JP7049096B2 - 非接触電圧測定システムのための検証ユニット - Google Patents

Description

本開示は、概して、電気特性の測定に関し、より詳細には、交流（ＡＣ）電圧の非接触測定のための検証ユニットに関する。

電圧計は、電気回路の電圧を測定するために使用される器具である。複数の電気特性を測定する器具は、マルチメータ又はデジタルマルチメータ（ＤＭＭ）と呼ばれ、サービス、故障診断、及びメンテナンス用途に概して必要とされるいくつかのパラメータを測定するように動作する。かかるパラメータは、一般に交流（ＡＣ）電圧及び電流、直流（ＤＣ）電圧及び電流、並びに抵抗又は導通を含む。また、例えば電力特性、周波数、キャパシタンス、及び温度等の別のパラメータが、特定の用途の必要を満たすために測定されてもよい。

ＡＣ電圧を測定する従来の電圧計又はマルチメータについては、少なくとも１つの測定電極又はプローブを導体とガルバニックに接触させる必要があり、そのため、前もって、絶縁電気ワイヤの絶縁体の部分を切り取るか、又は測定用の端末を準備することがしばしば必要とされる。ガルバニック接触のために露出されたワイヤ又は端末を必要とする他に、電圧計プローブを剥離ワイヤ又は端末に接触させるステップは、感電又は感電死のリスクのせいで比較的危険であり得る。

非接触検電器は、回路とのガルバニック接触を必要とすることなく、一般に高電圧である交流（ＡＣ）電圧の存在を検出するために使用されることがある。電圧が検出されると、ユーザは、光、ブザー、又は振動モータ等の表示によって警告される。かかる非接触検電器は、ＡＣ電圧の有無の表示だけを提供し、ＡＣ電圧の実際の大きさ（例えばＲＭＳ値）の表示を提供しない。

特開２０１５－１１１０８７ 米国特許出願公開ＵＳ２０１１／０２７６３００

非接触交流（ＡＣ）電圧測定システムの動作を検査するための検証ユニットは、直流（ＤＣ）電源サブシステムであって、ＤＣ電源サブシステムはＤＣ電圧を提供する出力を備える、直流（ＤＣ）電源サブシステムと、入力及び出力を備えるＤＣ－ＡＣ変換器であって、ＤＣ－ＡＣ変換器の入力は、ＤＣ電源サブシステムの出力に電気結合されており、動作中に、ＤＣ－ＡＣ変換器は、ＤＣ電圧をＤＣ電源サブシステムから受け取り、ＤＣ電圧をＤＣ－ＡＣ変換器の出力において所定のＡＣ電圧に変換する、ＤＣ－ＡＣ変換器と、絶縁層によって囲まれた導体を備える絶縁ワイヤであって、導体は、ＤＣ－ＡＣ変換器の出力に電気結合されている、絶縁ワイヤと、絶縁ワイヤ内の導体とガルバニックに接触することなく、絶縁ワイヤが、絶縁ワイヤの電圧を測定できる別個の非接触ＡＣ電圧測定システムにアクセス可能であるように絶縁ワイヤを物理的に支持する、絶縁ワイヤに結合されたワイヤ支持部分と、を含む検証ユニットとして要約され得る。

検証ユニットは、ＤＣ電源サブシステム及びＤＣ－ＡＣ変換器を収容するハウジングを更に備えてもよく、ワイヤ支持部分は、絶縁ワイヤの長さの少なくとも一部分がハウジングの外面から外向きに間隔をあけているように絶縁ワイヤを支持する。ワイヤ支持部分は、ハウジングから外向きに延在する第１のワイヤ支持部材と、ハウジングから外向きに延在する第２のワイヤ支持部材と、を備えてもよく、第２のワイヤ支持部材は、第１のワイヤ支持部材から間隔をあけており、第１のワイヤ支持部材が絶縁ワイヤの第１の端部を支持し、第２のワイヤ支持部材が第１の端部の反対側の絶縁ワイヤの第２の端部を支持することにより、絶縁ワイヤは、第１のワイヤ支持部材と第２のワイヤ支持部材との間にまたがっている。ＤＣ電源サブシステムは、少なくとも１つの電池を含んでもよい。ハウジングは、少なくとも１つの電池をその中に受け取るようにサイズ設定され、かつ寸法取りされた電池小室を含んでもよく、ＤＣ電源サブシステムは、電池小室内に設置された少なくとも１つの電池に電気結合され得る入力を含んでもよい。ＤＣ－ＡＣ変換器は、スイッチング昇圧変換器又は変圧器のうちの少なくとも１つを含んでもよい。

検証ユニットは、所定のＡＣ電圧が絶縁ワイヤに存在するか否かについての表示を動作中に提供する表示器であって、可聴式表示器又は視覚式表示器のうちの少なくとも１つを備える表示器を更に含んでもよい。

検証ユニットは、ユーザインターフェースと、ユーザインターフェース及びＤＣ－ＡＣ変換器に通信可能に結合された少なくとも１つのプロセッサと、を更に含んでもよく、動作中に、少なくとも１つのプロセッサは、ユーザインターフェースを介して、複数のＡＣ電圧レベルからの１つのＡＣ電圧レベルの選択を受け取り、ＤＣ－ＡＣ変換器に、受け取られた選択に少なくとも部分的に基づいて、選択されたＡＣ電圧レベルでＡＣ電圧を出力させる。

検証ユニットは、ＤＣ電源サブシステム及びＤＣ－ＡＣ変換器を収容するハウジングの外面に結合されたストラップ取付け部を含み、ストラップ取付け部は、ストラップと選択的に結合するように動作可能である。

検証ユニットは、ＡＣ電源サブシステムを含んでもよく、動作中に、ＡＣ電源サブシステムは、ＡＣ電源からＡＣ電力を受け取り、電力をＤＣ－ＡＣ変換器に直接的又は間接的に提供する。ＡＣ電源サブシステムは、電力を、ＤＣ電源サブシステムに電気結合された少なくとも１つの電池に提供してもよい。

