JP6965149B2 - センサおよび測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、被覆電線についての被検出量を金属非接触で検出可能なセンサ、およびこのセンサを備えた測定装置に関するものである。

この種のセンサとして、下記特許文献１において、出願人が開示した電圧検出プローブが知られている。この電圧検出プローブは、グリップ部および検出電極ユニットを備えて構成されている。検出電極ユニットは、測定対象電線を挿入可能な挿入凹部が先端部に形成された第１シールド筒体、および第１シールド筒体内に収納された検出電極などを備えて構成されている。また、この電圧検出プローブでは、第１シールド筒体が、グリップ部に対して軸線方向に移動可能に構成されると共に、コイルスプリングによってグリップ部に向けて付勢されている。この電圧検出プローブを用いて測定対象電線の電圧を検出する際には、コイルスプリングの付勢力に抗して第１シールド筒体を先端部側に移動させ、第１シールド筒体の先端部の挿入凹部を開口状態とさせる。次いで、挿入凹部に測定対象電線を嵌め込ませ、続いて、第１シールド筒体に作用させていた先端部に向かう向きの力を解除する。この際に、コイルスプリングの付勢力によって第１シールド筒体がグリップ部に向かって移動し、検出電極の先端面と挿入凹部の縁部とによって測定対象電線が挟持される。次いで、検出電極が測定対象電線の電圧を検出して検出信号を出力する。

ここで、上記の電圧検出プローブでは、コイルスプリングの付勢力によって第１シールド筒体をグリップ部に向けて移動させて、検出電極の先端面と挿入凹部の縁部とによって測定対象電線を挟持しているため、測定対象電線が振動したり、電圧検出プローブに外力が加わったりしたときに、検出電極の先端面と測定対象電線との密着性が変動して、検出信号の出力が不安定となって検出精度が低下するおそれがある。このため、出願人は、この点を改善したねじ込み式の電圧センサを開発している。このねじ込み式の電圧センサは、測定対象電線を挿入可能な挿入凹部が形成されると共に内周面に雌ねじが形成された支持部と、雌ねじに螺合する雄ねじが外周面に形成されたねじ部と、ねじ部の内部に挿入された状態でねじ部によって支持された電極部とを備えて構成されている。この電圧センサでは、雌ねじに雄ねじをねじ込むねじ込み操作によって電極部が支持部の先端部側に移動させられて、電極部の先端面が測定対象電線に当接し、この際に、電極部が測定対象電線の電圧を検出して検出信号を出力する。また、この電圧センサには、ねじ込み操作に伴って検出信号を測定機器に送信するケーブルが捻られるのを防止するため、ケーブル接続用のコネクタが配設されている。

特開２０１７−９５７６号公報（第１８頁、第１４−１６図）

ところが、出願人が開発しているねじ込み式の電圧センサには、改善すべき以下の課題が存在する。具体的には、この電圧センサでは、コネクタを介して検出信号の送信用のケーブルを接続しているため、ケーブルをコネクタを介さずに直接接続する（直付けする）構成と比較して、電圧センサとケーブルとの接続強度（耐振動性）が低下するという課題が存在する。また、この電圧センサでは、ねじ込み操作によって電極部の先端面を測定対象電線に当接させるため、測定対象電線に対して電極部の回動方向（捻り方向）の力が加わり、測定対象電線が損傷するおそれがあるという課題も存在する。

本発明は、かかる改善すべき課題に鑑みてなされたものであり、センサとケーブルとの接続強度を高めると共に、測定対象電線の損傷を防止し得るセンサおよび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記載のセンサは、被覆電線についての被検出量を金属非接触で検出可能なセンサであって、筒状に形成されると共に外周面に雄ねじが形成されかつ周壁の一部を切り欠いて形成された挿入部が設けられて当該挿入部に挿入された前記被覆電線を支持可能な支持部と、筒状に形成されて前記支持部の基端部側から当該支持部に挿入可能なシェルと、柱状に形成されると共に前記シェルの内部に挿入された状態で当該シェルによって支持されて当該シェルと共に前記支持部に挿入される検出電極と、筒状に形成されると共に前記雄ねじに螺合する雌ねじが内周面に形成されて前記シェルに対して回転可能に当該シェルに外装され、前記雄ねじに対して前記雌ねじをねじ込むねじ込み操作によって前記支持部内に挿入された前記シェルおよび前記検出電極と共に当該支持部の前記基端部と先端部とを結ぶ軸線方向に沿って移動可能なねじ部とを備え、前記検出電極は、前記支持部の前記先端部側への移動によって前記支持部に支持されている前記被覆電線に先端面が押し付けられたときに当該先端面が前記被覆電線の絶縁被覆を介して当該被覆電線の芯線と容量結合可能に構成されている。

請求項２記載のセンサは、被覆電線についての被検出量を金属非接触で検出可能なセンサであって、筒状に形成されると共に周壁の一部を切り欠いて形成された挿入部が設けられて当該挿入部に挿入された前記被覆電線を支持可能な支持部と、筒状に形成されると共に外周面に雄ねじが形成されて前記支持部の基端部側から当該支持部に挿入可能なシェルと、柱状に形成されると共に前記シェルの内部に挿入された状態で当該シェルによって支持されて当該シェルと共に前記支持部に挿入される検出電極と、筒状に形成されると共に前記雄ねじに螺合する雌ねじが内周面に形成されて前記支持部に対して回転可能に当該支持部に外装され、前記雄ねじに対して前記雌ねじをねじ込むねじ込み操作によって前記支持部内に挿入された前記シェルおよび前記検出電極を当該支持部の前記基端部と先端部とを結ぶ軸線方向に沿って移動させるねじ部とを備え、前記検出電極は、前記支持部の前記先端部側への移動によって前記支持部に支持されている前記被覆電線に先端面が押し付けられたときに当該先端面が前記被覆電線の絶縁被覆を介して当該被覆電線の芯線と容量結合可能に構成されている。

請求項３記載のセンサは、請求項１または２記載のセンサにおいて、前記支持部および前記シェルには、前記ねじ込み操作に伴う当該支持部に対する当該シェルの回動を防止して当該シェルを前記軸線方向に案内する案内部が設けられている。

請求項４記載のセンサは、請求項１から３のいずれかに記載のセンサにおいて、前記支持部、前記シェルおよび前記ねじ部は、それぞれ導電性を有して互いに同電位となるように構成され、前記検出電極は、前記シェルに対して絶縁された状態で当該シェルによって支持されている。

