JPH0515116Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 （産業上の利用分野） この考案は、壁面の裏に設けている間柱等を検
知する検知器に関する。

（従来の技術） 従来、間柱の検知器は、USP4099118号公報に
記載されているように、検知器内に設けられた電
極からなるセンサー部により、被検物の誘電率の
違いを前記電極の静電容量の差としてとらえ、壁
内の間柱の位置等を検知していた。

ここで、前記電極の静電容量の差は、前記
USP4099118号公報に開示されているように、単
安定マルチバイブレーターの出力パルス幅の差と
してとらえ、この出力パルスを整流し、その電圧
の差をLEDで表示していた。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、前記従来の技術の場合、LED
の表示は、使用当初最下位に設定され、検知器の
移動により誘電率の高い部分に位置するとLED
が上方に向つて点燈するので、使用当初に間柱等
の誘電率の高い部分に位置すると、その後他の部
分ではLED表示は、消えてしまい、使用者は、
何の原因でLEDが消えたのか分からないという
不都合があつた。

この考案は上述の問題点に鑑みて成されたもの
で、使用当初に間柱等の誘電率の高い部分に検知
器が位置しても、他の部分との誘電率の差を表示
し得る検知器を提供することを目的とする。

〔考案の構成〕

（問題点を解決するための手段） この考案は、使用当初の検知器の表示手段の表
示が表示可能範囲の中間位置になるように、セン
サー部へ供給する電流を調整する制御手段を設け
た検知器である。

（作用） この考案の検知器は、使用当初に表示手段の表
示を表示可能範囲の中間位置に設定し、検知器の
移動により被検物の誘電率が上下した場合も、上
下いずれの状態も表示可能なものである。

（実施例） 以下、この考案の一実施例について図面をもと
にして説明する。

この考案の検知器のセンサー部１は、検知器の
図示しない絶縁性箱体の内面側に設けられ、リン
グ状の導電体から成る補助電極２と、その内側に
同心的に配置された円板状の導電体から成る電極
３とにより構成されている。電極２，３は、一対
の単安定マルチバイブレーター４，５の時定数設
定端子t₁，t₂に各々接続されている。この単安定
マルチバイブレーター４，５の入力端子i₁，i₂は、
クロツク回路６に接続されている。さらに、単安
定マルチバイブレーター４の出力端子Q₁及び、
単安定マルチバイブレーター５の出力端子₂は、
ゲート（G₁）７に接続され、ゲート（G₁）７の
出力は、整流回路８に接続されている。整流回路
８の出力は、増幅回路９を経て比較器１０，１
１，１２，１３，１４，１５，１６，１７の反転
入力端子に接続されている。この比較器１０乃至
１７の非反転入力端子は、＋電源に接続され、直
列に接続された分圧抵抗R₁，R₂，R₃，R₄，R₅，
R₆，R₇，R₈，R₉の各抵抗間に各々接続されてい
る。

比較器１０乃至１７の出力は、＋電源に接続さ
れ抵抗R₁₀，R₁₁，R₁₂，R₁₃，R₁₄，R₁₅，R₁₆，
R₁₇，R₁₈及び、発光ダイオード（LED）１８，
１９，２０，２１，２２，２３，２４，２５，２
６が相互に直列に接続された表示器３０の各
LED間に接続されている。

比較器１５の出力はさらに、フリツプフロツプ
３１のセツト端子Ｓに接続され、フリツプフロツ
プ３１の出力端子は、アンドゲート（G₂）３
２に接続され、さらにアンドゲート（G₂）３２
には、クロツク回路６の出力も接続されている。
アンドゲート（G₂）３２の出力は、のこぎり波
発生回路３３のクロツク入力端子に接続されてい
る。のこぎり波発生回路３３は、この実施例で
は、２進カウンターと抵抗のラダーネツトワーク
により構成されており、その出力ののこぎり波の
斜面は微視的には階段状になつているが、第２図
においては適宜上直線状にしている。のこぎり波
発生回路３３には、電源ONにより期間T₁のリセ
ツトパルスを発生するパワーオンリセツト回路３
４の出力が、インバーター３５を介して入力され
ている。さらにインバーター３５の出力は、フリ
ツプフロツプ３１のリセツト入力端子Ｒに接続さ
れている。