非接触交流（ＡＣ）電圧測定システムの動作を検査するための方法は、直流（ＤＣ）電源サブシステムの出力を介して、ＤＣ電源から受け取られたＤＣ電力を提供することと、ＤＣ－ＡＣ変換器の入力において、ＤＣ電源サブシステムから出力されたＤＣ電力を受け取ることと、ＤＣ－ＡＣ変換器を介して、受け取られたＤＣ電圧を、ＤＣ－ＡＣ変換器の出力において所定のＡＣ電圧に変換することと、絶縁ワイヤに、ＤＣ－ＡＣ変換器によって出力された所定のＡＣ電圧で電圧を加えることと、を含み、絶縁ワイヤは、絶縁体層によって囲まれた導体を備え、絶縁ワイヤ内の導体とガルバニックに接触することなく絶縁ワイヤの電圧を測定できる別個の非接触ＡＣ電圧測定システムにアクセス可能である、方法として要約され得る。方法は、少なくとも絶縁ワイヤの長さが、ＤＣ電源サブシステム及びＤＣ－ＡＣ変換器を収容するハウジングの任意の外面から間隔をあけているように絶縁ワイヤを支持することを含んでもよい。絶縁ワイヤを支持することは、第１のワイヤ支持部材及び第２のワイヤ支持部材を介して絶縁ワイヤを支持することを含んでもよく、第２のワイヤ支持部材は、第１のワイヤ支持部材から間隔をあけており、第１のワイヤ支持部材が絶縁ワイヤの第１の端部を支持し、第２のワイヤ支持部材が第１の端部の反対側の絶縁ワイヤの第２の端部を支持することにより、絶縁ワイヤは、第１のワイヤ支持部材と第２のワイヤ支持部材との間にまたがっている。ＤＣ電力を提供することは、少なくとも１つの電池から受け取られたＤＣ電力を提供することを含んでもよい。

方法は、表示器を介して、所定のＡＣ電圧が絶縁ワイヤに存在するか否かについての表示を提供することを更に含んでもよい。

方法は、ユーザインターフェースを介して、複数のＡＣ電圧レベルからの１つのＡＣ電圧レベルの選択を受け取ることと、ＤＣ－ＡＣ変換器に、受け取られた選択に少なくとも部分的に基づいて、選択されたＡＣ電圧レベルでＡＣ電圧を出力させることと、を更に含んでもよい。

方法は、ＡＣ電源サブシステムを介して、ＡＣ電力をＡＣ電源から受け取ることと、ＡＣ電源サブシステムを介して、電力をＤＣ－ＡＣ変換器に直接的又は間接的に提供することと、を更に含んでもよい。電力をＤＣ－ＡＣ変換器に提供することは、電力を、ＤＣ電源サブシステムに電気結合された少なくとも１つの電池に提供することを含んでもよい。

非接触交流（ＡＣ）電圧測定システムの動作を検査するための検証ユニットは、ハウジングと、ハウジング内に配設された直流（ＤＣ）電源サブシステムであって、ＤＣ電源サブシステムは、電力を少なくとも１つの電池から受け取る入力、及びＤＣ電圧を提供する出力を備える、直流（ＤＣ）電源サブシステムと、ハウジング内に配設されたＤＣ－ＡＣ変換器であって、ＤＣ－ＡＣ変換器は、入力及び出力を備え、ＤＣ－ＡＣ変換器の入力は、ＤＣ電源サブシステムの出力に電気結合されており、動作中に、ＤＣ－ＡＣ変換器は、ＤＣ電圧をＤＣ電源サブシステムから受け取り、ＤＣ－ＡＣ変換器の出力においてＤＣ電圧を所定のＡＣ電圧に変換する、ＤＣ－ＡＣ変換器と、絶縁層によって囲まれた導体を備える絶縁ワイヤであって、導体は、ＤＣ－ＡＣ変換器の出力に電気結合されている、絶縁ワイヤと、絶縁ワイヤの長さの少なくとも一部分がハウジングの外面から外向きに間隔をあけているように絶縁ワイヤを物理的に支持する、絶縁ワイヤに結合されたワイヤ支持部分と、を含む検証ユニットとして要約され得る。

図面においては、同一の参照番号は、類似した要素及び行為を識別する。図面における構成要素のサイズ及び相対位置は、必ずしも尺度どおりに描かれていない。例えば、様々な要素の形状及び角度が必ずしも縮尺通りに描かれているわけではなく、これらの要素のいくつかは、より明瞭に描くために恣意的に拡大され、かつ設置されることがある。更に、描かれているような要素の特定形状は、必ずしも特定要素の実際の形状に関して何らかの情報を伝えることを意図されているわけではなく、そして、図面での認識の容易さのためだけに選択される場合がある。
図１は、１つの図示した実施例に従う、ワイヤとのガルバニック接触を必要とせずに絶縁ワイヤに存在するＡＣ電圧を測定するために、非接触電圧測定システムがオペレータによって使用され得る環境についての絵図である。 図２は、１つの図示した実施例に従う、非接触電圧測定システム検証ユニットの等角図である。 図３は、図２の非接触電圧測定システム検証ユニットの正面立面図である。 図４は、非接触電圧測定システムの動作を検査するために検証ユニットの絶縁ワイヤと接触している非接触電圧測定システムの前方端部と共に示される、図２の非接触電圧測定システム検証ユニットの正面立面図である。 図５は、１つの図示した実施例に従う非接触電圧測定システム検証ユニットの概略ブロック図である。 図６は、１つの図示した実施例に従う、ストラップを非接触電圧測定システム検証ユニットに選択的に結合するためのストラップ取付け部を含む非接触電圧測定システム検証ユニットの絵図である。