請求項５記載のセンサは、請求項１から４のいずれかに記載のセンサにおいて、前記挿入部は、前記支持部の前記先端部と前記基端部との間の中間部における前記周壁の互いに対向する部位に前記軸線方向に沿ってそれぞれ設けられた一対の第１切り欠き部と、当該各第１切り欠き部における当該基端部側の各端部を結んで当該軸線方向に直交する方向に沿って当該周壁に設けられた第２切り欠き部とで構成されている。

請求項６記載のセンサは、請求項１から５のいずれかに記載のセンサにおいて、前記ねじ部には、互いに対向する平面部を有する前記ねじ込み操作用の操作部が設けられている。

請求項７記載のセンサは、請求項１から６のいずれかに記載のセンサにおいて、シールドケーブルと、当該シールドケーブルの芯線と前記検出電極とを接続すると共に当該シールドケーブルのシールド導体と前記シェルとを接続する接続部を備え、前記接続部は、導電性を有するソケットおよび接続パイプを備え、前記ソケットは、当該ソケットの各端部側からそれぞれ挿入された前記シールドケーブルの芯線の先端部と前記検出電極の前記基端部とを接続可能に構成され、前記接続パイプは、前記シェルの前記外周面に前記シールド導体が配置されて当該接続パイプに挿入された状態で圧着されることで当該シェルと当該シールド導体とを接続可能に構成されている。

請求項８記載の測定装置は、請求項１から７のいずれかに記載のセンサと、前記センサに接続された測定装置本体と、前記測定装置本体内に配設されて、前記検出電極を介して前記被検出量としての前記被覆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、前記測定装置本体内に配設されて、前記電圧信号に基づいて前記被覆電線の前記電圧に追従する電圧を生成する電圧生成部と、前記測定装置本体内に配設されて、前記電圧生成部で生成される前記電圧に基づいて前記被覆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１記載のセンサ、および請求項８記載の測定装置によれば、支持部の周壁の外周面に形成された雄ねじに螺合する雌ねじが内周面に形成されてシェルに対して回転可能にシェルに外装され、ねじ込み操作によってシェルおよび検出電極と共に支持部の軸線方向に沿って移動可能なねじ部を備えたことにより、例えば、シェルにシールドケーブルが接続されている場合において、シェルが回動しないようにシールドケーブルを掴んでねじ込み操作を行うことで、ねじ込み操作に伴ってシェルおよび検出電極が回動することなく、シェルおよび検出電極を軸線方向に沿って支持部の先端部側に移動（直動）させることができる。このため、このセンサおよび測定装置によれば、被覆電線に対して検出電極の回動方向（捻り方向）の力が加わって被覆電線が損傷する事態を確実に防止することができる。また、このセンサおよび測定装置によれば、ねじ込み操作に伴ってシェルおよび検出電極が回動することなく、シェルおよび検出電極を直動させることができるため、シェルおよび検出電極に接続するシールドケーブルの捻れを防止するためのコネクタを用いることなく、検出電極およびシェルとシールドケーブルとを直接接続することができる。このため、このセンサおよび測定装置によれば、コネクタを用いて検出電極およびシェルとシールドケーブルとを接続する構成と比較して、検出電極およびシェルとシールドケーブルとの接続強度を十分に高めて、耐振動性を十分に向上させることができる。したがって、このセンサおよび測定装置によれば、被覆電線が振動したり、センサに外力が加わったりしたとしても、検出電極およびシェルとシールドケーブルとを確実に接続した状態を維持して、被覆電線の電圧を確実に検出することができる。

また、請求項２記載のセンサ、および請求項８記載の測定装置によれば、支持部の周壁の外周面に形成された雄ねじに螺合する雌ねじが内周面に形成されてシェルに対して回転可能にシェルに外装され、ねじ込み操作によってシェルおよび検出電極と共に支持部の軸線方向に沿って移動可能なねじ部を備えたことにより、例えば、シェルにシールドケーブルが接続されている場合において、シェルが回動しないようにシールドケーブルを掴んでねじ込み操作を行うことで、ねじ込み操作に伴ってシェルおよび検出電極が回動することなく、シェルおよび検出電極を軸線方向に沿って支持部の先端部側に移動（直動）させることができる。このため、このセンサおよび測定装置によれば、被覆電線に対して検出電極の回動方向（捻り方向）の力が加わって被覆電線が損傷する事態を確実に防止することができる。また、このセンサおよび測定装置によれば、ねじ込み操作に伴ってシェルおよび検出電極が回動することなく、シェルおよび検出電極を直動させることができるため、シェルおよび検出電極に接続するシールドケーブルの捻れを防止するためのコネクタを用いることなく、検出電極およびシェルとシールドケーブルとを直接接続することができる。このため、このセンサおよび測定装置によれば、コネクタを用いて検出電極およびシェルとシールドケーブルとを接続する構成と比較して、検出電極およびシェルとシールドケーブルとの接続強度を十分に高めて、耐振動性を十分に向上させることができる。したがって、このセンサおよび測定装置によれば、被覆電線が振動したり、センサに外力が加わったりしたとしても、検出電極およびシェルとシールドケーブルとを確実に接続した状態を維持して、被覆電線の電圧を確実に検出することができる。

また、請求項３記載のセンサおよび請求項８記載の測定装置によれば、ねじ込み操作に伴う支持部に対するシェルの回動を防止してシェルを軸線方向に案内する案内部を支持部およびシェルに設けたことにより、シェルに接続されたシールドケーブルを掴む操作をしない場合においても、ねじ込み操作に伴う支持部に対するシェルおよび検出電極の回動を確実に防止しつつ軸線方向に案内してセンサを被覆電線に装着することができる。このため、このセンサおよび測定装置によれば、センサを被覆電線に装着する際の作業性を十分に向上させることができる。

また、請求項４記載のセンサおよび請求項８記載の測定装置によれば、導電性を有して互いに同電位となるように支持部、シェルおよびねじ部を構成したことにより、支持部、シェルおよびねじ部をシールドとして機能させることができるため、検出電極に対する外乱の影響を十分に低減することができる結果、被覆電線の電圧の検出精度をさらに向上させることができる。

また、請求項５記載のセンサおよび請求項８記載の測定装置によれば、支持部の周壁の互いに対向する部位に軸線方向に沿って設けた一対の第１切り欠き部と、各第１切り欠き部における基端部側の各端部を結んで軸線方向に直交する方向に沿って周壁に設けた第２切り欠き部とで挿入部を構成したことにより、例えば、第２切り欠き部を被覆電線の下方に位置させて支持部（センサ）を上向きに移動させ、続いて、支持部を基端部側に移動させるだけで、第１切り欠き部における支持部の先端部側の端部に被覆電線を容易に位置させることができる。また、この状態では、挿入部からの被覆電線の抜けを確実に防止することができる。このため、このセンサおよび測定装置によれば、支持部によって被覆電線を確実にかつ容易に支持することができる。

