１によって低減しつつ、挿入凹部３３内に挿入して（装着して）その電圧Ｖ１を確実かつ容易に測定することができる。

また、この検出プローブ１およびこの検出プローブ１を備えた測定装置ＭＤでは、第１シールド筒体２１の挿入凹部３３を構成する先端側切欠き面３３ａ、基端側切欠き面３３ｂおよび奥側切欠き面３３ｃのうちの先端部側に位置する先端側切欠き面３３ａが、基準平面ＰＬを基準として基端部側に傾斜する構成となっている。したがって、この検出プローブ１およびこの測定装置ＭＤによれば、挿入凹部３３内に挿入された測定対象電線６が検出電極２３の先端面２３ａによって先端側切欠き面３３ａに押し付けられた状態（先端面２３ａと先端側切欠き面３３ａとで挟持された状態）において、測定対象電線６を挿入凹部３３から外れにくくすることができる。

また、この検出プローブ１およびこの検出プローブ１を備えた測定装置ＭＤでは、第１シールド筒体２１の挿入凹部３３を構成する先端側切欠き面３３ａ、基端側切欠き面３３ｂおよび奥側切欠き面３３ｃのうちの基端部側に位置する基端側切欠き面３３ｂが、基準平面ＰＬを基準として、先端側切欠き面３３ａよりも基端部側に傾斜する構成となっている。したがって、この検出プローブ１およびこの測定装置ＭＤによれば、上記のような先端側切欠き面３３ａを傾けたときの効果（挿入凹部３３から測定対象電線６を外れにくくできるとの効果）を維持しつつ、切欠き面３３ａ，３３ｂ間の軸線Ｌ方向に沿った距離を奥側切欠き面３３ｃ（挿入凹部３３を構成する奥側の切欠き面）から離間するに従って徐々に広くする構成（挿入凹部３３の開口幅を徐々に広くする構成）にできるため、測定対象電線６の挿入凹部３３内への挿入の容易性を高めることができる。

また、この検出プローブ１およびこの検出プローブ１を備えた測定装置ＭＤによれば、挿入凹部３３内に挿入された測定対象電線６を、付勢部材３１の付勢力により、第１シールド筒体２１の先端側切欠き面３３ａと検出電極２３の先端面２３ａとの間で挟持することができるため、検出プローブ１から手を放した状態においても、測定対象電線６が挿入凹部３３内に位置する状態が維持される結果、電圧Ｖ１の測定作業についての作業性を向上させることができる。

また、上記の検出プローブ１では、検出電極２３の先端面２３ａは基準平面ＰＬと平行な平面に形成されているが、図１０に示すように、第１シールド筒体２１の先端部側に傾斜する斜面に形成する構成を採用することもできる。この構成の検出プローブ１およびこの検出プローブ１を備えた測定装置ＭＤによれば、挿入凹部３３内に挿入された測定対象電線６が検出電極２３の先端面２３ａによって先端側切欠き面３３ａに押し付けられた状態（先端面２３ａと先端側切欠き面３３ａとで挟持された状態）において、測定対象電線６を挿入凹部３３から一層外れにくくすることができる。

また、上記の検出プローブ１では、各切欠き面３３ａ，３３ｂを基準平面ＰＬを基準として第１シールド筒体２１の基端部側に傾斜させる構成を採用しているが、この構成に限定されず、例えば、図１１に示すように、各切欠き面３３ａ，３３ｂを共に基準平面ＰＬと平行にする構成や、図示はしないが、先端側切欠き面３３ａを基準平面ＰＬと平行にし、かつ基端側切欠き面３３ｂを基端部側に傾斜させる構成や、先端側切欠き面３３ａを基端部側に傾斜させ、かつ基端側切欠き面３３ｂを基準平面ＰＬと平行にする構成を採用することもできる。

また、上記の検出プローブ１（つまり、検出電極ユニット３）では、図８，１０に示すように、検出電極２３の先端面２３ａと測定対象電線６の芯線６ａとが容量結合している状態（容量結合状態）、つまり、測定対象電線６が挿入凹部３３内で先端側切欠き面３３ａと先端面２３ａとで挟持されている状態において、シールド部材（シールド導体５ｂの電位と同電位の部材）の存在しない挿入凹部３３の開口部分を介して、外乱の影響を若干ではあるが受ける可能性のある構成となっている。