近年、試験されている回路とのガルバニック接触を必要とすることなく、簡便で正確な電圧測定を提供するＡＣ電圧測定システムが開発されている。いくつかの用途では、かかる非接触電圧測定システムを使用する技術者が、非接触電圧測定システムの動作を検査するための既知の電圧源を見つけることができない区域にいる場合がある。例えば、技術者が、電源が遮断されなければならないか、又は天候その他の原因のためにオフラインになった風力発電機の塔内又は遠隔のポンプ場にいることがある。いくつかの用途では、回路についての試験が実行される前に、及びことによるとその後に、既知の電圧源において非接触電圧測定システムの動作を検査する必要又は要求があることがある。本開示の実施例は、有利に携帯型非接触電圧測定システム検証ユニット又は「検証ユニット」を提供し、この検証ユニットは、既知の電圧源がないか、又は全ての既知の電圧源が断たれている状況において、技術者によって使用され得る。以下の説明では、特定の詳細が、様々な開示された実施例についての完全な理解を提供するために述べられる。しかし、関連技術分野の熟練者であれば、実施例が、これらの特定の詳細のうちの１つ又は複数によらずに、又は別の方法、構成要素、材料等によって実施され得ることを理解するであろう。別の例では、コンピュータシステム、サーバーコンピュータ、及び／又は通信ネットワークと関連する周知の構造が詳細に示されないか又は説明されないことにより、実施例の説明を必要以上に不明瞭にすることを回避した。

以降の明細書及び請求項を通して、文脈が異なるように要求しない限り、「備える」という語は、「含む」と同義であり、そして、包括的であるか、又は変更可能である（すなわち、付加的な列挙されていない要素又は方法等を排除しない）。

「一実施例」又は「実施例」への本明細書を通しての参照は、実施例と関連して説明された特定の特徴、構造又は特性が、少なくとも１つの実施例に含まれることを意味する。このため、本明細書全体の様々な場所にある語句「一実施例では」又は「実施例では」が、必ずしも全て同じ実施例を指すわけではない。更に、特定の特徴、構造又は特性が、１つ又は複数の実施例において任意の好適な態様で組み合わされてもよい。

本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用するときに、単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈が明確に異なるように示さない限り、複数の指示対象を含む。用語「又は」は、文脈が明確に異なるように示さない限り、「及び／又は」を含むそれ自体の意味で概して使用されることにも留意されたい。

本明細書で提供される開示の見出し及び要約は、便宜的なものに過ぎず、実施例の範囲又は趣旨を解釈するものではない。

下記で更に論じるように、本明細書で論じられる検証ユニットの実施例のうちの少なくともいくつかは、非接触電圧測定システムの安全な試験を可能にする携帯型検査済み電圧源を提供する。本開示の検証ユニットは、検査済み電圧出力（例えば交流１００Ｖ、交流１２０Ｖ、交流２４０Ｖ、交流２５０Ｖ）を提供し得、その電圧出力は、固定されてもよく、又は好適なユーザインターフェース（例えばスイッチ、ダイヤル、タッチスクリーン）によってユーザ選択可能であってもよい。検証ユニットは、検証ユニットが実際に検証ユニットの規格で出力電圧を供給しているという表示をユーザに提供する視覚式表示器（例えばＬＥＤ、ディスプレイ）、及び／又は可聴式又は触覚式表示器（例えばスピーカ、ブザー）を含み、それで、ユーザは、検証ユニットが正常に動作しており、非接触電圧測定システムを試験する準備ができていることを認知することになる。この例では、検証ユニットがいかなる理由（例えば低電圧）であっても所定の電圧出力を提供できない場合に、表示器は、検証ユニットが現在機能していないという信号をユーザに提供する。

図１は、非接触電圧測定システム１０２が、非接触電圧測定システムとワイヤ１０６との間のガルバニック接触を必要とすることなく絶縁ワイヤ１０６に存在するＡＣ電圧を測定するために、技術者１０４によって使用され得る場合の環境１００についての絵図である。図２～図６は、非接触電圧測定システム１０２又は別の非接触電圧測定システムの動作を検査するために使用されてもよい非接触電圧測定システム検証ユニット又はシステム２００についての様々な図を示す。

非接触電圧測定システム１０２は、グリップ部分又は端部１１０と、グリップ部分の反対側にあって、本明細書では前方端部とも呼ばれるプローブ部分又は端部１１２と、を含むハウジング又は本体１０８を含む。ハウジング１０８は、また、非接触電圧測定システム１０２とユーザとの対話処理を容易にするユーザインターフェース１１４を含んでもよい。ユーザインターフェース１１４は、任意の数の入力（例えばボタン、ダイヤル、スイッチ、タッチセンサ）、及び任意の数の出力（例えばディスプレイ、ＬＥＤ、スピーカ、ブザー）を含んでもよい。非接触電圧測定システム１０２は、また、１つ若しくは複数の有線及び／又は無線通信インターフェース（例えば、ＵＳＢ、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））を含んでもよい。

少なくともいくつかの実施例では、プローブ部分１１２は、絶縁ワイヤ１０６を受け取る陥凹部分１１６を含んでもよい。絶縁ワイヤ１０６は、導体１２２と、導体１２２を囲む絶縁体１２４と、を含む。陥凹部分１１６は、絶縁ワイヤが非接触電圧測定システム１０２の陥凹部分１１６内に設置されるときに、絶縁ワイヤ１０６の絶縁体１２４近傍に静止するセンサ又は電極を含んでもよい。明瞭のために示されないけれども、センサがハウジング１０８の内部に配設されることにより、センサと別の物体との間の物理的及び電気的接触を防止し得る。

図１に示すように、使用中、オペレータ１０４は、ハウジング１０８のグリップ部分１１０を把持して、プローブ部分１１２を絶縁ワイヤ１０６近傍に置いてもよく、それにより、非接触電圧測定システム１０２は、アースグランド（又は別の基準地点）に対する、ワイヤに存在するＡＣ電圧を正確に測定し得る。別の実施例では、プローブ端部１１２が陥凹部分１１６を有するとして示されるけれども、プローブ部分１１２は、異なるように構成されてもよい。例えば、少なくともいくつかの実施例では、プローブ部分１１２は、選択的に移動可能なクランプ、フック、センサを含む平坦又は弓形の表面、あるいは非接触電圧測定システム１０２のセンサが絶縁ワイヤ１０６近傍に設置されることを可能にする別のタイプのインターフェースを含んでもよい。

図２及び図３は、非接触電圧測定システム１０２等の非接触電圧測定器具又はシステムが適切に機能していることを検査するか、又は「検証する」ために使用され得る非接触電圧検証ユニット又はシステム２００の実施形態を示す。図５は、非接触電圧検証ユニット２００の様々な構成要素の概略ブロック図を示す。