また、請求項６記載のセンサおよび請求項８記載の測定装置によれば、互いに対向する平面部を有するねじ込み操作用の操作部をねじ部に設けたことにより、ねじ込み操作の際に、操作部の平面部を指先やスパナ等の工具で挟持することで、雄ねじに対する雌ねじのねじ込みを確実に行うことができる。このため、このセンサおよび測定装置によれば、検出電極の先端面で被覆電線をより確実に押し付けることができる結果、被覆電線の電圧の検出精度を一層に向上させることができる。

また、請求項７記載のセンサおよび請求項８記載の測定装置では、導電性を有するソケットおよび接続パイプを備えて接続部が構成されている。このため、このセンサおよび測定装置によれば、シールドケーブルの芯線をソケットの一方の端部に挿入し、検出電極の基端部をソケットの他方の端部に挿入するだけで、検出電極とシールドケーブルの芯線とを容易に接続することができる。また、シェルを覆ったシールドケーブルのシールド導体の周囲に接続パイプを装着し、接続パイプを押し潰して圧着することで、シェルとシールド導体とを容易に接続することができる。このため、このセンサおよび測定装置によれば、シェルおよび検出電極とシールドケーブルとを接続する作業の作業効率を十分に高めることができる。

電圧センサ１の斜視図である。 電圧センサ１の断面図である。 本体部１０の分解斜視図である。 接続部８を構成する各部の断面図である。 接続部８を用いて本体部１０とシールドケーブル７とを接続した状態を説明する断面図である。 測定装置５００の構成図である。 電圧センサ１の使用方法を説明する第１の説明図である。 電圧センサ１の使用方法を説明する第２の説明図である。 電圧センサ１の使用方法を説明する第３の説明図である。 電圧センサ１の使用方法を説明する第４の説明図である。 電圧センサ１の使用方法を説明する第５の説明図である。 ねじ部６の他の構成を示す斜視図である。 電圧センサ１０１の斜視図である。 電圧センサ１０１の断面図である。 本体部１１０の分解斜視図である。 電圧センサ１０１の使用方法を説明する第１の説明図である。 電圧センサ１０１の使用方法を説明する第２の説明図である。 ねじ部１０６の他の構成を示す斜視図である。

以下、センサ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、センサの一例としての図１，２に示す電圧センサ１の構成について説明する。電圧センサ１は、被覆電線（例えば、図６に示すように芯線３０１および絶縁被覆３０２を有する電線３００）に供給されている電圧（被覆電線についての被検出量の一例：以下、「電線３００の電圧Ｖ１」ともいう）を金属非接触（導体非接触）で検出する際に用いられる電圧センサであって、同図に示すように、測定装置本体５０と共に測定装置の一例としての測定装置５００を構成する。

また、電圧センサ１は、図１〜図３に示すように、支持部２、保護キャップ３、シェル４、検出電極５、ねじ部６、シールドケーブル７および接続部８を備えて構成されている。なお、以下の説明において、電圧センサ１におけるシールドケーブル７および接続部８を除く部分を本体部１０ともいう。

支持部２は、電線３００を支持する部材であって、図３に示すように、先端部２ａが閉塞されると共に、基端部２ｂに開口部を有する円筒状（筒状の一例）に形成されている。この場合、支持部２の先端部２ａは、表面が曲面をなすように（略半球状に）形成されている。また、同図に示すように、支持部２における基端部２ｂ側の周壁２１の外周面２１ａには、雄ねじ２２が形成されている。また、基端部２ｂ側の周壁２１には、先端部２ａと基端部２ｂとを結ぶ軸線Ａ（図２，３参照）の方向に沿って延在するスリット２４が形成されている。

また、支持部２には、図３に示すように、周壁２１の一部を切り欠くことによって電線３００を挿入可能に形成された挿入部２３が設けられている。この場合、挿入部２３は、一例として、同図に示すように、支持部２の中間部２ｃにおいて、軸線Ａの方向に沿って周壁２１の互いに対向する部位にそれぞれ設けられた一対の切り欠き部２３ａ（第１切り欠き部）と、各切り欠き部２３ａにおける基端部２ｂ側の各端部を結んで軸線方向に直交する方向に沿って周壁２１に設けられた切り欠き部２３ｂ（第２切り欠き部）とで構成されている。この支持部２では、図８に示すように、挿入部２３に挿入された状態の電線３００を支持することが可能となっている。

また、支持部２は、導電性材料で形成され、ねじ部６を介してシェル４に電気的に接続されて、シェル４と同電位に維持される。また、支持部２の表面は、外部とのショートを防止するため、絶縁性を有している。具体的には、支持部２の表面には、絶縁性を有する材料によるコーティング処理によって絶縁層が形成されている。

保護キャップ３は、図３に示すように、支持部２の先端部２ａ側に装着されて、支持部２を保護する。

シェル４は、図２，３に示すように、全体として円筒状（筒状の一例）に形成され、検出電極５を支持可能に構成されている。また、シェル４は、同図に示すように、先端部４ａ側を支持部２の基端部２ｂ側から支持部２内に挿入可能に構成されている。また、同図に示すように、シェル４の基端部４ｂ側には、溝部４１が形成され、この溝部４１には、リング４２が装着されている（図２も参照）。また、シェル４の中間部４ｃには、キー（突起部）４３が形成されている。このキー４３は、支持部２のスリット２４と共に案内部を構成し、先端部４ａ側を支持部２内に挿入した状態においてスリット２４に嵌合して、後述するねじ込み操作に伴う支持部２に対するシェル４の回動を防止してシェル４を軸線Ａ方向に案内する機能を有している。また、シェル４は、導電性材料で形成され、後述するシールドケーブル７の編組シールド７３を介して測定機本体５０の基準電位に接続されて、支持部２およびねじ部６と共に検出電極５に対する外乱の影響を低減するシールドとして機能する。

検出電極５は、図３に示すように、導電性材料で円柱状（柱状の一例）に形成されて、図２に示すように、非導電性材料で形成されたインシュレーターＩａ，Ｉｂによってシェル４と絶縁された状態でシェル４の内部に挿入されて、シェル４によって支持されている。

また、検出電極５は、シェル４と共に支持部２内に挿入されて支持部２の先端部２ａに移動し、支持部２に支持されている電線３００に先端部５ａの先端面５ｃが押し付けられたときに、先端面５ｃが電線３００の絶縁被覆３０２を介して電線３００の芯線３０１と容量結合する。また、検出電極５は、後述するシールドケーブル７の芯線７１を介して測定機本体５０に接続される。

