JPH03179273A - 表面電位測定装置 - Google Patents
表面電位測定装置Info
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- JPH03179273A JPH03179273A JP31921589A JP31921589A JPH03179273A JP H03179273 A JPH03179273 A JP H03179273A JP 31921589 A JP31921589 A JP 31921589A JP 31921589 A JP31921589 A JP 31921589A JP H03179273 A JPH03179273 A JP H03179273A
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- Japan
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- chopper
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- Pending
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- 230000005684 electric field Effects 0.000 abstract description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 abstract description 4
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- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
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。
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〕
本発明は表面電位測定装置に関し、特に静電界の強度検
出や帯電量の測定等に使用する表面電位測定装置に関す
る。
出や帯電量の測定等に使用する表面電位測定装置に関す
る。
一般に表面電位測定装置は、電界強度を検出する電位セ
ンサ部と、センサの駆動回路および出力信号処理回路と
から成る。電位センサ部は、被測定物から放射される電
気力線を導入するための検出穴を備えたケース内に、入
射電気力線を一定の周期で切るチョッパ部、チョッパ部
を駆動する機械振動部、チョッパ部で切られた電気力線
を受けて交流信号を発生させる電極、電極で発する微小
交流信号を増幅するプリアンプを設けた構成をもつ。
ンサ部と、センサの駆動回路および出力信号処理回路と
から成る。電位センサ部は、被測定物から放射される電
気力線を導入するための検出穴を備えたケース内に、入
射電気力線を一定の周期で切るチョッパ部、チョッパ部
を駆動する機械振動部、チョッパ部で切られた電気力線
を受けて交流信号を発生させる電極、電極で発する微小
交流信号を増幅するプリアンプを設けた構成をもつ。
第４図（ａ）および（ｂ）は従来の表面電位測定装置の
電位センサ部を例示する平面断面図および側面断面図で
ある。チョッパ部１１は駆動用の圧電セラミック６を接
着した音叉２により励振され、ケース１に設けた検出孔
１０から入射する電気力線７を切る。検出電極３は、基
板８上に固定されており、検出孔１０から入射する電気
力線７をチョッパ部１１が遮蔽した状態では、電界が弱
められるのを検出する。すなわち検出型ｆ！３は、チョ
ッパ部１１の振動に応じて電界が変化するのを検知する
。なお、ケース１には、音叉の駆動用端子４、接地端子
９、出力端子５を設けてあり、検出電極３が発生する微
小交流信号はプリアンプ（図示せず）で増幅されたあと
、出力端子５へ出力される。
電位センサ部を例示する平面断面図および側面断面図で
ある。チョッパ部１１は駆動用の圧電セラミック６を接
着した音叉２により励振され、ケース１に設けた検出孔
１０から入射する電気力線７を切る。検出電極３は、基