このような検出電極２３に対する外乱の影響を低減する構成として、図１２に示す検出電極ユニット３のように、上記した容量結合状態において挿入凹部３３から第１シールド筒体２１の外部に露出する検出電極２３の外周面２３ｂを覆う絶縁被覆２４に導電体層３６を形成して（検出電極２３と第１シールド筒体２１との間に導電体層３６を配設して）、検出電極２３の外周面２３ｂおよび絶縁被覆２４をさらに導電体層３６で覆う構成を採用することができる。この場合、導電体層３６は、導電性材料（例えば、金属材料）を用いて、例えば０．１ｍｍ未満（一例として０．０１ｍｍ程度）の厚みで絶縁被覆２４の表面に形成されている。また、この構成では、第１シールド筒体２１の内面との接触（電気的接触）によって導電体層３６が第１シールド筒体２１と同電位となることで、導電体層３６が検出電極用シールド材として機能する。

この構成によれば、容量結合状態において挿入凹部３３から第１シールド筒体２１の外部に露出する検出電極２３の外周面２３ｂに検出電極用シールド材として機能する導電体層３６を形成したことにより、検出電極２３に対する外乱の影響を十分に低減させることができる。

また、この構成によれば、導電体層３６で検出電極用シールド材を構成したことにより、検出電極用シールド材を薄くすることができるため、検出電極用シールド材としての導電体層３６で覆われた検出電極２３を収容する第１シールド筒体２１を細く構成することができる結果、互いに近接している複数の電線の中から１本の測定対象電線６だけを第１シールド筒体２１の先端部に装着する（先端部に形成されている挿入凹部３３内に挿入させる）作業を容易に行うことができる。

また、容量結合状態における外乱の影響を低減する他の構成として、図１３に示す検出電極ユニット３のように、導電体層３６に代えて、金属製（導電性材料製）の筒体３７を検出電極２３と第１シールド筒体２１との間に配設し、容量結合状態において挿入凹部３３から第１シールド筒体２１の外部に露出する検出電極２３の外周面２３ｂおよびその外周面２３ｂを覆う絶縁被覆２４を、筒体３７でさらに覆う構成を採用することもでき、この構成においても、第１シールド筒体２１の内面との接触（電気的接触）によって筒体３７が第１シールド筒体２１と同電位となることで、筒体３７が検出電極用シールド材として機能する。このため、この構成においても、検出電極２３に対する外乱の影響を十分に低減させることができる。

また、この構成によれば、筒体３７で検出電極用シールド材を構成したことにより、検出電極２３を筒体３７に挿入し、その筒体３７を第１シールド筒体２１に挿入するだけの簡易な工程で検出電極２３と第１シールド筒体２１との間に検出電極用シールド材としての筒体３７を配設することができるため、検出プローブ１の組立効率を十分に向上させることができる。

また、筒体３７を検出電極２３と第１シールド筒体２１との間に配設する検出電極ユニット３では、図１３に示すように、容量結合状態において筒体３７の先端部３７ａが検出電極２３の先端面２３ａ（先端面２３ａを覆っている絶縁被覆２４）と面一の状態および先端部３７ａが先端面２３ａよりも軸線Ｌ方向に沿って第１シールド筒体２１の基端部側（同図における右側）に位置する状態のいずれかの状態とする構成を採用することができる。この構成によれば、検出電極２３の先端面２３ａから筒体３７の先端部３７ａが突出していないため、挿入凹部３３を構成する先端側切欠き面３３ａと検出電極２３の先端面２３ａとで測定対象電線６を挟持する際に、筒体３７の先端部３７ａによって測定対象電線６が損傷を受けたり切断されたりする事態を確実に防止することができる。

また、この測定装置ＭＤは、電圧測定機能以外に電流測定機能を備える構成であってもよく、さらには、測定した電圧値および電流値に基づいて抵抗を測定する抵抗測定機能や電力を測定する電力測定機能などの他の測定機能を備える構成であってもよい。

次に、検出プローブの他の一例としての図１４，１５に示す電圧検出プローブ１０１（以下、単に「検出プローブ１０１」ともいう）について説明する。なお、以下の説明において、上記した検出プローブ１と同様の構成要素については、同じ符号を付して、重複する説明を省略する。この検出プローブ１０１は、グリップ部２および検出電極ユニット１０３を備えて構成されている。この検出電極ユニット１０３では、図１４，１５に示すように、検出電極２３が第２シールド筒体２２（グリップ部２）に固定され、第１シールド筒体２１が軸線Ｌ方向に沿って第２シールド筒体２２に対して移動可能に構成されている。つまり、この構成においても、検出電極２３は、第１シールド筒体２１に対して相対的に移動可能に第１シールド筒体２１内に収納されている。

