JPH0359468A - 無接触型電界測定装置 - Google Patents
無接触型電界測定装置Info
- Publication number
- JPH0359468A JPH0359468A JP1194232A JP19423289A JPH0359468A JP H0359468 A JPH0359468 A JP H0359468A JP 1194232 A JP1194232 A JP 1194232A JP 19423289 A JP19423289 A JP 19423289A JP H0359468 A JPH0359468 A JP H0359468A
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- JP
- Japan
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- light
- electric field
- polarized light
- polarization
- parallel
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- Pending
Links
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 14
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Landscapes
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (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〕
本発明は電界の強度を測定する無接触型電界測定装置に
関する。
関する。
例えば、変電所のように高電圧を取り扱う場所では、作
業者の安全を確保するために所定の場所に強電界が生じ
ていないかどうかのチエツクを行っている。
業者の安全を確保するために所定の場所に強電界が生じ
ていないかどうかのチエツクを行っている。
第２図は、このような電界を測定するのに従来用いられ
た電界測定装置の構成を表わしたものである。
た電界測定装置の構成を表わしたものである。
この電界測定装置１１は、計測した電界の強度を表示す
る計測メータ１２を備えている。計測メータ１２は、セ
ンサ部１３に同軸ケーブル１４で接続されている。セン
サ部１３は、例えばコンデンサや抵抗ブリッジにより電
界の強さを電気量等の電界情報に変換して出力するよう
になっている。
る計測メータ１２を備えている。計測メータ１２は、セ
ンサ部１３に同軸ケーブル１４で接続されている。セン
サ部１３は、例えばコンデンサや抵抗ブリッジにより電
界の強さを電気量等の電界情報に変換して出力するよう
になっている。
電界の測定を行う場合、電界測定袋＃ｔ１１のセンサ部
１３は電界の測定を行おうとする場所に配置される。セ
ンサ部１３からは、配置された測定点の電界の大きさに
従って電界情報が出力され、この電界情報は同軸ケーブ
ル１４を介して１測メータ１２に与えられ、表示される
。
１３は電界の測定を行おうとする場所に配置される。セ
ンサ部１３からは、配置された測定点の電界の大きさに
従って電界情報が出力され、この電界情報は同軸ケーブ
ル１４を介して１測メータ１２に与えられ、表示される
。
このような電気的む方法に基づ〈従来の電界測定装置は
、測定環境におかれたセンサ部１３と計測メータ１２が
電気的に導通した状態となっている。従って、強電界の
測定時に何らかの原因で同軸ケーブル１４に高圧が印加
されて測定者が感電するおそれがあった。また、例えば
ガスタンク内部に蓄積された静電気の測定を行う場合に
は、同軸ケーブル１４を通じてセンサ部１３が発火し、
ガスに引火するおそれがあるという問題があった。
、測定環境におかれたセンサ部１３と計測メータ１２が
電気的に導通した状態となっている。従って、強電界の
測定時に何らかの原因で同軸ケーブル１４に高圧が印加
されて測定者が感電するおそれがあった。また、例えば
ガスタンク内部に蓄積された静電気の測定を行う場合に
は、同軸ケーブル１４を通じてセンサ部１３が発火し、
ガスに引火するおそれがあるという問題があった。
そこで本発明の目的は、このような環境下においても安
全に電界を測定することのできる無接触型電界測定装置
を提供することにある。
全に電界を測定することのできる無接触型電界測定装置
を提供することにある。
本発明の無接触型電界測定装置は、（ｉ）発光ダイオー
ドやレーザダイオード等の発光手段と、（１１）この発
光手段から出力される光を平行光に変換するレンズと、
（ｉｉｉ）このレンズにより変換された平行光を直線偏
光に変換する第１の偏光手段と、（１ｖ）この偏光手段
で変換された直線偏光を楕円偏光に変換するポッケルス
素子と、（ｖ）このポッケルス素子で変換された楕円偏
光を、入射する光路と平行な光路に反射する平行反射手
段と、（ｖｉ）この平行反射手段で反射された楕円偏光
を直線偏光に変換する第２の偏光手段と、（ｖｉ）この
第２の偏光手段により変換された直線偏光を受光するホ
トダイオードやホトトランジスタ等の受光手段とを具備
している。
ドやレーザダイオード等の発光手段と、（１１）この発
光手段から出力される光を平行光に変換するレンズと、
（ｉｉｉ）このレンズにより変換された平行光を直線偏
光に変換する第１の偏光手段と、（１ｖ）この偏光手段
で変換された直線偏光を楕円偏光に変換するポッケルス
素子と、（ｖ）このポッケルス素子で変換された楕円偏
光を、入射する光路と平行な光路に反射する平行反射手