ねじ部６は、図２，３に示すように、円筒状（筒状の一例）に形成されている。また、図２に示すように、ねじ部６における周壁６１の内周面６１ａには支持部２の雄ねじ２２に螺合する雌ねじ６２が形成されている。また、ねじ部６の基端部６ｂ側には、溝部６３が形成されている。この電圧センサ１では、同図に示すように、シェル４に装着されているリング４２がねじ部６の溝部６３に嵌め込まれることにより、ねじ部６がシェル４に対して回転可能にシェル４に外装されている（リング４２を介してシェル４とねじ部６とが回転可能に連結されている）。また、この電圧センサ１では、支持部２の雄ねじ２２にねじ部６の雌ねじ６２をねじ込むねじ込み操作により、支持部２内に挿入されたシェル４および検出電極５と共にねじ部６を軸線Ａ方向に沿って移動させることが可能となっている。

また、図３に示すように、ねじ部６の基端部６ｂ側には、ねじ込み操作の際に用いる操作部６４が設けられている。この場合、操作部６４は、一例として、平面視六角形（六角ナット状）に形成され、互いに対向する３組の平面部を有している。また、ねじ部６は、導電性材料で形成され、シェル４および支持部２と電気的に接続される。なお、互いに対向する平面部を有する操作部６４に代えて、図１２に示すように、滑り止め加工としての平目ローレット加工が施された操作部６４を備えたねじ部６を採用することもできる。

シールドケーブル７は、同軸ケーブルであって、図５に示すように、芯線７１、絶縁層７２、編組シールド（シールド導体）７３および被覆７４を備え、これらが同心円状に積層されて構成されている。

接続部８は、図４，５に示すように、ソケット８１、接続パイプ８２および絶縁チューブ８３〜８５を備えて構成され、シールドケーブル７と本体部１０とを電気的に接続する。

ソケット８１は、図４に示すように、金属等の導電性材料で筒状に形成されている。また、ソケット８１は、図５に示すように、ソケット８１の基端部８１ｂ（図４参照）から挿入されたシールドケーブル７における芯線７１の先端部と、ソケット８１の先端部８１ａ（図４参照）から挿入された検出電極５の基端部５ｂとを接続する。また、図４に示すように、ソケット８１の先端部８１ａ側には、内側に突出する爪部８１ｃが形成されており、ソケット８１内に挿入された検出電極５がこの爪部８１ｃに係合することにより、ソケット８１からの検出電極５の抜けを防止することが可能となっている。

接続パイプ８２は、図４に示すように、金属等の導電性材料で筒状に形成されている。また、接続パイプ８２は、図５に示すように、シールドケーブル７から引き出した編組シールド７３でシェル４の基端部４ｂを覆い、その編組シールド７３および基端部４ｂを接続パイプ８２に挿入させ、その状態の接続パイプ８２を押し潰して圧着することによって編組シールド７３とシェル４の基端部４ｂとを接続する機能を有している。

絶縁チューブ８３〜８５は、図４に示すように、樹脂等の非導電性材料で筒状にそれぞれ形成されている。この場合、絶縁チューブ８３は、図５に示すように、検出電極５の基端部５ｂおよびシールドケーブル７の芯線７１を接続したソケット８１と、シールドケーブル７の絶縁層７２とを覆うように配設されて、ソケット８１と編組シールド７３とを絶縁する。また、絶縁チューブ８４は、同図に示すように、シールドケーブル７の編組シールド７３の露出部分を覆うように配設されて、編組シールド７３と絶縁チューブ８３とを密着させる。また、絶縁チューブ８５は、同図に示すように、接続パイプ８２を覆うように配設されて、接続パイプ８２を絶縁する。なお、絶縁チューブ８３〜８５は、一例として、加熱によって収縮する熱収縮チューブで構成されている。

測定装置本体５０は、一例として、図６に示すように、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を備えて構成されている。

主電源回路５１は、測定装置本体５０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（図６では、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、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７の芯線７１（つまり、この芯線７１を介して電圧センサ１の検出電極５）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、電線３００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６参照）に起因して、この電位差Ｖｄｉに応じた電流値で電線３００と検出電極５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、電圧センサ１と相俟って、電線３００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（この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電線３００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、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７の編組シールド７３）、検出電極５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（この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。

また、電圧生成部５５は、一例として、図６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に基づいて電線３００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。

次に、電圧センサ１および測定装置５００を用いて電線３００に供給されている電圧Ｖ１を測定する方法について図面を参照して説明する

まず、電圧センサ１を電線３００に装着する。具体的には、図７，８に示すように、支持部２の挿入部２３に電線３００を挿入させて、電線３００を支持部２によって支持する。この場合、一例として、挿入部２３の切り欠き部２３ｂを電線３００の下方に位置させ、次いで、図７に示すように、電圧センサ１を上向きに移動させて、電線３００を挿入部２３の切り欠き部２３ｂから進入させて支持部２の径方向（同図における上下方向）の中心部に位置させる。続いて、図８に示すように、電圧センサ１を移動（同図における右向きに移動）させて、電線３００を挿入部２３の切り欠き部２３ａの先端部（支持部２の先端部２ａ側の端部）に位置させる。これにより、挿入部２３に電線３００を容易に挿入することができる

次いで、図８，９に示すように、ねじ部６を右回りに回転させて、支持部２の雄ねじ２２にねじ部６の雌ねじ６２をねじ込むねじ込み操作を行う。この場合、ねじ部６の操作部６４を指先で挟持することで、指先の滑りが防止されてねじ込み操作を確実かつ容易に行うことができる。また、ねじ部６の操作部６４をスパナ等の工具で挟持することで、ねじ込み操作をより確実に行うこともできる。

一方、ねじ込み操作に伴い、リング４２を介してねじ部６に連結されているシェル４、およびシェル４に支持されている検出電極５が、ねじ部６と共に支持部２の先端部２ａ側に移動する。この場合、ねじ部６が、シェル４に対して回動可能に構成されているため、シェル４が回動しないようにシェル４に接続されているシールドケーブル７を掴んでねじ込み操作を行うことで、ねじ込み操作に伴ってシェル４および検出電極５が回動することなく、シェル４および検出電極５を軸線Ａ方向に沿って支持部２の先端部２ａ側に移動（直動）させることができる。

また、この電圧センサ１には、支持部２のスリット２４とシェル４のキー４３とで構成される案内部が設けられている。このため、上記したシールドケーブル７を掴む操作をしない場合においても、ねじ込み操作に伴う支持部２に対するシェル４および検出電極５の回動を確実に防止して、シェル４および検出電極５を軸線Ａ方向に案内することができる。