図示した実施例では、検証ユニット２００は、上面２１８、上面の反対側の底面２２０、正面側壁２２２、正面側壁の反対側の背面側壁２２４、左の側面側壁２２６、及び左の側面側壁の反対側の右の側面側壁２２８を有する、概して立方形状を有するハウジング又は本体２１６を含む。別の実施例では、検証ユニット２００は、様々な形状のハウジング又は本体を有してもよい。

左の側面側壁２２６近傍には、ハウジング２１６の上面２１８から外向きに延在する第１のワイヤ支持部材２３０がある。右の側面側壁２２８近傍には、ハウジングの上面２１８から外向きに延在する第２のワイヤ支持部材２３２がある。第１のワイヤ支持部材２３０及び第２のワイヤ支持部材２３２は、本明細書では集合的にワイヤ支持部分と呼ばれ得る。第１のワイヤ支持部材２３０及び第２のワイヤ支持部材２３２は、ワイヤ支持部材同士の間のハウジング２１６の長さに実質的に及ぶ絶縁ワイヤ２１２を支持する。絶縁ワイヤ２１２の長さの少なくとも一部分は、ハウジング２１６の上面２１８から外向きに間隔をあけていることにより、クランプ又はフックが非接触電圧測定システムの試験中に絶縁ワイヤを把持し得、その結果、クランプ又はフックを含む非接触電圧測定システムについての試験を可能にする。絶縁ワイヤ２１２は、破線で示された導体２３４と、導体を囲む絶縁層２３６と、を含む。絶縁ワイヤ２１２は、剛性であっても可撓性であってもよい。更に、絶縁ワイヤ２１２のサイズ及び寸法は、例えば、１つ又は複数の非接触電圧測定システムによって測定されることを意図された絶縁ワイヤに類似するように選ばれてもよい。概して、絶縁ワイヤ２１２は、絶縁ワイヤ内の導体２３４とガルバニックに接触することなく絶縁ワイヤの電圧を測定可能である別個の非接触電圧測定システムにアクセス可能である。

ハウジング２１６の正面側壁２２２は、ユーザインターフェース２１４を含んでもよく、このユーザインターフェースは、ユーザが制御機能を入力する（例えば、電圧レベルを選択する、周波数を選択する）ことを可能にする１つ又は複数の入力（例えばボタン、ダイヤル）、及び／又はユーザに表示（例えば運転状態）を提供する１つ又は複数の出力（例えば光（例えばＬＥＤ）、ディスプレイ、スピーカ、ブザー）を含む。ユーザインターフェース２１４が図示した実施例の正面側壁２２２上に示されているけれども、ユーザインターフェース２１４は、ハウジング２１６の外面上のうちの任意のものの１つ又は複数に配設されてもよいことを理解されたい。好適なユーザインターフェースが、代替として、検証ユニット２００と有線又は無線伝達を介して通信する別個の装置に提供されてもよい。

図２に示すように、ハウジング２１６は、また、１つ又は複数の電池２０６を選択的に受け入れるハウジング内部の電池小室にアクセスを提供する電池出入口２３８を含んでもよい。別の実施例では、ハウジング２１６は、１つ又は複数の充電式電池等の、１つ又は複数の電池を恒久的に受け入れる電池小室を含んでもよい。

図５に示すように、検証ユニット２００は、ＤＣ電源サブシステム２０７から電力を受け取り得る電源装置２０４を含み、そしてこの電源サブシステムは、１つ又は複数の電池２０６を含んでもよく、又はそれに選択的に電気結合されてもよい。検証ユニット２００は、また、ＡＣ電源（例えばＡＣ幹線）からＡＣ電力を受け取るＡＣ電源サブシステム２０８を任意選択的に含んでもよい。１つ又は複数の電池２０６は、任意の好適な充電式又は非充電式電池（例えば、アルカリ、リチウムイオン、亜鉛－炭素、ニッケル－カドミウム、ニッケル－金属水素化物）であってもよい。少なくともいくつかの実施例では、ＡＣ電源サブシステム２０８は、ＡＣ電力を受け取ってもよく、そしてＤＣ電力を生成してＤＣ電源サブシステムと関係する１つ又は複数の電池２０６を再充電してもよい。かかる例では、ＡＣ電源サブシステム２０８は、ＡＣ－ＤＣ変換器を含んでもよい。１つ又は複数の電池２０６は、ハウジング２１６から着脱可能でもよく、又は、充電式電池が利用される実施例では、１つ又は複数の電池は、ハウジング内に固定され、検証ユニット２００をＡＣ電源サブシステム２０８に結合されたＡＣ電源等の好適な電源に接続することによって時々充電されてもよい。

電源装置２０４は、インバータとも呼ばれるＤＣ－ＡＣ変換器を含んでもよく、このＤＣ－ＡＣ変換器は、ＤＣ電源サブシステム２０７からのＤＣ電圧、又はＡＣ電源サブシステムによって生成されたＤＣ電力を、ＡＣ電圧に変換する。電源装置２０４は、既知の又は所定の固定ＡＣ電圧レベルで、あるいはその代替として、様々な既知の又は所定のユーザ選択可能又は装置選択可能ＡＣ電圧レベル（例えば交流１００Ｖ、交流２００Ｖ）で、ＡＣ電圧出力２１０を提供する。ＡＣ電圧出力２１０は、既知の又は所定の固定周波数（例えば６０Ｈｚ）、あるいはその代替として、様々なユーザが選択可能又は装置選択可能周波数（例えば５０Ｈｚ、６０Ｈｚ）を有してもよい。ＡＣ電圧出力２１０は、絶縁ワイヤ２１２の導体２３４を通して送出され、電圧が非接触電圧測定システムによって測定され得る十分な振幅（例えば交流１００Ｖ）のものである。

電源装置２０４は、ＤＣ電圧をＡＣ電圧に変換するための任意の好適な設計を含んでもよい。例えば、電源装置２０４は、スイッチング昇圧変換器を含んでもよく、この変換器は、ＤＣ電源サブシステム２０７に結合された電池２０６からのＤＣ電圧を昇圧し、次いで、昇圧されたＤＣ電圧をＡＣ電圧に変換する。別の例として、電源装置２０４は、１つ又は複数の変圧器を利用してＡＣ出力電圧を生成してもよい。少なくともいくつかの実施例では、ＡＣ電圧出力２１０は、純粋の正弦波、改変された正弦波等であってもよい。