段と、（ｖｉ）この平行反射手段で反射された楕円偏光
を直線偏光に変換する第２の偏光手段と、（ｖｉ）この
第２の偏光手段により変換された直線偏光を受光するホ
トダイオードやホトトランジスタ等の受光手段とを具備
している。
すなわち本発明の無接触型電界測定装置は、電気光学効
果を示すポッケルス素子を用いて電気的に絶縁された状
態で電界を測定するようにしたものである。
果を示すポッケルス素子を用いて電気的に絶縁された状
態で電界を測定するようにしたものである。
以下、実施例につき本発明の詳細な説明する。
第１図は、本発明の一実施例における無接触型電界測定
装置の構成について示したものである。
装置の構成について示したものである。
本実施例の無接触型電界測定装置は、計測部２１と、こ
の計測部２１とは電気的および空間的に分離されたセン
サ部２２を備えている。計測部２１は、レーザ光２３を
出力する半導体レーザ２４と、電界中に配置されたセン
サ部２２の光学路を通過したレーザ光２３を受光するホ
トトランジスタ２６を備えている。
の計測部２１とは電気的および空間的に分離されたセン
サ部２２を備えている。計測部２１は、レーザ光２３を
出力する半導体レーザ２４と、電界中に配置されたセン
サ部２２の光学路を通過したレーザ光２３を受光するホ
トトランジスタ２６を備えている。
センサ部２２は、第１のレンズ２７、偏光子２８、ポッ
ケルス素子２９、プリズム３１、検光子３３および第２
のレンズ３４を備えており、これらの順に配置されてレ
ーザ光２３の光学路を構成している。第１のレンズ２７
は、レーザ光２３を直径ｄの平行光に変換する光学素子
であり、偏光子２８は異常光の移動距離が４以上の複屈
折材料で構成され、直線偏光を得る光学素子である。
ケルス素子２９、プリズム３１、検光子３３および第２
のレンズ３４を備えており、これらの順に配置されてレ
ーザ光２３の光学路を構成している。第１のレンズ２７
は、レーザ光２３を直径ｄの平行光に変換する光学素子
であり、偏光子２８は異常光の移動距離が４以上の複屈
折材料で構成され、直線偏光を得る光学素子である。
ポッケルス素子２９は、例えばビスマス・シリコン・オ
キサイド（Ｂ ｉ １２ Ｓ ｉ ０２゜）等の圧電性
結晶を材料とする光学素子である。プリズム３１は、コ
ーティングされた２つの反射面３６．３７を有し、入射
光をこれと平行に反射する低損失の光学素子である。検
光子３３は直線偏光を得るための光学素子で、偏光面が
偏光子２８のそれとほぼ平行になるように配置されてい
る。第２のレンズ３４はレーザ光２３を受光素子である
ホトトランジスタ２６に集光するための光学素子である
。
キサイド（Ｂ ｉ １２ Ｓ ｉ ０２゜）等の圧電性
結晶を材料とする光学素子である。プリズム３１は、コ
ーティングされた２つの反射面３６．３７を有し、入射
光をこれと平行に反射する低損失の光学素子である。検
光子３３は直線偏光を得るための光学素子で、偏光面が
偏光子２８のそれとほぼ平行になるように配置されてい
る。第２のレンズ３４はレーザ光２３を受光素子である
ホトトランジスタ２６に集光するための光学素子である
。
次に、このようにｍ戒された無接触型電界測定装置の動
作について説明する。
作について説明する。
半導体レーザ２４から出力されたレーザ光２３は、電界
中に配置されたセンサ部２２の第１のレンズ２７に向け
て射出される。第１のレンズ２７を通過したレーザ光２
３は直径ｄの平行光に変換され、偏光子２８を通過する
。偏光子２８を通過した平行光は、直進する常光と屈折
する異常光の互いに垂直な振動方向をもつ２つの光に分
かれる。
中に配置されたセンサ部２２の第１のレンズ２７に向け
て射出される。第１のレンズ２７を通過したレーザ光２
３は直径ｄの平行光に変換され、偏光子２８を通過する
。偏光子２８を通過した平行光は、直進する常光と屈折
する異常光の互いに垂直な振動方向をもつ２つの光に分
かれる。
偏光子２８は異常光線の移動距離が４以上の複屈折材料
で構成されているので、直進する光は直線偏光となる。
で構成されているので、直進する光は直線偏光となる。
この直線偏光はポッケルス素子２９で楕円偏光に変換さ
れる。すなわち、ポッケルス素子２９は種の光変調器で
あり、外部の電界に比例して結晶の誘電率が変化する性
質がある。誘電率が変化することは屈折率が変化するこ
とに等しい。入射された直線偏光は２つの直交する偏光
成分に分けられ、それぞれの成分に対する結晶の屈折率
が異なるので、これに対応して円偏光成分の速度が異な
り、結晶の出射面では楕円偏光となる。すなわち、２つ
の偏光成分には位相差が生じ、電界の強度に応じた楕円
の主軸が変化する。
れる。すなわち、ポッケルス素子２９は種の光変調器で
あり、外部の電界に比例して結晶の誘電率が変化する性
質がある。誘電率が変化することは屈折率が変化するこ
とに等しい。入射された直線偏光は２つの直交する偏光
成分に分けられ、それぞれの成分に対する結晶の屈折率
が異なるので、これに対応して円偏光成分の速度が異な
り、結晶の出射面では楕円偏光となる。すなわち、２つ
の偏光成分には位相差が生じ、電界の強度に応じた楕円
の主軸が変化する。
ポッケルス素子２９で変換された楕円偏光は、プリズム
３１の反射面３６．３７で入射方向と平行で逆の方向に
反射される。プリズム３１で反射された楕円偏光は、セ
ンサの感度を向上させるために再びポッケルス素子２９
を通過し、その後に検光子３３で直線偏光に変換される
。検光子３３で変換された直線偏光の大きさは、ポッケ
ルス素子に印加される電界の強さに応じた光の振幅とな
る。この直線偏光は第２のレンズ３４で集光されてセン