続いて、ねじ込み操作をさらに行ってシェル４、検出電極５およびねじ部６を支持部２の先端部２ａ側にさらに移動させることにより、図１０，１１に示すように、検出電極５の先端面５ｃを電線３００に当接させる。この場合、この電圧センサ１では、上記したように、ねじ込み操作に伴ってシェル４および検出電極５が回動することなく、軸線Ａ方向に直動する。このため、この電圧センサ１では、電線３００に対して検出電極５の回動方向（捻り方向）の力が加わって電線３００が損傷する事態を確実に防止することが可能となっている。

次いで、雄ねじ２２に雌ねじ６２をさらにねじ込む。この際に、検出電極５の先端面５ｃが電線３００に押し付けられて、電線３００が支持部２における挿入部２３の縁部と先端面５ｃとによって挟み込まれる。この電圧センサ１では、ねじ部６に十分なトルクを加えてねじ込み操作を行うことで、検出電極５の先端面５ｃで電線３００を確実に押し付けることができる。このため、この電圧センサ１では、コイルスプリングの付勢力だけで電線３００に検出電極５の先端面５ｃを押し付けている構成と比較して、検出電極５の先端面５ｃと電線３００との密着性を十分に高めて、その状態を確実に維持することが可能となっている。これにより、電圧センサ１が電線３００に装着される。

続いて、測定装置５００の測定装置本体５０における図外の操作部を操作して測定を開始させる。この場合、電線３００の電圧Ｖ１と、電圧検出部５３の第２基準電位Ｇ２の電圧（シールドケーブル７の編組シールド７３を介して第２基準電位Ｇ２と同電位となる電圧センサ１の支持部２およびシールド体５１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、測定装置本体５０の電圧検出部５３では、電線３００から検出電極５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、測定装置本体５０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５００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、電線３００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５を介して電流電圧変換回路５３ａから電線３００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５００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５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、電線３００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、電線３００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に基づいて電線３００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５００による電線３００の電圧Ｖ１の測定が完了する。

この場合、この測定装置５００の電圧センサ１では、上記したように、ねじ部６に十分なトルクを加えてねじ込み操作を行うことで、検出電極５の先端面５ｃで電線３００を確実に押し付けることができるため、検出電極５の先端面５ｃと電線３００との密着性を十分に高めた状態を確実に維持することが可能となっている。したがって、この測定装置５００では、電線３００が振動したり、電圧センサ１に外力が加わったりしたとしても、電線３００の電圧Ｖ１を測定する際に重要となる電線３００の芯線３０１と検出電極５の先端面５ｃとの間に形成される静電容量Ｃ０（図４参照）の容量値が大きく変動する事態が確実に回避される。この結果、この測定装置５００では、コイルスプリングの付勢力だけで検出電極５の先端面５ｃを電線３００に押し付けている構成と比較して、電圧Ｖ１の検出精度を十分に向上させることが可能となっている。

また、この測定装置５００の電圧センサ１では、コネクタを用いることなく、本体部１０（検出電極５およびシェル４）とシールドケーブル７とが直接接続されている。このため、この電圧センサ１では、コネクタを用いて本体部１０とシールドケーブル７とを接続する構成と比較して、本体部１０とシールドケーブル７との接続強度が十分に高められて、耐振動性が十分に向上している。したがって、この測定装置５００では、電線３００が振動したり、電圧センサ１に外力が加わったりしたとしても、本体部１０とシールドケーブル７とが確実に接続された状態が維持されて、電線３００の電圧Ｖ１を確実に検出することが可能となっている。

続いて、電圧センサ１を電線３００から取り外す。具体的には、ねじ部６を左回りに回転させて、シェル４、検出電極５およびねじ部６を支持部２の基端部２ｂ側に向けて移動させて、検出電極５の先端面５ｃを電線３００から離間させる。次いで、電線３００が挿入部２３から外れるように電圧センサ１を移動させる。以上により、電線３００に供給されている電圧Ｖ１の測定が終了する。

このように、この電圧センサ１および測定装置５００によれば、支持部２の周壁２１の外周面２１ａに形成された雄ねじ２２に螺合する雌ねじ６２が内周面６１ａに形成されてシェル４に対して回転可能にシェル４に外装され、ねじ込み操作によってシェル４および検出電極５と共に支持部２の軸線Ａ方向に沿って移動可能なねじ部６を備えたことにより、例えば、シェル４が回動しないようにシェル４に接続されているシールドケーブル７を掴んでねじ込み操作を行うことで、ねじ込み操作に伴ってシェル４および検出電極５が回動することなく、シェル４および検出電極５を軸線Ａ方向に沿って支持部２の先端部２ａ側に移動（直動）させることができる。このため、この電圧センサ１および測定装置５００によれば、電線３００に対して検出電極５の回動方向（捻り方向）の力が加わって電線３００が損傷する事態を確実に防止することができる。また、この電圧センサ１および測定装置５００によれば、ねじ込み操作に伴ってシェル４および検出電極５が回動することなく、シェル４および検出電極５を直動させることができるため、シェル４および検出電極５に接続するシールドケーブル７の捻れを防止するためのコネクタを用いることなく、検出電極５およびシェル４とシールドケーブル７とを直接接続することができる。このため、この電圧センサ１および測定装置５００によれば、コネクタを用いて本体部１０とシールドケーブル７とを接続する構成と比較して、本体部１０とシールドケーブル７との接続強度を十分に高めて、耐振動性を十分に向上させることができる。したがって、この電圧センサ１および測定装置５００によれば、電線３００が振動したり、電圧センサ１に外力が加わったりしたとしても、本体部１０とシールドケーブル７とを確実に接続した状態を維持して、電線３００の電圧Ｖ１を確実に検出することができる。

また、この電圧センサ１および測定装置５００によれば、ねじ込み操作に伴う支持部２に対するシェル４の回動を防止してシェル４を軸線Ａ方向に案内する案内部（スリット２４およびキー４３）を支持部２およびシェル４に設けたことにより、シールドケーブル７を掴む操作をしない場合においても、ねじ込み操作に伴う支持部２に対するシェル４および検出電極５の回動を確実に防止しつつ軸線Ａ方向に案内して電圧センサ１を電線３００に装着することができる。このため、この電圧センサ１および測定装置５００によれば、電圧センサ１を電線３００に装着する際の作業性を十分に向上させることができる。