この場合、図１４に示すように、第１シールド筒体２１がグリップ部２の基端部（同図における右側の端部）側に移動させられているときには、検出電極２３の先端面２３ａが第１シールド筒体２１の先端部（第１蓋体２５）側に位置して挿入凹部３３が閉塞される。また、図１５に示すように、第１シールド筒体２１がグリップ部２の先端部（同図における左側の端部）側に移動させられているときには、検出電極２３の先端面２３ａが第１シールド筒体２１の先端部から離間して、挿入凹部３３が開放される。

また、この検出電極ユニット１０３では、図１４，１５に示すように、第２シールド筒体２２内の先端部側（両図における左端部側）に配設された付勢部材１３１（一例として、導電性材料（例えば、金属材料）製の圧縮コイルばね）によって第１シールド筒体２１がグリップ部２の基端部側に付勢されている。なお、引張コイルばねで構成された付勢部材１３１を、第２シールド筒体２２内の基端部側（両図における右端部側）に配設する構成を採用することもできる。

この検出プローブ１０１を備えた測定装置ＭＤを用いて測定対象電線６の電圧Ｖ１を測定する際には、まず、図１４に示す矢印方向の外力Ｆ１を操作レバー３２のつまみ部３２ｃに指で加え、つまみ部３２ｃを同図に示す位置から図１５に示す位置まで付勢部材１３１の付勢力に抗して移動させる（操作レバー３２に対する移動操作）。この際に、この移動操作に応じて第１シールド筒体２１が図１４に示す矢印方向に移動させられる。これにより、挿入凹部３３が、検出電極２３で閉塞された状態（図１４に示す状態）から、開口された状態（図１５に示す状態）に移行する。次いで、図１６に示すように、開口状態となった挿入凹部３３内に測定対象電線６を挿入する。

続いて、つまみ部３２ｃから指を離す。この際に、図１６に示すように、第１シールド筒体２１が、付勢部材３１の付勢力Ｆ２によってグリップ部２の基端部側に押動させられる結果、検出電極２３の先端面２３ａと挿入凹部３３の先端側切欠き面３３ａとによって測定対象電線６が挟持される。以上により、検出プローブ１０１による測定対象電線６のクランプ作業（装着作業）が完了する。次いで、本体ユニット４の各部が各処理を実行することにより、測定対象電線６の電圧Ｖ１が測定される。

この検出プローブ１０１およびこの検出プローブ１０１を備えた測定装置ＭＤでは、第１シールド筒体２１が軸線Ｌ方向に沿って移動可能に構成されている。この場合、検出電極２３を移動させる構成では、操作レバー３２の支柱部３２ａを検出電極２３に連結するために、支柱部３２ａを挿通させるガイド孔（第２シールド筒体２２の第２ガイド孔３４と同様のガイド孔）等を第１シールド筒体２１に形成する必要があり、その分シールド効果が低下する。これに対して第１シールド筒体２１を移動させるこの検出プローブ１０１および測定装置ＭＤでは、第１シールド筒体２１にガイド孔を形成する必要がないため、その分、検出電極２３を移動させる構成よりもシールド効果を高めることができる。

また、この検出プローブ１０１においても、上記した検出プローブ１と同様にして、容量結合状態における外乱の影響を低減するために、図１７に示すように、容量結合状態において挿入凹部３３から第１シールド筒体２１の外部に露出する検出電極２３の外周面２３ｂを覆う絶縁被覆２４に、検出電極用シールド材として機能する導電体層３６を形成して（検出電極２３と第１シールド筒体２１との間に導電体層３６を配設して）、検出電極２３の外周面２３ｂおよび絶縁被覆２４をさらに導電体層３６で覆う構成が採用されている。このため、この構成においても、検出電極２３に対する外乱の影響も十分に低減させることができる。

また、容量結合状態における外乱の影響を低減する他の構成として、図１８に示す検出電極ユニット１０３のように、導電体層３６に代えて、検出電極用シールド材として機能する金属製（導電性材料製）の筒体３７を検出電極２３と第１シールド筒体２１との間に配設し、容量結合状態において挿入凹部３３から第１シールド筒体２１の外部に露出する検出電極２３の外周面２３ｂおよびその外周面２３ｂを覆う絶縁被覆２４を、筒体３７でさらに覆う構成を採用することもできる。この構成においても、検出電極２３に対する外乱の影響も十分に低減させることができる。