検証ユニット２００は、ユーザインターフェース２１４に動作可能に結合されているコントローラ２４０（図５）を含んでもよい。コントローラ２４０は、また、電源装置の動作を制御するように、及び／又は電源装置２０４からの情報（例えば、状態情報、構成情報）を受け取るように電源装置２０４に動作可能に結合されてもよい。コントローラ２４０は、１つ又は複数のプロセッサ、記憶装置、バス、入出力インターフェース、通信システム等を含むことにより、検証ユニット２００の機能を制御してもよい。

例えば、コントローラ２４０は、電源装置２０４の出力を監視する電圧監視回路を含んでもよく、又はそれに結合されてもよい。したがって、コントローラ２４０は、ＡＣ電圧出力２１０が所定の電圧レベルにない場合を検出するように動作可能である。かかる決定をすると、コントローラ２４０は、ユーザインターフェース２１４の出力（例えば光、ディスプレイ、スピーカ）にユーザへの視覚式、可聴式、及び／又は触覚式表示を提供させてもよく、この表示は、検証ユニット２００が適切に機能しておらず、非接触電圧測定システムの動作を検査するために使用されてはならないというものである。

電源装置２０４が複数のユーザ選択可能又は装置選択可能な出力電圧、及び／又は周波数を出力できる実施例では、コントローラ２４０は、所定の電圧レベル及び／又は所定の周波数レベルを出力するように、電源装置（例えばＤＣ－ＡＣ変換器）に選択的に命令することもできる。電源装置２０４は、任意の好適な技術を利用することにより、複数の異なる電圧レベル及び／又は周波数を提供し得る。一例として、電源装置２０４は、電源装置２０４によって出力されるべき所定の電圧レベル及び／又は周波数に基づいて、回路の内外に切り替えられる様々な構成要素を含んでもよい。別の例として、１つ又は複数の動作パラメータ（例えばスイッチング周波数、スイッチデューティサイクル）が、電源装置２０４によって出力されるべき所定の電圧レベル及び／又は周波数に基づいて選択的に調整されてもよい。

本明細書で使用されるとき、プロセッサという用語は、当該技術分野においてコンピュータと呼ばれる集積回路に限定されることなく、別のもののうちの、マイクロコントローラ、マイクロコンピュータ、マイクロプロセッサ、プログラマブルロジックコントローラ、特定用途向け集積回路、別のプログラマブル回路、上記のものの組合せを広く指す。コントローラ２４０は、命令の実行を支援すること、並びに、データを１つ又は複数の記憶装置、入出力インターフェース、及び通信システムから読取り及び書込みをすることによって、検証ユニット２００の計算中心として機能してもよい。コントローラ２４０と関係する記憶装置は、非一過性のプロセッサ可読記憶媒体の１つ又は複数の形式を含んでもよい。非一過性のプロセッサ可読記憶媒体は、コントローラのプロセッサ等の１つ又は複数の装置構成要素によってアクセス可能なプログラム及びデータを格納するのに好適な任意の現在利用可能な、又は今後の開発される媒体である。非一過性のプロセッサ可読記憶媒体は、着脱可能又は非着脱可能であってもよく、そして揮発性又は不揮発性であってもよい。非一過性のプロセッサ可読記憶媒体の例としては、ハードディスクだけでなく、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュタイプのメモリ等が挙げられ得る。

ユーザインターフェース２１４としては、ディスプレイ、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置、発光ダイオード（ＬＥＤ）装置、及び／又は有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）装置等が挙げられ得る。ユーザインターフェース２１４としては、タッチスクリーンが挙げられ得、このタッチスクリーンは、現在公知又は今後の開発される任意のタイプのタッチスクリーンであってもよい。例えば、タッチスクリーンは、容量性装置、赤外線装置、抵抗性装置、又は弾性表面波（ＳＡＷ）装置であってもよい。

ユーザインターフェース２１４は、検証ユニット２００への入力を通信する単一の入力装置、又は入力装置の組合せを含んでもよい。入力装置は、例えば、ボタン、スイッチ、トリガースイッチ、セレクタ、ロータリスイッチ、又は当業者に公知の別の入力装置を含んでもよい。入力装置は、検証ユニット２００の動作状態（例えばオン／オフ）をトグルで切り換えるために使用されてもよく、及び／又は、１つ又は複数のＡＣ電圧出力レベル（例えば、交流１００Ｖ、交流１２０Ｖ、交流２００Ｖ、交流２４０Ｖ）、及び／又は１つ又は複数のＡＣ周波数レベル（例えば５０Ｈｚ、６０Ｈｚ）を選択するために使用されてもよい。

動作中に、技術者は、最初にユーザインターフェース２１４の入力（例えばボタン、スイッチ）を介して検証ユニット２００をオンにし得る。検証ユニット２００が複数のＡＣ電圧レベル、及び／又は複数のＡＣ周波数を供給するように動作可能である実施例では、技術者は、また、検証ユニットによって出力されるＡＣ電圧レベル、及び／又はＡＣ周波数を、ユーザインターフェース２１４を介して選択し得る。

一旦検証ユニット２００が電源をオンにされると、電源装置２０４は、絶縁ワイヤ２１２内の導体２３４にＡＣ出力電圧２１０まで電圧を加える。光（例えばＬＥＤ）又はディスプレイ等のユーザインターフェース２１４の出力は、検証ユニット２００が実際に所定のＡＣ出力電圧を出力しているという視覚式及び／又は可聴式表示をユーザに提供し得、それによって、検証ユニットが動作中であり、使用準備完了していることをユーザに知らせる。

図４に示すように、ユーザは、次いで、非接触電圧測定システム１０２のプローブ端部１１２を絶縁ワイヤ２１２と接触させて設置することにより、非接触電圧測定システムの動作を検査又は検証し得る。非接触電圧測定システム１０２は、非接触電圧測定システムが正しく作動している場合、絶縁ワイヤ２１２において検証ユニット２００によって出力されたのと同じＡＣ電圧レベルを測定して表示するはずである。一旦非接触電圧測定システム１０２が検証ユニット２００によって検査を完了されると、非接触電圧測定システムは、次いで、所望の測定値を取得するための領域で標準的に使用され得る。

