JPH03167483A - 電位センサの出力処理方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電位センサの出力処理方式に関し、特に静電界
の強度検出や帯電量の測定等に使用する電位センサの出
力処理方式に関する。

〔従来の技術〕

一般に電位センサは、被測定物がち放射される電気力線
を導入するための検出孔を備えたケースと、このケース
内に入ってくる電気力線を一定の周期で切るチョッパ部
およびチョッパ部を駆動する機械振動子と、この切られ
た電気力線を受けて交流信号を取り出すための電極とか
ら構戒されている．第２図（ａ），（ｂ）は従来の電位
センサの一例の平面断面図，側面断面図である．第２図
（ａ）．（ｂ）において、チョッパには駆動用の圧電セ
ラミックを接着した音叉を使用しており、音叉振動子１
の先端部にあるチョッパ部８で電気力線６が切られる。

検出電極４は基板９に固定されている．チョッパ部８お
よび基板９は検出孔７を持つケース３に収容される。な
お基板９には所定位置に音叉振動子１の駆動用端子１０
，出力端子１１および接地端子１２が取り付けられ、駆
動用端子１０と圧電セラミック２との間には所要Ｑ内部
配線が施されている。

第３図は従来の電位センサの出力処理方式の一例を示す
ブロック図である。第２図に示す電位４ンサ２個を使用
し、この電位センサ２１，２２＆出力信号をそれぞれブ
リアンプ２３．２４とＡ（アン７２５．２６と、整流平
滑ＤＣアンプ（以］単にＤＣアンプ）２７．２８を通し
て直流電圧ａ号に変換した後、演算回！２９で演算処理
して、被測定物と電位センサ２１，２２の検出電極とグ
距離に依存しない出力を得ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の２個の電位センサを使用して初測定物と
の間の距離に依存することなく被測定物の帯電電位を測
定する電位センサの出力処理方式では、２個の電位セン
サの検出電極は被測定物力：らの距離が違うので、２個
の検出電極の出力が六幅に〈時には数倍も〉異なる。従
って出力段のＡ／Ｄコンバータのリファレンス電圧が一
定であるので一方の検出電極の出力の精度が悪くなり、
演算処理時に誤差となって現われるため測定電位の正確
さに欠けるという欠点がある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の電位センサの出力処理方式は、被測定物から放
射される電気力線を前記被測定物がらの距離が異なった
位置で切る第１，第２のチョッパ部と、この第１，第２
のチョッパ部によって切られた電気力線をそれぞれ検出
する第１．第２の電極と、この第１，第２の電極の出力
を演算処理する演算回路とを備える電位センサにおいて
、前記第１．第２の電極の出力をそれぞれ増幅する第１
，第２の増幅器を設け、この第１，第２の増幅器は両出
力値をほぼ等しくする第１，第２の増幅率を有すること
を特徴とする． 〔実施例〕 次に、本発明について第１図を参照して説明する． 第１図は本発明の一実施例を示す電位センサの出力処理
回路のブロック図である． 第１図において従来例と同じ構成要件には第３図と同じ
符号を付してある．すなわち、本実施例は従来例のＤＣ
アンプ２７．２８の後段にゲインアンプＡ３１，Ｂ３２
と、Ａ／Ｄコンバータ３３，３４とを付加し、Ａ／Ｄコ
ンバータ３３，３４の出力を演算回路３５によって演算
処理して出力を得る．なおゲインアンプＡ３１の入力レ
ベルをＩ＆．増幅率をＧａ，出力レベルを０１とし、ゲ
インアンプＢ３２の入力レベルをＩｂ，増幅率をＧ，，
出力レベルをＯｂとすると、増幅率Ｇ．，Ｇ，はＩ，　
≠Ｉｂ　であるときも０．＝０ｂとなるように定める。

続いて本実施例の動作について説明する．２個の電位セ
ンサ２１，２２の検出電極と被測定物との間の距離は異
なるので電位センサ２１，２２の出力は異なる値を示す
。従ってＤＣアンプ２７．２８の出力レベル（つまりゲ
インアンプＡ３１．８３２の入力レベルＩ．，Ｉｂ）も
異なる値である。ゲインアンプＡ３１．３２はそれぞれ
入力レベルＩ．，Ｉｂの直流電圧信号を増幅して出力レ
ベル０．，０ｂの信号をＡ／Ｄコンパ−タ３３．３４に
入力し、Ａ／Ｄコンバータ３３，３４はパラレルデータ
に変換して演算回ｉＹＪ３５に入力する．ここで、ゲイ
ンアンプＡ３１．Ｂ３２はＩ．≠Ｉ．のとき０，ξＯｂ
となるように増幅するので、演算回路２５の２つの入力
データはほぼ等しいものとなっている． なお、本実施例ではＡＣアンプ２６と音叉駆動回路３６
からの信号を位相比較極性判別回路３７で位相比較して
被測定物の帯電電位の極性判別を行って演算回路３５に
入力している．演算回路３５はＡ／Ｄコンバータ３３．
３４および位相比較極性判別回路３７からの信号を演算
処理して被測定物と２個の電位センサとの間の距離の差
の影響を受けない出力信号を得ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、２個の電位センサの検出
電極の出力にそれぞれ増幅率の異なるゲインアンプを付
加してその出力レベルをほぼ等しくすることにより、演
算処理時の誤差を低減できるので、被測定物の帯電電位
をより正確に測定できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す電位センサの出力処理
回路のブロック図、第２図（ａ）（ｂ）は従来の電位セ
ンサの一例の平面断面図，側面断面図、第３図は従来の
電位センサの出力処理方式の一例を示すブロック図であ
る。 １・・・音叉振動子、２・・・圧電セラミック、３・・
・ケース、４・・・検出電極、６・・・電気力線、７・
・・検出孔、８・・・チョッパ部、９・・・基板、１０
・・・駆動用端子、１ｌ・・・出力端子、１２・・・接
地端子、２１．２２・・・電位センサ、２３．２４・・
・プリアンプ、２５．２６・・・ＡＣアンプ、２７．２
８・・・整流平滑ＤＣアンプ、２９．３５・・・演算回
路、３１．３２・・・ゲインアンプＡ，Ｂ、３３．３４
・・・Ａ／Ｄコンバータ、３６・・・音叉駆動回路、３
７・・・位相比較極性判別回路．

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被測定物から放射される電気力線を前記被測定物からの
   距離が異なった位置で切る第１、第２のチョッパ部と、
   この第１、第２のチョッパ部によって切られた電気力線
   をそれぞれ検出する第１、第２の電極と、この第１、第
   ２の電極の出力を演算処理する演算回路とを備える電位
   センサにおいて、前記第１、第２の電極の出力をそれぞ
   れ増幅する第１、第２の増幅器を設け、この第１、第２
   の増幅器は両出力値をほぼ等しくする第１、第２の増幅
   率を有することを特徴とする電位センサの出力処理方式
   。