JPH0823567B2 - 電位センサ - Google Patents
電位センサInfo
- Publication number
- JPH0823567B2 JPH0823567B2 JP1021230A JP2123089A JPH0823567B2 JP H0823567 B2 JPH0823567 B2 JP H0823567B2 JP 1021230 A JP1021230 A JP 1021230A JP 2123089 A JP2123089 A JP 2123089A JP H0823567 B2 JPH0823567 B2 JP H0823567B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chopper
- distance
- measured
- electrode
- electric force
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
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、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に関する。
の測定等に使用する電位センサに関する。
一般に電位センサは、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
から構成されている。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との間には所要の内部配線が施
されている。
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
から構成されている。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との間には所要の内部配線が施
されている。
上述した従来の電位センサは、被測定物からの距離に
より出力電圧が変化する。すなわち同一表面電位で帯電
している複数の被測定物であっても、各被測定物から電
位センサまでの距離（測定距離）Ｄによって出力電圧Ｖ
の値は異なってくる。従って電位センサを被測定物か
ら、ある一定の距離に固定した後に被測定物に既知の表
面電位を印加して校正しておく必要があり、しかも電位
センサの取付位置によって出力電圧が大きく変化するの
で、その取付精度が厳しく要求されるという問題点があ
った。
より出力電圧が変化する。すなわち同一表面電位で帯電
している複数の被測定物であっても、各被測定物から電
位センサまでの距離（測定距離）Ｄによって出力電圧Ｖ
の値は異なってくる。従って電位センサを被測定物か
ら、ある一定の距離に固定した後に被測定物に既知の表
面電位を印加して校正しておく必要があり、しかも電位
センサの取付位置によって出力電圧が大きく変化するの
で、その取付精度が厳しく要求されるという問題点があ
った。
本発明によれば、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のチョッパ部にそれぞれ
前記電気力線を導入するために前記被測定物からの距離
が異なる第1,第２の検出孔を設けたケースと、前記第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
受ける第1,第２の電極部と、前記電極部および前記チョ
ッパ部を所定の位置に搭載する基板と、前記第1,第２の
電極部からの信号をそれぞれ増幅する第1,第２の増幅回
路と、この第1,第２の増幅回路からの信号を直流電圧に
それぞれ変換する第1,第２の整流回路と、この第1,第２
の整流回路からの直流電圧信号を演算処理する演算回路
とを備え、前記第１の検出孔と前記第１のチョッパ部と
の間の距離，前記第１のチョッパ部と前記第１の電極部
との間の距離，前記第２の検出孔と前記第２のチョッパ
部との間の距離および前記第２のチョッパ部と前記第２
の電極部との間の距離のいずれも十分短く設定したこと
を特徴とする電位センサが得られる。
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のチョッパ部にそれぞれ
前記電気力線を導入するために前記被測定物からの距離
が異なる第1,第２の検出孔を設けたケースと、前記第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