また、この電圧センサ１および測定装置５００によれば、導電性を有して互いに同電位となるように支持部２、シェル４およびねじ部６を構成したことにより、支持部２、シェル４およびねじ部６をシールドとして機能させることができるため、検出電極５に対する外乱の影響を十分に低減することができる結果、電線３００の電圧Ｖ１の検出精度をさらに向上させることができる。

また、この電圧センサ１および測定装置５００によれば、支持部２の周壁２１の互いに対向する部位に軸線Ａ方向に沿って設けた一対の切り欠き部２３ａと、各切り欠き部２３ａにおける基端部２ｂ側の各端部を結んで軸線Ａ方向に直交する方向に沿って周壁２１に設けた切り欠き部２３ｂとで挿入部２３を構成したことにより、例えば、切り欠き部２３ｂを電線３００の下方に位置させて支持部２（電圧センサ１）を上向きに移動させ、続いて、支持部２を基端部２ｂ側に移動させるだけで、切り欠き部２３ａにおける支持部２の先端部２ａ側の端部に電線３００を容易に位置させることができる。また、この状態では、挿入部２３からの電線３００の抜けを確実に防止することができる。このため、この電圧センサ１および測定装置５００によれば、支持部２によって電線３００を確実にかつ容易に支持することができる。

また、この電圧センサ１および測定装置５００によれば、互いに対向する平面部を有するねじ込み操作用の操作部６４をねじ部６に設けたことにより、ねじ込み操作の際に、操作部６４の平面部を指先やスパナ等の工具で挟持することで、雄ねじ２２に対する雌ねじ６２のねじ込みを確実に行うことができる。このため、この電圧センサ１および測定装置５００によれば、検出電極５の先端面５ｃで電線３００をより確実に押し付けることができる結果、電圧Ｖ１の検出精度を一層に向上させることができる。

また、この電圧センサ１および測定装置５００では、導電性を有するソケット８１、および接続パイプ８２を備えて接続部８が構成されている。このため、この電圧センサ１および測定装置５００によれば、シールドケーブル７の芯線７１をソケット８１の一方の端部に挿入し、検出電極５の基端部５ｂをソケット８１の他方の端部に挿入するだけで、検出電極５と芯線７１とを容易に接続することができる。また、シェル４を覆ったシールドケーブル７の編組シールド７３の周囲に接続パイプ８２を装着し、接続パイプ８２を押し潰して圧着することで、シェル４と編組シールド７３とを容易に接続することができる。このため、この電圧センサ１および測定装置５００によれば、シェル４および検出電極５とシールドケーブル７とを接続する作業の作業効率を十分に高めることができる。

次に、センサの他の一例としての図１３に示す電圧センサ１０１、およびこの電圧センサ１０１を備えた測定装置５００について説明する。なお、以下の説明において、上記した電圧センサ１および測定装置５００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。この電圧センサ１０１は、図１３〜図１５に示すように、支持部１０２、保護キャップ３、シェル１０４、検出電極５、ねじ部１０６、シールドケーブル７および接続部８を備えて構成されている。なお、以下の説明において、電圧センサ１０１におけるシールドケーブル７および接続部８を除く部分を本体部１１０ともいう。

支持部１０２は、図１４，１５に示すように、挿入部２３を有して、電線３００を支持可能に構成されている。また、図１５に示すように、支持部１０２における基端部１０２ｂ側の周壁１２１の外周面１２１ａには、溝部１２２が形成され、この溝部１２２には、リング１２３が装着されている。また、基端部１０２ｂ側の周壁１２１の内周面１２１ｂには、軸線Ａ（図１４，１５参照）の方向に沿って延在するキー１２４が形成されている。また、支持部１０２は、導電性材料で形成され、ねじ部１０６を介してシェル１０４に電気的に接続されて、シェル１０４と同電位に維持される。また、支持部１０２の表面には、絶縁性を有する材料によるコーティング処理によって絶縁層が形成されている。

シェル１０４は、図１５に示すように、全体として円筒状（筒状の一例）に形成され、検出電極５を支持可能に構成されている。また、シェル１０４は、同図に示すように、先端部１０４ａ側を支持部１０２の基端部１０２ｂ側から支持部１０２内に挿入可能に構成されている。また、図１４に示すように、シェル１０４の基端部１０４ｂ側には、雄ねじ１４１が形成されている。また、シェル１０４の先端部１０４ａには、図１５に示すように、スリット１４３が形成されている。このスリット１４３は、支持部１０２のキー１２４と共に案内部を構成し、先端部１０４ａ側を支持部１０２内に挿入した状態においてキー１２４がこのスリット１４３に嵌合して、後述するねじ込み操作に伴う支持部１０２に対するシェル１０４の回動を防止してシェル１０４を軸線Ａ方向に案内する機能を有している。また、シェル１０４は、導電性材料で形成され、後述するシールドケーブル７の編組シールド７３を介して測定機本体５０の基準電位に接続されて、検出電極５に対する外乱の影響を低減するシールドとして機能する。

ねじ部１０６は、図１４，１５に示すように、円筒状（筒状の一例）に形成されている。また、図１４に示すように、ねじ部１０６における周壁１６１の内周面１６１ａにはシェル１０４の雄ねじ１４１に螺合する雌ねじ１６２が形成されている。また、ねじ部１０６の先端部１０６ａ側の内周面１６１ａには、溝部１６３が形成されている。この電圧センサ１０１では、同図に示すように、支持部１０２に装着されているリング１２３がねじ部１０６の溝部１６３に嵌め込まれることにより、ねじ部１０６が支持部１０２に対して回転可能に支持部１０２に外装されている（リング１２３を介して支持部１０２とねじ部１０６とが回転可能に連結されている）。また、この電圧センサ１０１では、シェル１０４の雄ねじ１４１にねじ部１０６の雌ねじ１６２をねじ込むねじ込み操作により、挿入されたシェル１０４および検出電極５を軸線Ａ方向に沿って移動させることが可能となっている。

また、図１５に示すように、ねじ部１０６の基端部１０６ｂ側には、ねじ込み操作の際に用いる操作部１６４が設けられている。この場合、操作部１６４には、一例として、滑り止め加工としての平目ローレット加工が施されている。なお、滑り止め加工が施された操作部１６４に代えて、図１８に示すように、互いに対向する３組の平面部を有する操作部１６４を備えた基端部１０６ｂを採用することもできる。

この電圧センサ１０１を電線３００に装着する際には、図１６に示すように、支持部１０２の挿入部２３に電線３００を挿入させて、電線３００を支持部１０２によって支持する。次いで、図１７に示すように、ねじ部１０６を右回りに回転させて、シェル１０４の雄ねじ１４１に基端部１０６ｂの雌ねじ１６２をねじ込むねじ込み操作を行う。この場合、ねじ部１０６の操作部１６４を指先で挟持することで、指先の滑りが防止されてねじ込み操作を確実かつ容易に行うことができる。