サ部２２から出射される。
３１の反射面３６．３７で入射方向と平行で逆の方向に
反射される。プリズム３１で反射された楕円偏光は、セ
ンサの感度を向上させるために再びポッケルス素子２９
を通過し、その後に検光子３３で直線偏光に変換される
。検光子３３で変換された直線偏光の大きさは、ポッケ
ルス素子に印加される電界の強さに応じた光の振幅とな
る。この直線偏光は第２のレンズ３４で集光されてセン
サ部２２から出射される。
計測部２４のホトトランジスタ２６は、半導体レーザ２
４から出力され電界中にあるセンサ部２２の光路を通過
したレーザ光を受光し、その強度に応じた電気信号を出
力して図示しない表示部に測定点の電界強度を表示する
。
４から出力され電界中にあるセンサ部２２の光路を通過
したレーザ光を受光し、その強度に応じた電気信号を出
力して図示しない表示部に測定点の電界強度を表示する
。
以上説明したように本発明によれば、電気光学効果を示
すポッケルス素子を用いて電気的に絶縁された状態で電
界を測定する構成としたので、測定による感電や、発火
のおそれがなく電界を測定することができる。また、高
電圧が印加されている場所で容易に近づけないような強
電界の場所であっても測定を行うことができる。
すポッケルス素子を用いて電気的に絶縁された状態で電
界を測定する構成としたので、測定による感電や、発火
のおそれがなく電界を測定することができる。また、高
電圧が印加されている場所で容易に近づけないような強
電界の場所であっても測定を行うことができる。
第１図は本発明の一実施例における障害ラインバイパス
装置の構成図、第２図は従来の電界測定装置の構成図で
ある。 ２１・・・・・・計測部、２２・・・・・・センサ部、
２４・・・・・・半導体レーザ、 ２６・・・・・・ホトトランジスタ、 ２７・・・・・・第１のレンズ、２８・・・・・・偏光
子、２９・・・・・・ポッケルス素子、３１・・・・・
・プリズム、３３・・・・・・検光子。
装置の構成図、第２図は従来の電界測定装置の構成図で
ある。 ２１・・・・・・計測部、２２・・・・・・センサ部、
２４・・・・・・半導体レーザ、 ２６・・・・・・ホトトランジスタ、 ２７・・・・・・第１のレンズ、２８・・・・・・偏光
子、２９・・・・・・ポッケルス素子、３１・・・・・
・プリズム、３３・・・・・・検光子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 発光手段と、 この発光手段から出力される光を直線偏光に変換する第
１の偏光手段と、 この第１の偏光手段で変換された直線偏光を楕円偏光に
変換するポッケルス素子と、 このポッケルス素子で変換された楕円偏光を、入射する
光路と平行な光路に反射する平行反射手段と、 この平行反射手段で反射された楕円偏光を直線偏光に変
換する第２の偏光手段と、 この第２の偏光手段により変換された直線偏光を受光す
る受光手段 とを具備することを特徴とする無接触型電界測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1194232A JPH0359468A (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | 無接触型電界測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1194232A JPH0359468A (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | 無接触型電界測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0359468A true JPH0359468A (ja) | 1991-03-14 |
Family
ID=16321166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1194232A Pending JPH0359468A (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | 無接触型電界測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0359468A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102914702A (zh) * | 2012-11-05 | 2013-02-06 | 清华大学 | 一种基于梯形结构的晶体光学电场传感器 |
| CN104459350A (zh) * | 2014-12-05 | 2015-03-25 | 清华大学 | 一种铌酸锂直波导电场测量系统 |
-
1989
- 1989-07-28 JP JP1194232A patent/JPH0359468A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102914702A (zh) * | 2012-11-05 | 2013-02-06 | 清华大学 | 一种基于梯形结构的晶体光学电场传感器 |
| CN104459350A (zh) * | 2014-12-05 | 2015-03-25 | 清华大学 | 一种铌酸锂直波导电场测量系统 |
| CN104459350B (zh) * | 2014-12-05 | 2017-07-18 | 清华大学 | 一种铌酸锂直波导电场测量系统 |
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