また、筒体３７を検出電極２３と第１シールド筒体２１との間に配設する検出電極ユニット１０３では、図１８に示すように、容量結合状態において筒体３７の先端部３７ａが検出電極２３の先端面２３ａ（先端面２３ａを覆っている絶縁被覆２４）と面一の状態および先端部３７ａが先端面２３ａよりも軸線Ｌ方向に沿って第１シールド筒体２１の基端部側（同図における右側）に位置する状態のいずれかの状態とすることもできる。この構成によれば、検出電極２３の先端面２３ａから筒体３７の先端部３７ａが突出していないため、挿入凹部３３を構成する先端側切欠き面３３ａと検出電極２３の先端面２３ａとで測定対象電線６を挟持する際に、筒体３７の先端部３７ａによって測定対象電線６が損傷を受けたり切断されたりする事態を確実に防止することができる。

また、容量結合状態における外乱の影響を低減するさらに他の構成として、図１９に示す検出電極ユニット１０３のように、検出電極用シールド材として機能する筒体３７を第１シールド筒体２１の外側に配設し、容量結合状態において挿入凹部３３から第１シールド筒体２１の外部に露出する検出電極２３の外周面２３ｂおよびその外周面２３ｂを覆う絶縁被覆２４を、筒体３７でさらに覆う構成を採用することもできる。この構成においても、検出電極２３に対する外乱の影響も十分に低減させることができる。

また、筒体３７を検出電極２３と第１シールド筒体２１との間に配設したり、筒体３７を第１シールド筒体２１の外側に配設したりする検出電極ユニット１０３においても、図１８，１９に示すように、容量結合状態において筒体３７の先端部３７ａが検出電極２３の先端面２３ａ（先端面２３ａを覆っている絶縁被覆２４）と面一の状態および先端部３７ａが先端面２３ａよりも軸線Ｌ方向に沿って第１シールド筒体２１の基端部側（同図における右側）に位置する状態のいずれかの状態とする構成を採用することができる。この構成においても、検出電極２３の先端面２３ａから筒体３７の先端部３７ａが突出していないため、挿入凹部３３を構成する先端側切欠き面３３ａと検出電極２３の先端面２３ａとで測定対象電線６を挟持する際に、筒体３７の先端部３７ａによって測定対象電線６が損傷を受けたり切断されたりする事態を確実に防止することができる。

また、グリップ部２を備えて検出プローブ１，１０１を構成した例について上記したが、グリップ部２を備えていない検出プローブ（検出電極ユニット３だけで構成された検出プローブ）を採用することもできる。この構成では、例えば、検出プローブ（検出電極ユニット３）を、本体ユニット４が収容される筐体に固定して使用したり、検出プローブ（検出電極ユニット３）を、移動機構に固定して使用（移動機構を作動させて測定対象電線６をクランプ）したりする使用形態に適用することができる。

１，１０１ 検出プローブ
５ シールドケーブル
５ａ 芯線
５ｂ シールド導体
６ 測定対象電線
２１ 第１シールド筒体
２３ 検出電極
２４ 絶縁被覆
３３ 挿入凹部
３３ａ 先端側切欠き面
３３ｂ 基端側切欠き面
３６ 導電体層
３７ 筒体
３７ａ 先端部
Ｌ 軸線
ＰＬ 基準平面

Claims (13)