一方、ねじ込み操作に伴い、シェル１０４、およびシェル１０４に支持されている検出電極５が、支持部１０２の先端部１０２ａ側に移動させられる。この場合、ねじ部１０６が、支持部１０２に対して回動可能に構成されているため、支持部１０２を掴んでねじ込み操作を行うことで、ねじ込み操作に伴う支持部１０２の回動を防止して、支持部１０２に対してシェル１０４および検出電極５が回動することなく（シェル１０４および検出電極５に対して支持部１０２が回動することなく）、シェル１０４および検出電極５を軸線Ａ方向に沿って支持部１０２の先端部１０２ａ側に移動（直動）させることができる。

また、この電圧センサ１０１には、支持部１０２のキー１２４とシェル１０４のスリット１４３とで構成される案内部が設けられている。このため、ねじ込み操作に伴う支持部１０２に対するシェル１０４のおよび検出電極５の回動（シェル１０４および検出電極５に対する支持部１０２の回動）を確実に防止することができる。

続いて、ねじ込み操作をさらに行ってシェル１０４および検出電極５を支持部１０２の先端部１０２ａ側にさらに移動させることにより、図１７に示すように、検出電極５の先端面５ｃを電線３００に当接させる。この場合、この電圧センサ１０１では、上記したように、ねじ込み操作に伴って支持部１０２に対してシェル１０４および検出電極５が回動することなく、シェル１０４および検出電極５が軸線Ａ方向に直動する。このため、この電圧センサ１０１および測定装置５００においても、電線３００に対して検出電極５の回動方向（捻り方向）の力が加わって電線３００が損傷する事態を確実に防止することができる。

次いで、雄ねじ１４１に雌ねじ１６２をさらにねじ込む。これにより、電圧センサ１０１が電線３００に装着される。この電圧センサ１０１および測定装置５００においても、ねじ部１０６に十分なトルクを加えてねじ込み操作を行うことで、検出電極５の先端面５ｃで電線３００を確実に押し付けることができるため、検出電極５の先端面５ｃと電線３００との密着性を十分に高めて、その状態を確実に維持することができる。

また、この電圧センサ１０１および測定装置５００によれば、ねじ込み操作に伴って支持部１０２に対してシェル１０４および検出電極５が回動することなく、シェル１０４および検出電極５を直動させることができるため、シールドケーブル７の捻れを防止するためのコネクタを用いることなく、本体部１１０（シェル１０４および検出電極５）とシールドケーブル７とを直接接続することができる。このため、この電圧センサ１０１および測定装置５００においても、コネクタを用いて本体部１１０とシールドケーブル７とを接続する構成と比較して、本体部１１０とシールドケーブル７との接続強度を十分に高めて、耐振動性を十分に向上させることができる。したがって、この電圧センサ１０１および測定装置５００においても、電線３００が振動したり、電圧センサ１０１に外力が加わったりしたとしても、本体部１１０とシールドケーブル７とを確実に接続した状態を維持して、電線３００の電圧Ｖ１を確実に検出することができる。

また、この電圧センサ１０１および測定装置５００によれば、ねじ込み操作に伴う支持部１０２に対するシェル１０４の回動を防止してシェル１０４を軸線Ａ方向に案内する案内部（キー１２４およびスリット１４３）を支持部１０２およびシェル１０４に設けたことにより、シールドケーブル７を掴む操作をしない場合においても、ねじ込み操作に伴う支持部１０２に対するシェル１０４および検出電極５の回動を確実に防止しつつ軸線Ａ方向に案内して電圧センサ１０１を電線３００に装着することができる。このため、この電圧センサ１０１および測定装置５００においても、電圧センサ１０１を電線３００に装着する際の作業性を十分に向上させることができる。

また、この電圧センサ１０１および測定装置５００によれば、導電性を有して互いに同電位となるように支持部１０２、シェル１０４およびねじ部１０６を構成したことにより、支持部１０２、シェル１０４およびねじ部１０６をシールドとして機能させることができるため、検出電極５に対する外乱の影響を十分に低減することができる結果、電線３００の電圧Ｖ１の検出精度をさらに向上させることができる。

また、この電圧センサ１０１および測定装置５００によれば、支持部１０２の周壁１２１の互いに対向する部位に軸線Ａ方向に沿って設けた一対の切り欠き部２３ａと、各切り欠き部２３ａにおける基端部１０２ｂ側の各端部を結んで軸線Ａ方向に直交する方向に沿って周壁１２１に設けた切り欠き部２３ｂとで挿入部２３を構成したことにより、例えば、切り欠き部２３ｂを電線３００の下方に位置させて支持部１０２（電圧センサ１０１）を上向きに移動させ、続いて、支持部１０２を基端部１０２ｂ側に移動させるだけで、切り欠き部２３ａにおける支持部１０２の先端部１０２ａ側の端部に電線３００を容易に位置させることができる。また、この状態では、挿入部２３からの電線３００の抜けを確実に防止することができる。このため、この電圧センサ１０１および測定装置５００においても、支持部１０２によって電線３００を確実にかつ容易に支持することができる。

また、この電圧センサ１０１および測定装置５００によれば、互いに対向する平面部を有するねじ込み操作用の操作部１６４をねじ部１０６に設けたことにより、ねじ込み操作の際に、操作部１６４の平面部を指先やスパナ等の工具で挟持することで、雄ねじ１４１に対する雌ねじ１６２のねじ込みを確実に行うことができる。このため、この電圧センサ１０１および測定装置５００においても、検出電極５の先端面５ｃで電線３００をより確実に押し付けることができる結果、電圧Ｖ１の検出精度を一層に向上させることができる。

また、この電圧センサ１０１および測定装置５００では、導電性を有するソケット８１、および接続パイプ８２を備えて接続部８が構成されている。このため、この電圧センサ１０１および測定装置５００においても、シールドケーブル７の芯線７１をソケット８１の一方の端部に挿入し、検出電極５の基端部５ｂをソケット８１の他方の端部に挿入するだけで、検出電極５と芯線７１とを容易に接続することができる。また、シェル１０４を覆ったシールドケーブル７の編組シールド７３の周囲に接続パイプ８２を装着し、接続パイプ８２を押し潰して圧着することで、シェル１０４と編組シールド７３とを容易に接続することができる。このため、この電圧センサ１０１および測定装置５００においても、シェル１０４および検出電極５とシールドケーブル７とを接続する作業の作業効率を十分に高めることができる。