板８上に固定されており、検出孔１０から入射する電気
力線７をチョッパ部１１が遮蔽した状態では、電界が弱
められるのを検出する。すなわち検出型ｆ！３は、チョ
ッパ部１１の振動に応じて電界が変化するのを検知する
。なお、ケース１には、音叉の駆動用端子４、接地端子
９、出力端子５を設けてあり、検出電極３が発生する微
小交流信号はプリアンプ（図示せず）で増幅されたあと
、出力端子５へ出力される。
この電位センサ部を使用した表面電位測定装置では、第
５図に示すごとく、電位センザ部２ｏ内音叉を振動子駆
動回路によって励振し、電位センサ部２０のプリアンプ
出力信号を交流増幅回路２２で増幅した後、整流平滑回
路２３で整流し直流電圧信号に変換して、表示部２４に
送る。表示部２４としては、アナログ式の指針型メータ
、あるいはデジタル型の液晶デイスプレィ等が用いられ
る。
５図に示すごとく、電位センザ部２ｏ内音叉を振動子駆
動回路によって励振し、電位センサ部２０のプリアンプ
出力信号を交流増幅回路２２で増幅した後、整流平滑回
路２３で整流し直流電圧信号に変換して、表示部２４に
送る。表示部２４としては、アナログ式の指針型メータ
、あるいはデジタル型の液晶デイスプレィ等が用いられ
る。
上述した従来の表面電位測定装置では、電位センサ部で
の電界強度を測定しているので、同一の表面電位をもつ
対象を測定しても、測定対象との距離が長くなると出力
表示が小さくなる。つまり測定出力の大きさに依存性が
あり、正確な表面電位を求めるには、測定距離を固定し
た上で、既知電位で校正しなければならない、また測定
対象の面積にも依存する。すなわち、電位センサ部の検
出孔に比べて十分大きな測定対象で構成した場合に、比
較的小さな物体について測定すると、実際の帯電電位よ
りも小さな測定結果した得られない。このように従来装
置には、測定結果が測定距離や被測定物の面積に依存し
て変り、正確な測定結果を得られないという問題がある
。
の電界強度を測定しているので、同一の表面電位をもつ
対象を測定しても、測定対象との距離が長くなると出力
表示が小さくなる。つまり測定出力の大きさに依存性が
あり、正確な表面電位を求めるには、測定距離を固定し
た上で、既知電位で校正しなければならない、また測定
対象の面積にも依存する。すなわち、電位センサ部の検
出孔に比べて十分大きな測定対象で構成した場合に、比
較的小さな物体について測定すると、実際の帯電電位よ
りも小さな測定結果した得られない。このように従来装
置には、測定結果が測定距離や被測定物の面積に依存し
て変り、正確な測定結果を得られないという問題がある
。
本発明の装置は、被測定物から放射される電気力線を一
定の周期で切る２個のチョッパ部と各該チョッパ部で切
られた電気力線を受けて電圧信号を発生ずる２個の電極
部と各該電圧信号を増幅する２個のプリアンプ回路とを
前記チョッパ部を有する電位センサ部と、２個の前記プ
リアンプ回路の各出力信号を受けて前記被測定物の距離
および表面積のうちの少くとも前者の影響を除去した表
面電位を算出する演算処理手段とを備えている。
定の周期で切る２個のチョッパ部と各該チョッパ部で切
られた電気力線を受けて電圧信号を発生ずる２個の電極
部と各該電圧信号を増幅する２個のプリアンプ回路とを
前記チョッパ部を有する電位センサ部と、２個の前記プ
リアンプ回路の各出力信号を受けて前記被測定物の距離
および表面積のうちの少くとも前者の影響を除去した表
面電位を算出する演算処理手段とを備えている。
次に本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す平面断面図、第２図お
よび第３図は同じく側面断面図およびブロック図である
。音叉２は、圧電セラミック６によって励振され、検出
孔１０ａ、１０ｂに隣接して配置したチョッパ部１１ａ
、ｌｌｂが、被測定物から放射される電気力線７を一定
周期で遮断する。検出電極３ａ、３ｂは、この一定周期
で変化する電界を検出する。検出電極３ａ、３ｂに現れ
た交流信号は、第３図でプリアンプ１２ａ、１２ｂで増
幅されて、ＡＣアンプ１３ａ、１３ｂで更に増幅された
あと、整流・平滑ＤＣアンプ１４ａ、１４ｂによって直
流電圧信号に変化されて、Ａ／Ｄコンバータ１５ａ、１