のこぎり波発生回路３３の出力は、抵抗R₂₀を
介して電極３に接続されている。また、電極２，
３は、可変抵抗抵抗R₂₁を介して＋電源に接続さ
れている。

次に、この実施例の回路の動作について第１
図、第２図をもとにして説明する。

先ず、電源スイツチを入れると、パワーオンリ
セツト回路３４が期間T₁のパルスを出力すると
ともに、クロツク回路６が周期T₂のクロツクパ
ルスｂを発生する。このクロツクパルスｂは、単
安定マルチバイブレーター４，５に入力し、その
立ち上がりエツジにより、単安定マルチバイブレ
ーター４は、T₃時間Highになるパルスを出力
し、単安定マルチバイブレーター５は、T₄時間
Lowになるパルスを出力する。単安定マルチバ
イブレーター４，５の出力ｃ，ｄは、ゲート
（G₁）７に入力され、ゲート（G₁）７は、T₄−
T₃時間だけHighとなる出力ｅを出す。

ゲート（G₁）７の出力ｅは整流回路８によつ
て整流され増幅回路９により増幅されるとともに
更に平滑化されて比較器１０乃至１７の反転入力
端子に入力する。

比較器１０乃至１７は、非反転入力端子に入力
する比較電位と、反転入力端子に入力する増幅回
路９の出力ｇとを比較し、増幅回路９の出力ｇの
電位が比較電位より低い場合は出力がHighにな
り、逆の場合はLowになる。LED１８乃至２６
は、比較器１０乃至１７の出力がHighとLowに
分かれた間に位置するLEDが点燈する。例えば、
増幅回路９の出力ｇが、比較器１３に入力する基
準電位より高く、比較器１２に入力する基準電位
より低い場合は、比較器１０乃至１２の出力は
Highになり、比較器１３乃至１７の出力はLow
になる。従つて、LED２１のみ電流が流れ点燈
する。また、増幅回路９の出力ｇが比較器１０へ
入力する基準電位より高い場合は、各比較器の出
力は全てLowとなり、LED１８のみ電流が流れ
点燈し、逆に、増幅回路９の出力ｇが比較器１７
に入力する基準電位より低い場合は、各比較器の
出力は全てHighとなり、LED２６のみ電流が流
れ点燈する。

更に、比較器１５の出力はフリツプフロツプ３
１のセツト端子Ｓに入力され、比較器１５の出力
の立ち上りによりフリツプフロツプ３１の出力
がHighからLowに転じる。フリツプフロツプ３
１のリセツト端子Ｒには、インバーター３５を介
してパワーオンリセツト回路３４のパルスが入力
され、電源ONよりT₁時間後のリセツトパルスの
立ち上がりエツジ、即ちインバーター３５の出力
の立ち上がりエツジによりフリツプフロツプ３１
はリセツトされ出力はHighになる。ここで、
パワーオンリセツト回路３４のリセツトパルスの
幅T₁は、増幅回路９の出力ｇが立ち上がるのに
十分な期間となつている。このフリツプフロツプ
３１の出力は、アンドゲート（G₂）３２に入
力され、出力がHighの間はクロツク回路６か
らのクロツクパルスはのこぎり波発生回路３３に
入力し、のこぎり波を発生する。のこぎり波発生
回路３３ののこぎり波出力ｉは、電極３に入力
し、のこぎり波ｉの出力値が高くなるにしたがい
単安定マルチバイブレーター５の出力パルス幅
T₄が短くなる。