図６は、非接触電圧測定システム検証ユニット２５０の別の実施例を示す。非接触電圧測定システム検証ユニット２５０は、多くの点で非接触電圧測定システム検証ユニット２００と類似していてもよく、又は同一であってもよい。したがって、検証ユニット２５０についての詳細な論議は、簡潔のために省略される。この実施例では、非接触電圧測定システム検証ユニット２５０は、検証ユニット２５０のハウジング２１６の底面２２０から外向きに延在する付着点又はストラップ取付け部２５２を含む。ストラップ取付け部２５２は、底面２２０と共に閉ループ２５４を形成してもよく、そのループ２５４は、それを通してストラップ２５６を着脱可能に受け取ってもよい。ストラップ２５６は、検証ユニット２５０が定着物から垂れ下がるように定着物（例えば設備、ラック）に付着されてもよく、それにより、ユーザが検証ユニットを保持する必要がない状態で検証ユニットを利用することを可能にして、ユーザの手を自由にする。

ストラップ取付け部２５２が、図６においてハウジング２１６の底面２２０にあるように示されているけれども、別の実施例では、ストラップ取付け部は、ハウジングの１つ又は複数の別の面（例えば、左の側面側壁２２６、右の側面側壁２２８、背面側壁２２４）に設置されてもよいことを理解されたい。更に、ストラップ取付け部２５２は、ストラップ２５６がハウジング２１６に固着されることを可能にする好適な態様に成形され、サイズ設定され、及び寸法取りされてもよい。それに加えて、少なくともいくつかの実施例では、ストラップ取付け部２５２は、ハウジング２１６から選択的に着脱可能であってもよい。例えば、ストラップ取付け部２５２は、ねじ切部材を含んでもよく、そして、ハウジング２１６は、ハウジング２１６にストラップ取付け部２５２を固着するためにねじ切部材を選択的に受け取るねじ切開口をその中に含んでもよい。

前述の詳細な説明は、ブロック線図、概略図、及び用例の使用を介して、装置、及び／又はプロセスについての様々な実施例を述べてきた。かかるブロック線図、概略図、及び用例が１つ又は複数の機能、及び／又は動作を含む範囲において、かかるブロック線図、フローチャート、又は用例でのそれぞれの機能、及び／又は動作が、広範囲にわたるハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はそれらの実質的に任意の組合せによって個々に、及び／又は集合的に実施され得ることを当業者であれば理解するであろう。１つの実施例では、本主題は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を介して実施されてもよい。しかし、当業者であれば、本明細書で全体的に又は部分的に開示された実施例が、標準的な集積回路において、１つ又は複数のコンピュータ上で動作する１つ又は複数のコンピュータプログラムとして（例えば、１つ又は複数のコンピュータシステム上で動作する１つ又は複数のプログラムとして）、１つ又は複数のコントローラ（例えばマイクロコントローラ）上で動作する１つ又は複数のプログラムとして、１つ又は複数のプロセッサ（例えばマイクロプロセッサ）上で動作する１つ又は複数のプログラムとして、ファームウェアとして、又は、それらの実質的に任意の組合せとして、同等に実施され得ること、並びに、回路を設計すること、及び／又はソフトウェア及び／又はファームウェアのためのコードを書くことは、この開示を考慮すれば十分に当業者のスキルの範囲内にあるであろうことを理解するであろう。

当業者であれば、本明細書で述べられた方法又はアルゴリズムのうちの多くが付加的な行為を利用してもよく、いくつかの行為を省略してもよく、及び／又は所定とは異なる順序で行為を実行してもよいことを認識するであろう。一例として、少なくともいくつかの実施例では、非接触電圧測定システム検証ユニットは、命令を実行するためにプロセッサを利用しないことがある。例えば、非接触電圧測定システム検証ユニットは、本明細書で論じられた機能のうちのいくつか、又は全てを提供するために物理的に組み込まれてもよい。それに加えて、少なくともいくつかの実施例では、非接触電圧測定システム検証ユニットは、本明細書で論じられた様々な機能を生じさせるか又は開始するためにプロセッサを利用しないことがある。例えば、かかる非接触電圧測定システム検証ユニットは、検証ユニットに絶縁ワイヤ２１２上でＡＣ電圧を出力させる、ユーザ始動ボタン等の１つ又は複数の別個の入力に依存してもよい。

それに加えて、当業者であれば、本明細書で教示された機構が、様々な形式のプログラム製品として配布され得ること、及び、例示的な実施例が、現実に配布を実行するために使用される特定タイプの信号担持媒体に関わらず等しく適用されることを理解するであろう。信号担持媒体の例としては、例えばフロッピーディスク、ハードディスクドライブ、ＣＤ ＲＯＭ、デジタルテープ、及びコンピュータメモリ等の記録可能タイプ媒体が挙げられるが、これらに限定されない。

上記の様々な実施例は、更なる実施例を提供するために組み合わされてもよい。本明細書の特定の教示及び定義と矛盾しない限り、２０１６年１１月１１日に出願された米国仮特許出願第６２／４２１,１２４号が参照によってその全体が本明細書に組み込まれる。

上記の説明を考慮すれば、実施例へのこれらの及び他の変更を行うことができる。概して、次の請求項において、使用される用語は、請求項を明細書及び請求項で開示された特定の実施例に限定すると解釈されるべきではないが、かかる請求項が権利を与えられたものの等価物の全範囲と共に全ての考えられる実施例を含むと解釈されるべきである。したがって、請求項は、開示内容によって限定されない。

Claims (20)