５ｂに送られる。Ａ／Ｄコンバータ１５ａ、１５ｂは、
入力したアナログ信号をデジタル信号に変換して、プロ
セッサ（ＣＰＵ）１６に送る。また位相比較極性判別回
路１８は、音叉駆動回路１７の電圧信号と、ＡＣアンプ
１３ｂの位相を比較することにより、被測定物の帯電電
位の極性を判別して、ＣＰｔＪ １６に送る。ＣＰＵ１
６に取り込まれたデータは演算処理され出力される。
よび第３図は同じく側面断面図およびブロック図である
。音叉２は、圧電セラミック６によって励振され、検出
孔１０ａ、１０ｂに隣接して配置したチョッパ部１１ａ
、ｌｌｂが、被測定物から放射される電気力線７を一定
周期で遮断する。検出電極３ａ、３ｂは、この一定周期
で変化する電界を検出する。検出電極３ａ、３ｂに現れ
た交流信号は、第３図でプリアンプ１２ａ、１２ｂで増
幅されて、ＡＣアンプ１３ａ、１３ｂで更に増幅された
あと、整流・平滑ＤＣアンプ１４ａ、１４ｂによって直
流電圧信号に変化されて、Ａ／Ｄコンバータ１５ａ、１
５ｂに送られる。Ａ／Ｄコンバータ１５ａ、１５ｂは、
入力したアナログ信号をデジタル信号に変換して、プロ
セッサ（ＣＰＵ）１６に送る。また位相比較極性判別回
路１８は、音叉駆動回路１７の電圧信号と、ＡＣアンプ
１３ｂの位相を比較することにより、被測定物の帯電電
位の極性を判別して、ＣＰｔＪ １６に送る。ＣＰＵ１
６に取り込まれたデータは演算処理され出力される。
この演算処理内容は、以下の原理により得られる。
電位センサ部からの２つの出力電圧Ｖ ｌ−Ｖ ２は、
それぞれ被測定物の帯電電圧Ｅ、測定距！ｄの関数で表
わせる（次式）。
それぞれ被測定物の帯電電圧Ｅ、測定距！ｄの関数で表
わせる（次式）。
Ｖ、＝ｆ、（Ｅ、ｄ）・・・（１）
Ｖ２ ＝ｆｚ （Ｅ、ｄ）・・・（２）式（１） 、
（２）からｄを消去すれば、ＥをＶ２Ｖ５の関数として
、ｄに依存せずに求められる。
（２）からｄを消去すれば、ＥをＶ２Ｖ５の関数として
、ｄに依存せずに求められる。
ＣＰＵ１６内では、Ａ／Ｄコンバータ１．５ ａ、１５
ｂから送られてくる２つのデータから、ｄを消去する演
算処理を行なうことにより、測定距離に依存しない出力
が得られる。さらに被測定物の面積の違いによる補正を
行なうために、外部に複数の接点を持った手動スイッチ
あるいはソフトウェアで設定可能なスイッチを、外部ス
イッチ１９として設けておき、使用者が被測定物の面積
の大小に応じて外部スイッチ１９の切替操作を行なうこ
とにより、被測定物の面積の大小に対応した演算・処理
を行なう。
ｂから送られてくる２つのデータから、ｄを消去する演
算処理を行なうことにより、測定距離に依存しない出力
が得られる。さらに被測定物の面積の違いによる補正を
行なうために、外部に複数の接点を持った手動スイッチ
あるいはソフトウェアで設定可能なスイッチを、外部ス
イッチ１９として設けておき、使用者が被測定物の面積
の大小に応じて外部スイッチ１９の切替操作を行なうこ
とにより、被測定物の面積の大小に対応した演算・処理
を行なう。
以上説明したように本発明は、電子センサ部に２個ずつ
検出電極とチョッパ部とを設け、おのおの発生電圧を増
幅、整流・平滑後、デジタル変換してＣＰＵ内に取り込
み、さらに外部スイッチ操作により被測定物の面積情報
を入力して演算処理するので、被測定物の面積、測定距
離に依存しない正確な表面電位の測定が可能であるとい
う効果を有する。
検出電極とチョッパ部とを設け、おのおの発生電圧を増
幅、整流・平滑後、デジタル変換してＣＰＵ内に取り込
み、さらに外部スイッチ操作により被測定物の面積情報
を入力して演算処理するので、被測定物の面積、測定距
離に依存しない正確な表面電位の測定が可能であるとい
う効果を有する。
第１図および第２図は本発明の一実施例の平面断面図お
よび側面断面図、第３図は本発明の一実施例のブロック
図、第４図（ａ＞および（ｂ）は従来装置の電位センサ
部の平面断面図および′側面断面図、第５図は従来装置
のブロック図である。 １・・・ケース、２・・・音叉、３・・・検出電極、４
・・・駆動用端子、５・・・出力端子、６・・・圧電セ
ラミック、７・・・電気力線、８・・・基板、９・・・