なお、センサおよび測定装置は上記した構成に限定されない。例えば、支持部２，１０２に形成した挿入部２３の形状は上記した形状に限定されず、任意に変更することができる。

また、円筒状に形成された支持部２，１０２、シェル４，１０４およびねじ部６，１０６を用いる例について上記したが、支持部２，１０２、シェル４，１０４およびねじ部６，１０６の形状は円筒状に限定されず、例えば、断面形状が多角形の構成や、断面形状が楕円形の構成を採用することもできる。

また、被検出量としての電線３００（被覆電線）の電圧Ｖ１を検出する電圧センサ１，１０１に適用した例について上記したが、他の被検出量を検出するセンサに適用することもできる。一例として、支持部２，１０２、シェル４，１０４、検出電極５およびねじ部６，１０６を磁性材料で形成して、被検出量としての電線３００（被覆電線）に流れる電流を金属非接触で検出するセンサ（電流センサ）に適用することができる。

１，１０１ 電圧センサ
２，１０２ 支持部
２ａ，１０２ａ 先端部
２ｂ，１０２ｂ 基端部
２ｃ 中間部
４ シェル
５ 検出電極
５ｃ 先端面
６，１０６ ねじ部
７ シールドケーブル
８ 接続部
２１ 周壁
２１ａ 外周面
２２ 雄ねじ
２３ 挿入部
２３ａ，２３ｂ 切り欠き部
２４，１４３ スリット
４３，１２４ キー
５０ 測定機本体
５３ 電圧検出部
５５ 電圧生成部
５７ 処理部
６１ａ，１６１ａ 内周面
６２，１６２ 雌ねじ
６４，１６４ 操作部
７１ 芯線
７３ 編組シールド
８１ ソケット
８２ 接続パイプ
１０２ 支持部
１０４ シェル
３００ 電線
３０１ 芯線
３０２ 絶縁被覆
５００ 測定装置
Ａ 軸線
Ｖ１ 電圧

Claims (8)

1. 被覆電線についての被検出量を金属非接触で検出可能なセンサであって、
   筒状に形成されると共に外周面に雄ねじが形成されかつ周壁の一部を切り欠いて形成された挿入部が設けられて当該挿入部に挿入された前記被覆電線を支持可能な支持部と、
   筒状に形成されて前記支持部の基端部側から当該支持部に挿入可能なシェルと、
   柱状に形成されると共に前記シェルの内部に挿入された状態で当該シェルによって支持されて当該シェルと共に前記支持部に挿入される検出電極と、
   筒状に形成されると共に前記雄ねじに螺合する雌ねじが内周面に形成されて前記シェルに対して回転可能に当該シェルに外装され、前記雄ねじに対して前記雌ねじをねじ込むねじ込み操作によって前記支持部内に挿入された前記シェルおよび前記検出電極と共に当該支持部の前記基端部と先端部とを結ぶ軸線方向に沿って移動可能なねじ部とを備え、
   前記検出電極は、前記支持部の前記先端部側への移動によって前記支持部に支持されている前記被覆電線に先端面が押し付けられたときに当該先端面が前記被覆電線の絶縁被覆を介して当該被覆電線の芯線と容量結合可能に構成されているセンサ。
2. 被覆電線についての被検出量を金属非接触で検出可能なセンサであって、
   筒状に形成されると共に周壁の一部を切り欠いて形成された挿入部が設けられて当該挿入部に挿入された前記被覆電線を支持可能な支持部と、
   筒状に形成されると共に外周面に雄ねじが形成されて前記支持部の基端部側から当該支持部に挿入可能なシェルと、
   柱状に形成されると共に前記シェルの内部に挿入された状態で当該シェルによって支持されて当該シェルと共に前記支持部に挿入される検出電極と、
   筒状に形成されると共に前記雄ねじに螺合する雌ねじが内周面に形成されて前記支持部に対して回転可能に当該支持部に外装され、前記雄ねじに対して前記雌ねじをねじ込むねじ込み操作によって前記支持部内に挿入された前記シェルおよび前記検出電極を当該支持部の前記基端部と先端部とを結ぶ軸線方向に沿って移動させるねじ部とを備え、
   前記検出電極は、前記支持部の前記先端部側への移動によって前記支持部に支持されている前記被覆電線に先端面が押し付けられたときに当該先端面が前記被覆電線の絶縁被覆を介して当該被覆電線の芯線と容量結合可能に構成されているセンサ。
3. 前記支持部および前記シェルには、前記ねじ込み操作に伴う当該支持部に対する当該シェルの回動を防止して当該シェルを前記軸線方向に案内する案内部が設けられている請求項１または２記載のセンサ。
4. 前記支持部、前記シェルおよび前記ねじ部は、それぞれ導電性を有して互いに同電位となるように構成され、
   前記検出電極は、前記シェルに対して絶縁された状態で当該シェルによって支持されている請求項１から３のいずれかに記載のセンサ。
5. 前記挿入部は、前記支持部の前記先端部と前記基端部との間の中間部における前記周壁の互いに対向する部位に前記軸線方向に沿ってそれぞれ設けられた一対の第１切り欠き部と、当該各第１切り欠き部における当該基端部側の各端部を結んで当該軸線方向に直交する方向に沿って当該周壁に設けられた第２切り欠き部とで構成されている請求項１から４のいずれかに記載のセンサ。
6. 前記ねじ部には、互いに対向する平面部を有する前記ねじ込み操作用の操作部が設けられている請求項１から５のいずれかに記載のセンサ。
7. シールドケーブルと、当該シールドケーブルの芯線と前記検出電極とを接続すると共に当該シールドケーブルのシールド導体と前記シェルとを接続する接続部を備え、
   前記接続部は、導電性を有するソケットおよび接続パイプを備え、
   前記ソケットは、当該ソケットの各端部側からそれぞれ挿入された前記シールドケーブルの芯線の先端部と前記検出電極の前記基端部とを接続可能に構成され、
   前記接続パイプは、前記シェルの前記外周面に前記シールド導体が配置されて当該接続パイプに挿入された状態で圧着されることで当該シェルと当該シールド導体とを接続可能に構成されている請求項１から６のいずれかに記載のセンサ。
8. 請求項１から７のいずれかに記載のセンサと、
   前記センサに接続された測定装置本体と、
   前記測定装置本体内に配設されて、前記検出電極を介して前記被検出量としての前記被覆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、
   前記測定装置本体内に配設されて、前記電圧信号に基づいて前記被覆電線の前記電圧に追従する電圧を生成する電圧生成部と、
   前記測定装置本体内に配設されて、前記電圧生成部で生成される前記電圧に基づいて前記被覆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。

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