1. 導電性材料製の筒状体で形成されると共に先端部における外周壁の一部が軸線に対して交差する方向に沿って切り欠かれて測定対象電線を挿入可能な挿入凹部が当該先端部に形成されたシールド筒体と、
   先端面および外周面が絶縁被覆で覆われた導電性材料製の柱状体で形成されて前記軸線方向に沿って前記シールド筒体に対して相対的に移動可能に当該シールド筒体内に収納された検出電極とを備え、
   前記検出電極は、当該シールド筒体に対して相対的に移動させられて前記先端面が前記挿入凹部に位置したときに、当該挿入凹部に挿入されている状態の前記測定対象電線と前記絶縁被覆を介して前記先端面が容量結合可能に構成されている電圧検出プローブ。
2. 前記挿入凹部を構成する前記シールド筒体の切欠き面のうちの前記先端部側に位置する先端側切欠き面は、前記軸線と直交する基準平面を基準として当該シールド筒体の基端部側に傾斜している請求項１記載の電圧検出プローブ。
3. 前記挿入凹部を構成する前記シールド筒体の切欠き面のうちの前記基端部側に位置する基端側切欠き面は、前記基準平面を基準として、前記先端側切欠き面よりも前記基端部側に傾斜している請求項２記載の電圧検出プローブ。
4. 前記検出電極を前記挿入凹部方向に常時付勢する付勢部材を備え、
   前記検出電極は、前記付勢部材の付勢力によって前記シールド筒体内を前記挿入凹部方向に摺動させられて、前記挿入凹部を構成する前記シールド筒体の切欠き面のうちの前記先端部側に位置する先端側切欠き面と前記先端面との間で、当該挿入凹部に挿入されている前記測定対象電線を挟持する請求項１から３のいずれかに記載の電圧検出プローブ。
5. 前記先端面は、前記軸線と直交する基準平面を基準として前記先端部側に傾斜している請求項１から４のいずれかに記載の電圧検出プローブ。
6. 前記検出電極と前記シールド筒体との間には、前記測定対象電線と前記先端面との容量結合状態において前記挿入凹部から前記シールド筒体の外部に露出する前記検出電極の前記外周面を覆う前記絶縁被覆をさらに覆う導電性材料製の検出電極用シールド材が配設されている請求項１から５のいずれかに記載の電圧検出プローブ。
7. 前記検出電極用シールド材は、筒体で構成されている請求項６記載の電圧検出プローブ。
8. 前記検出電極用シールド材は、前記絶縁被覆の表面に形成された導電体層で構成されている請求項６記載の電圧検出プローブ。
9. 前記シールド筒体の外側には、前記測定対象電線と前記先端面との容量結合状態において前記挿入凹部から前記シールド筒体の外部に露出する前記検出電極の前記外周面を覆う前記絶縁被覆をさらに覆う導電性材料製の検出電極用シールド材が配設されている請求項１から５のいずれかに記載の電圧検出プローブ。
10. 前記検出電極用シールド材は、前記容量結合状態において当該検出電極用シールド材の先端部が前記検出電極の前記先端面と面一の状態および当該先端部が当該先端面よりも前記軸線方向に沿って前記シールド筒体の基端部側に位置する状態のいずれかの状態となるように構成されている請求項６から９のいずれかに記載の電圧検出プローブ。
11. 請求項１から１０のいずれかに記載の電圧検出プローブと、
    前記電圧検出プローブが接続される本体ユニットと、
    前記本体ユニット内に配設されて、前記検出電極を介して前記測定対象電線の電圧を検出すると共に当該電圧に応じて変化する電圧信号を出力する電圧検出部と、
    前記本体ユニット内に配設されて、前記電圧信号に基づいて前記測定対象電線の前記電圧に追従する電圧を生成すると共に前記シールド筒体に印加する電圧生成部と、
    前記本体ユニット内に配設されて、前記電圧生成部で生成される前記電圧に基づいて前記測定対象電線の前記電圧を測定する処理部とを備え、
    前記電圧検出部は、前記電圧生成部で生成される前記電圧の電位を基準とするフローティング電圧で作動する測定装置。
12. シールドケーブルが連結され、当該シールドケーブルのシールド導体が前記シールド筒体に電気的に接続されると共に、当該シールドケーブルの芯線が前記検出電極に電気的に接続されている請求項１から１０のいずれかに記載の電圧検出プローブと、
    前記シールドケーブルを介して前記電圧検出プローブが接続される本体ユニットと、
    前記本体ユニット内に配設されて、前記芯線および前記検出電極を介して前記測定対象電線の電圧を検出すると共に当該電圧に応じて変化する電圧信号を出力する電圧検出部と、
    前記本体ユニット内に配設されて、前記電圧信号に基づいて前記測定対象電線の前記電圧に追従する電圧を生成すると共に前記シールド導体を介して前記シールド筒体に印加する電圧生成部と、
    前記本体ユニット内に配設されて、前記電圧生成部で生成される前記電圧に基づいて前記測定対象電線の前記電圧を測定する処理部とを備え、
    前記電圧検出部は、前記電圧生成部で生成される前記電圧の電位を基準とするフローティング電圧で作動する測定装置。
13. 前記電圧検出部は、演算増幅器を備えて構成された電流電圧変換回路を有し、
    前記演算増幅器は、反転入力端子が前記芯線を介して前記検出電極に電気的に接続されると共に、非反転入力端子が前記電圧生成部で生成される前記電圧の前記電位に規定されている請求項１２記載の測定装置。

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