従つて、比較器１０乃至１７は、電源ONによ
り当初は全て出力がHighとなるが、増幅回路９
の出力ｇの上昇によつて一旦全てLowになる。
その後、パワーオンリセツト回路３４のリセツト
パルスの立ち下がりに同期してのこぎり発生回路
３３が作動し、のこぎり波ｉの出力が高くなるに
従い、単安定マルチバイブレーター５のパルスの
幅T₄が短くなり、ゲート（G₁）７の出力パルス
の幅も短くなつて増幅回路９の出力ｇが徐々に小
さくなる。そして、比較器１５の出力がHighに
なつた所でLED２４が点燈すると共に、フリツ
プフロツプ３１をセツトし、出力ｊをLowに
し、アンドゲート３２を閉じてのこぎり波発生回
路３３へ入力するクロツクパルスを止める。これ
によつて、のこぎり波発生回路３３の出力ｉはそ
の停止時の出力に固定される。以後、比較器１５
と１６に入力する基準電位の中間値を基準とし
て、被検物の誘電率の違いを検知し、LEDの点
滅によつて被検物の内部構造を知らせる。

次にこの実施例の検知器の使用態様について第
３図、第４図をもとにして説明する。

まず、壁内部の所々に間柱４０があり、間柱と
間柱の間は空洞になつている場合について第３図
をもとにして説明する。使用者は、壁面の適宜の
位置に検知器を当接させ、電源をONする。する
と、上述のように当初はLED２４が点燈し安定
する。

その後第３図Ａのイに示すように検知器を移動
させると、間柱４０のある位置で木材の誘電率は
空気の誘電率より高いので電極の静電容量が大き
くなり、上述のようにLEDが順次上方に向つて
点燈して行く。第３図Ｂでは、最終的にLED１
８が点燈している。更に検知器を移動させ間柱の
ない所へ来るとLEDの点燈は下降し、再びLED
２４が点燈する。

これによつて、LED１８が点燈していた部分
の壁の下には間柱が存在していることがわかる。

また、偶然に使用当初に間柱の真上で電源を
ONすると、その部分の誘電率を基準とするよう
に上述の如く回路が作動するので、この場合も
LED２４が点燈して安定する。しかる後、検知
器を第３図Ａのロに示すように移動させると、
LEDは第３図Ｃに示すようにLED２４より下方
のLED２６が点燈する。これにより、使用者は
間柱の真上から始めることがわかるので、他の部
分で電源を入れ直すことにより第３図Ｂに示す動
作をさせることができる。

次に、壁面の内側にアルミシートで覆つた断熱
材４１が設けられ、その間に間柱４０が存在する
場合について第４図をもとにして説明する。

この場合は、間柱の上方よりもアルミシートの
上方の方が電極の静電容量が大きくなるので、
LEDは上述の場合とは逆の動作をする。即ち、
検知器を断熱材の上方においた場合は、第４図Ｂ
に示すように、第４図Ａのハの方向に検知器を動
かすと間柱４０の上でもLED２６が点燈する。
この場合は、これだけでも間柱の位置がわかる
が、より感度良く正確に位置を調べるために、お
およそわかつた間柱の上方に検知器をおいて再び
電源をONし、左右に検知器を移動させるること
により、断熱材４１の上方ではLED１８が点燈
し正確に間柱の位置を知ることができる。

また、偶然に間柱４０の上方から使用し始めた
場合は、上述のようにやり直す必要はなく、第４
図Ａのニ、第４図Ｃに示すように左右に検知器を
移動させることにより上記と同様に正確に間柱の
位置を知ることができる。

この実施例によれば、検知器の電源を入れた当
初のLEDの表示を、表示可能範囲の中間位置に
なるように電極に供給する電流を制御しているの
で、LEDの表示が検知器の移動により上下方向
に動き、偶然に間柱の上から検知し始めた場合
も、LEDが消えてしまうことはなく間柱の上方
であることが容易にわかる。

更に、電極が円形をしているので、検知器を上
下左右いかなる方向へ移動させても正確に下地材
の検知が可能である。

尚、この考案の表示手段はLEDに限らず液晶
であつても良く、また、文字、記号等の点滅にし
てもよい。更に、検知回路の出力は、デイジタル
的な出力に変換したものであつても良い。