1. 別個の非接触交流（ＡＣ）電圧測定システムの動作を検査するための検証ユニットであって、前記検証ユニットは、
   直流（ＤＣ）電源サブシステムであって、前記ＤＣ電源サブシステムは、ＤＣ電圧を提供する出力を備える、直流（ＤＣ）電源サブシステムと、
   入力及び出力を備えるＤＣ－ＡＣ変換器であって、前記ＤＣ－ＡＣ変換器の前記入力は、前記ＤＣ電源サブシステムの前記出力に電気結合されており、動作中に、前記ＤＣ－ＡＣ変換器は、前記ＤＣ電圧を前記ＤＣ電源サブシステムから受け取り、前記ＤＣ電圧を前記ＤＣ－ＡＣ変換器の前記出力において所定のＡＣ電圧に変換する、ＤＣ－ＡＣ変換器と、
   絶縁層によって囲まれた導体を備える絶縁ワイヤであって、前記導体は、前記ＤＣ－ＡＣ変換器の前記出力に電気結合されている、絶縁ワイヤと、
   前記絶縁ワイヤ内の前記導体とガルバニックに接触することなく、前記絶縁ワイヤが、前記絶縁ワイヤの電圧を測定できる前記別個の非接触ＡＣ電圧測定システムにアクセス可能であるように前記絶縁ワイヤを物理的に支持する、前記絶縁ワイヤに結合されたワイヤ支持部分と、
   前記所定のＡＣ電圧が前記絶縁ワイヤに存在するか否かについての表示を動作中に提供し、可聴式表示器又は視覚式表示器のうちの少なくとも１つを備える、表示器と、
   を備える、検証ユニット。
2. 前記ＤＣ電源サブシステム及び前記ＤＣ－ＡＣ変換器を収容するハウジングを更に備え、前記ワイヤ支持部分は、前記絶縁ワイヤの長さの少なくとも一部分が前記ハウジングの外面から外向きに間隔をあけているように前記絶縁ワイヤを支持する、請求項１に記載の検証ユニット。
3. 別個の非接触交流（ＡＣ）電圧測定システムの動作を検査するための検証ユニットであって、前記検証ユニットは、
   直流（ＤＣ）電源サブシステムであって、前記ＤＣ電源サブシステムは、ＤＣ電圧を提供する出力を備える、直流（ＤＣ）電源サブシステムと、
   入力及び出力を備えるＤＣ－ＡＣ変換器であって、前記ＤＣ－ＡＣ変換器の前記入力は、前記ＤＣ電源サブシステムの前記出力に電気結合されており、動作中に、前記ＤＣ－ＡＣ変換器は、前記ＤＣ電圧を前記ＤＣ電源サブシステムから受け取り、前記ＤＣ電圧を前記ＤＣ－ＡＣ変換器の前記出力において所定のＡＣ電圧に変換する、ＤＣ－ＡＣ変換器と、
   前記ＤＣ電源サブシステム及び前記ＤＣ－ＡＣ変換器を収容するハウジングと、
   絶縁層によって囲まれた導体を備える絶縁ワイヤであって、前記導体は、前記ＤＣ－ＡＣ変換器の前記出力に電気結合されている、絶縁ワイヤと、
   前記絶縁ワイヤ内の前記導体とガルバニックに接触することなく、前記絶縁ワイヤが、前記絶縁ワイヤの電圧を測定できる前記別個の非接触ＡＣ電圧測定システムにアクセス可能であるように前記絶縁ワイヤを物理的に支持する、前記絶縁ワイヤに結合されたワイヤ支持部分と、
   を備える、検証ユニットであって、
   前記ワイヤ支持部分は、前記絶縁ワイヤの長さの少なくとも一部分が前記ハウジングの外面から外向きに間隔をあけているように前記絶縁ワイヤを支持し、前記ワイヤ支持部分は、前記ハウジングから外向きに延在する第１のワイヤ支持部材と、前記ハウジングから外向きに延在する第２のワイヤ支持部材と、を備え、前記第２のワイヤ支持部材は、前記第１のワイヤ支持部材から間隔をあけており、前記第１のワイヤ支持部材が前記絶縁ワイヤの第１の端部を支持し、前記第２のワイヤ支持部材が前記第１の端部の反対側の前記絶縁ワイヤの第２の端部を支持することにより、絶縁ワイヤは、前記第１のワイヤ支持部材と前記第２のワイヤ支持部材との間にまたがっている、検証ユニット。
4. 前記ＤＣ電源サブシステムは、少なくとも１つの電池を備える、請求項１に記載の検証ユニット。
5. ハウジングが、少なくとも１つの電池をその中に受け取るようにサイズ設定され、かつ寸法取りされた電池小室を備え、前記ＤＣ電源サブシステムは、前記電池小室内に設置された前記少なくとも１つの電池に電気結合され得る入力を備える、ハウジングを更に備える、請求項１に記載の検証ユニット。
6. 前記ＤＣ－ＡＣ変換器は、スイッチング昇圧変換器又は変圧器のうちの少なくとも１つを備える、請求項１に記載の検証ユニット。
7. 前記表示器は、発光ダイオード、ディスプレイ、スピーカ、又はブザーのうちの少なくとも１つを備える、請求項１に記載の検証ユニット。
8. ユーザインターフェースと、
   前記ユーザインターフェース及び前記ＤＣ－ＡＣ変換器に通信可能に結合された少なくとも１つのプロセッサと、を更に備え、動作中に、前記少なくとも１つのプロセッサは、
   前記ユーザインターフェースを介して、複数のＡＣ電圧レベルからの１つのＡＣ電圧レベルの選択を受け取り、
   前記ＤＣ－ＡＣ変換器に、前記選択に少なくとも部分的に基づいて、前記ＡＣ電圧レベルで前記ＡＣ電圧を出力させる、請求項１に記載の検証ユニット。
9. 前記ＤＣ電源サブシステム及び前記ＤＣ－ＡＣ変換器を収容するハウジングの外面に結合されたストラップ取付け部を更に備え、前記ストラップ取付け部は、ストラップと選択的に結合するように動作可能である、請求項１に記載の検証ユニット。
10. ＡＣ電源サブシステムを更に備え、動作中に、前記ＡＣ電源サブシステムは、ＡＣ電源からＡＣ電力を受け取り、電力を前記ＤＣ－ＡＣ変換器に直接的又は間接的に提供する、請求項１に記載の検証ユニット。
11. 前記ＡＣ電源サブシステムは、電力を、前記ＤＣ電源サブシステムに電気結合された少なくとも１つの電池に提供する、請求項１０に記載の検証ユニット。