接地端子、１０゜１０ａ、１０ｂ−−・検出孔、１１．
ｌｌａ、ｌｌｂ・・・チョッパ部、１２ａ、１２ｂ・・
・プリアンプ、１３ ａ、 １３ ｂ−−−ＡＣアンプ
、１４ａ、１４ｂ−・・整流・平滑ＤＣアンプ、１５
ａ 、 １５ ｂ−Ａ／Ｄコンバータ、１６・・・ＣＰ
Ｕ。
よび側面断面図、第３図は本発明の一実施例のブロック
図、第４図（ａ＞および（ｂ）は従来装置の電位センサ
部の平面断面図および′側面断面図、第５図は従来装置
のブロック図である。 １・・・ケース、２・・・音叉、３・・・検出電極、４
・・・駆動用端子、５・・・出力端子、６・・・圧電セ
ラミック、７・・・電気力線、８・・・基板、９・・・
接地端子、１０゜１０ａ、１０ｂ−−・検出孔、１１．
ｌｌａ、ｌｌｂ・・・チョッパ部、１２ａ、１２ｂ・・
・プリアンプ、１３ ａ、 １３ ｂ−−−ＡＣアンプ
、１４ａ、１４ｂ−・・整流・平滑ＤＣアンプ、１５
ａ 、 １５ ｂ−Ａ／Ｄコンバータ、１６・・・ＣＰ
Ｕ。
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一定の周期で切
る２個のチョッパ部と各該チョッパ部で切られた電気力
線を受けて電圧信号を発生する２個の電極部と各該電圧
信号を増幅する２個のプリアンプ回路とを前記チョッパ
部を有する電位センサ部と、２個の前記プリアンプ回路
の各出力信号を受けて前記被測定物の距離および表面積
のうちの少くとも前者の影響を除去した表面電位を算出
する演算処理手段とを備えていることを特徴とする表面
電位測定装置。 ２、前記演算処理手段は、２個の前記プリアンプ回路の
各出力信号をおのおの増幅したあと整流平滑化してディ
ジタル信号に変換する２個の信号処理回路と、各該信号
処理回路の各出力信号を２つの入力データとして前記表
面電位を示すデータを算出する１個の演算処理回路とを
有している請求項１記載の表面電位測定装置。 ３、前記演算処理回路は、外部から被測定物の表面積の
大小を示すデータを受けて該表面積の影響を補正する機
能をもつ請求項２記載の表面電位測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31921589A JPH03179273A (ja) | 1989-12-07 | 1989-12-07 | 表面電位測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31921589A JPH03179273A (ja) | 1989-12-07 | 1989-12-07 | 表面電位測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03179273A true JPH03179273A (ja) | 1991-08-05 |
Family
ID=18107698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31921589A Pending JPH03179273A (ja) | 1989-12-07 | 1989-12-07 | 表面電位測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03179273A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103424604A (zh) * | 2013-06-19 | 2013-12-04 | 国家电网公司 | 一种非接触式验电装置 |
-
1989
- 1989-12-07 JP JP31921589A patent/JPH03179273A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103424604A (zh) * | 2013-06-19 | 2013-12-04 | 国家电网公司 | 一种非接触式验电装置 |
| CN103424604B (zh) * | 2013-06-19 | 2015-12-02 | 国家电网公司 | 一种非接触式验电装置 |
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