更に、この考案は、被検物の静電容量の変化を
検知することができるもの全てに応用することが
でき、例えば、金属探知器、湿度センサー、水位
計、水分計等としても利用することができるもの
である。

〔考案の効果〕

この考案の検知器は、電源を入れた当初の表示
手段の表示レベルが、表示可能範囲の中間位置に
なるようセンサー部へ供給する電流を制御してい
るので、検知器の移動により、表示手段の表示は
当初の値より上下いずれの値をも表示し得るもの
である。また本願は、センサー部を一対の簡便な
電極とすることができるので、機器全体を小型化
できる。またセンサー部を一対の簡便な電極とし
た場合、センサー部は電気的特性が不安定とな
り、変動し、計測が不可能となるが、本願のよう
な制御手段を用いることにより、一列の表示手段
の中間位置に適確に当初設定することができる。
したがつて簡便な電極構成のセンサー部を用いる
ことができ、廉価な構成とすることができる。

また本願は一対の単安定マルチバイブレーター
を用い、高感度に湿度、水分等被検査物体の静電
容量変化を検知できる。その折各電極を検知器の
絶縁性箱体の内面側に設けたので、計測環境の影
響を受けにくく、またたとえ受けたとしても一列
の表示手段の中間位置に適確に当初の位置を設定
できる。

また本願は簡便な一列の表示手段を用いること
ができ、ポケツタブルで小型な検知器を提供でき
るものである。使用者は被検物のいずれの部位よ
り検知を始めても、他の部位との誘電率の違いを
相対的に確実に知ることができる。

また表示手段は一列のLEDや液晶でよく表示
手段を一列のそれも短かいもので行なうという効
果を有し、見やすく計測が容易というメリツトを
有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例のブロツク線図、
第２図は第１図のブロツク線図の回路のタイムチ
ヤート、第３図Ａ，Ｂ，Ｃはこの実施例の使用態
様を示す図、第４図Ａ，Ｂ，Ｃはこの実施例の他
の使用態様を示す図である。 １……センサー部、２……補助電極、３……電
極、４，５……単安定マルチバイブレーター、３
０……表示器。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 被検物の誘電率の差により静電容量が変化す
   るセンサー部を有し、このセンサー部にたくわ
   えられる電荷の変化を検知する検知回路を設
   け、この検知回路の出力に応じて被検物の誘電
   率の違いを相対的に表示する一列の表示手段を
   有する検知器において、前記センサー部を第１
   の電極とこれと対応した補助電極とから構成
   し、この各電極を検知器の絶縁性箱体の内面側
   に設け、前記検知回路は、前記各電極が時定数
   設定端子に各々接続された一対の単安定マルチ
   バイブレーターと、この一対の単安定マルチバ
   イブレーターの出力パルスの差をとる手段とか
   ら成り、検知器の電源を入れた当初の前記一対
   の単安定マルチバイブレーターの差分の出力が
   前記一列の表示手段の表示範囲の中間位置の一
   定レベルになるよう前記一対の電極へ供給する
   電流を制御するとともに、前記一列の表示手段
   の表示レベルを表示範囲のうち上端及び下端以
   外の中間位置の一定レベルに当初設定する当初
   設定制御手段を有することを特徴とする検知
   器。 (2) 前記一列の表示手段の表示範囲の中間位置の
   一定レベルに当初設定する当初設定制御手段
   は、中間位置の比較器の出力をセツト端子に入
   力するフリツプフロツプと、該フリツプフロツ
   プの出力が入力され、クロツク回路の出力と
   の論理積をとるアンドゲートを有し、そのアン
   ドゲートの出力がのこぎり波回路の出力パルス
   を調整するように接続されて中間位置の一定レ
   ベルの表示器を制御することを特徴とする実用
   新案登録請求の範囲第１項記載の検知器。 (3) 前記実用新案登録請求の範囲第２項記載の当
   初設定制御手段は、前記フリツプフロツプのリ
   セツトと同期して作動するのこぎり波発生回路
   を有することを特徴とする実用新案登録請求の
   範囲第２項記載の検知器。