12. 別個の非接触交流（ＡＣ）電圧測定システムの動作を検査するための方法であって、前記方法は、
    直流（ＤＣ）電源サブシステムの出力を介して、ＤＣ電源から受け取られたＤＣ電力を提供することと、
    ＤＣ－ＡＣ変換器の入力において、前記ＤＣ電源サブシステムから出力された前記ＤＣ電力を受け取ることと、
    前記ＤＣ－ＡＣ変換器を介して、前記ＤＣ電力を、前記ＤＣ－ＡＣ変換器の出力において所定のＡＣ電圧に変換することと、
    絶縁ワイヤ内の導体に、前記ＤＣ－ＡＣ変換器によって出力された前記所定のＡＣ電圧で電圧を加えることと、を含み、前記絶縁ワイヤは、絶縁体層によって囲まれた前記導体を備えて、前記絶縁ワイヤ内の前記導体とガルバニックに接触することなく前記絶縁ワイヤの電圧を測定できる別個の非接触ＡＣ電圧測定システムにアクセス可能であって、
    表示器を介して、前記所定のＡＣ電圧が前記絶縁ワイヤに存在するか否かについての表示を提供することと、
    を含む、方法。
13. 少なくとも前記絶縁ワイヤの長さが、前記ＤＣ電源サブシステム及び前記ＤＣ－ＡＣ変換器を収容するハウジングの任意の外面から間隔をあけているように前記絶縁ワイヤを支持することを更に含む、請求項１２に記載の方法。
14. 別個の非接触交流（ＡＣ）電圧測定システムの動作を検査するための方法であって、前記方法は、
    直流（ＤＣ）電源サブシステムの出力を介して、ＤＣ電源から受け取られたＤＣ電力を提供することと、
    ＤＣ－ＡＣ変換器の入力において、前記ＤＣ電源サブシステムから出力された前記ＤＣ電力を受け取ることと、
    前記ＤＣ－ＡＣ変換器を介して、前記ＤＣ電力を、前記ＤＣ－ＡＣ変換器の出力において所定のＡＣ電圧に変換することと、
    絶縁ワイヤ内の導体に、前記ＤＣ－ＡＣ変換器によって出力された前記所定のＡＣ電圧で電圧を加えることと、を含み、前記絶縁ワイヤは、絶縁体層によって囲まれた前記導体を備えて、前記絶縁ワイヤ内の前記導体とガルバニックに接触することなく前記絶縁ワイヤの電圧を測定できる別個の非接触ＡＣ電圧測定システムにアクセス可能であって、
    少なくとも前記絶縁ワイヤの長さが、前記ＤＣ電源サブシステム及び前記ＤＣ－ＡＣ変換器を収容するハウジングの任意の外面から間隔をあけているように前記絶縁ワイヤを支持することと、を含み、前記絶縁ワイヤを支持することは、第１のワイヤ支持部材及び第２のワイヤ支持部材を介して前記絶縁ワイヤを支持することを含み、前記第２のワイヤ支持部材は、前記第１のワイヤ支持部材から間隔をあけており、前記第１のワイヤ支持部材が前記絶縁ワイヤの第１の端部を支持し、前記第２のワイヤ支持部材が前記第１の端部の反対側の前記絶縁ワイヤの第２の端部を支持することにより、絶縁ワイヤは、前記第１のワイヤ支持部材と前記第２のワイヤ支持部材との間にまたがっている、方法。
15. ＤＣ電力を提供することは、少なくとも１つの電池から受け取られたＤＣ電力を提供することを含む、請求項１２に記載の方法。
16. 前記表示器が発光ダイオード、ディスプレイ、スピーカ、又はブザーのうちの少なくとも１つを備える、請求項１２に記載の方法。
17. ユーザインターフェースを介して、複数のＡＣ電圧レベルからの１つのＡＣ電圧レベルの選択を受け取ることと、
    前記ＤＣ－ＡＣ変換器に、前記選択に少なくとも部分的に基づいて、前記ＡＣ電圧レベルで前記ＡＣ電圧を出力させることと、を更に含む、請求項１２に記載の方法。
18. ＡＣ電源サブシステムを介して、ＡＣ電力をＡＣ電源から受け取ることと、
    前記ＡＣ電源サブシステムを介して、電力を前記ＤＣ－ＡＣ変換器に直接的又は間接的に提供することと、を更に含む、請求項１７に記載の方法。
19. 電力を前記ＤＣ－ＡＣ変換器に提供することは、電力を、前記ＤＣ電源サブシステムに電気結合された少なくとも１つの電池に提供することを含む、請求項１８に記載の方法。
20. 別個の非接触交流（ＡＣ）電圧測定システムの動作を検査するための検証ユニットであって、前記検証ユニットは、
    ハウジングと、
    前記ハウジング内に配設された直流（ＤＣ）電源サブシステムであって、前記ＤＣ電源サブシステムは、電力を少なくとも１つの電池から受け取る入力、及びＤＣ電圧を提供する出力を備える、ＤＣ電源サブシステムと、
    前記ハウジング内に配設されたＤＣ－ＡＣ変換器であって、ＤＣ－ＡＣ変換器は、入力及び出力を備え、ＤＣ－ＡＣ変換器の入力は、ＤＣ電源サブシステムの出力に電気結合されており、動作中に、ＤＣ－ＡＣ変換器は、ＤＣ電圧をＤＣ電源サブシステムから受け取り、ＤＣ－ＡＣ変換器の出力においてＤＣ電圧を所定のＡＣ電圧に変換する、ＤＣ－ＡＣ変換器と、
    絶縁層によって囲まれた導体を備える絶縁ワイヤであって、前記導体は、前記ＤＣ－ＡＣ変換器の前記出力に電気結合されている、絶縁ワイヤと、
    前記絶縁ワイヤの長さの少なくとも一部分が前記ハウジングの外面から外向きに間隔をあけているように前記絶縁ワイヤを物理的に支持する、前記絶縁ワイヤに結合されたワイヤ支持部分と、
    前記所定のＡＣ電圧が前記絶縁ワイヤに存在するか否かについての表示を動作中に提供し、可聴式表示器又は視覚式表示器のうちの少なくとも１つを備える、表示器と、
    を備える、検証ユニット。

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