受ける第1,第２の電極部と、前記電極部および前記チョ
ッパ部を所定の位置に搭載する基板と、前記第1,第２の
電極部からの信号をそれぞれ増幅する第1,第２の増幅回
路と、この第1,第２の増幅回路からの信号を直流電圧に
それぞれ変換する第1,第２の整流回路と、この第1,第２
の整流回路からの直流電圧信号を演算処理する演算回路
とを備え、前記第１の検出孔と前記第１のチョッパ部と
の間の距離，前記第１のチョッパ部と前記第１の電極部
との間の距離，前記第２の検出孔と前記第２のチョッパ
部との間の距離および前記第２のチョッパ部と前記第２
の電極部との間の距離のいずれも十分短く設定したこと
を特徴とする電位センサが得られる。
次に、本発明について第１図を参照して説明する。
第１図（ａ），（ｂ）は本発明の電位センサの一実施
例の平面断面図，側面断面図である。
例の平面断面図，側面断面図である。
第１図（ａ），（ｂ）において、音叉振動子１は圧電
セラミック２によって振動し、検出孔7a,7bから導入さ
れる電気力線６はチョッパ部8a,8bによって切られるた
め、検出電極4,5に到達する電気力線の数が変化する。
本実施例では、検出電極4,5,チョッパ部8a,8bおよび検
出孔7a,7bは第１図（ｂ）に示すように、検出孔7a,チョ
ッパ部8a,検出電極４の組と検出孔7b,チョッパ部8b,検
出電極５の組の２組が存在し、各組は被測定物からの距
離が異なるように配置してある。また２組とも検出孔と
チョッパ部との間およびチョッパ部と検出電極との間の
距離を十分短く設定してあるので、検出電極が受ける電
気力線の変化が大きくとれる。
セラミック２によって振動し、検出孔7a,7bから導入さ
れる電気力線６はチョッパ部8a,8bによって切られるた
め、検出電極4,5に到達する電気力線の数が変化する。
本実施例では、検出電極4,5,チョッパ部8a,8bおよび検
出孔7a,7bは第１図（ｂ）に示すように、検出孔7a,チョ
ッパ部8a,検出電極４の組と検出孔7b,チョッパ部8b,検
出電極５の組の２組が存在し、各組は被測定物からの距
離が異なるように配置してある。また２組とも検出孔と
チョッパ部との間およびチョッパ部と検出電極との間の
距離を十分短く設定してあるので、検出電極が受ける電
気力線の変化が大きくとれる。
第１図（ｃ）は第１図（ｂ）における出力端子に接続
する出力信号処理部の回路ブロック図である。検出電極
4,検出電極５から出力端子11a,11bを通して出力された
信号はそれぞれプリアンプ41,51,ACアンプ42,52,整流平
滑・DCアンプ（以下単にDCアンプ）43,53を通って直流
電圧信号に変換された後、演算回路45で演算処理され、
測定距離に依存しない出力を得ることができる。
する出力信号処理部の回路ブロック図である。検出電極
4,検出電極５から出力端子11a,11bを通して出力された
信号はそれぞれプリアンプ41,51,ACアンプ42,52,整流平
滑・DCアンプ（以下単にDCアンプ）43,53を通って直流
電圧信号に変換された後、演算回路45で演算処理され、
測定距離に依存しない出力を得ることができる。
次に、出力信号処理の一例について説明する。検出電
極4,5からの信号は被測定物の表面電位Ｅと測定距離Ｄ
の関数として表すことができる。例えば VA＝Ｅ｛a1/D）＋b1｝ …（１） VB＝Ｅ｛a2/D）＋b2｝ …（２） ここでVAは検出電極４からの出力信号、VBは検出電極５
からの出力信号、Ｄは測定距離、Ｅは表面電位、a1,a2,
b1,b2は定数であり、（１），（２）式から測定距離Ｄ
を消去すれば、（３）式が得られる。
極4,5からの信号は被測定物の表面電位Ｅと測定距離Ｄ
の関数として表すことができる。例えば VA＝Ｅ｛a1/D）＋b1｝ …（１） VB＝Ｅ｛a2/D）＋b2｝ …（２） ここでVAは検出電極４からの出力信号、VBは検出電極５
からの出力信号、Ｄは測定距離、Ｅは表面電位、a1,a2,
b1,b2は定数であり、（１），（２）式から測定距離Ｄ
を消去すれば、（３）式が得られる。
Ｅ＝（a1VB−a2VA）／（a1b1−a2b2） …（３） （３）式から表面電位Ｅを出力信号VA,VBから決定す
ることができる。
ることができる。
以上説明したように本発明は、被測定物からの距離が
異なる位置に、検出電極，チョッパ部および検出孔で構
成される組を２組設け、しかも検出電極とチョッパ部と
の間の距離、チョッパ部と検出孔との間の距離を十分に
短く設定して十分な出力信号を得、この信号を増幅，整
流，演算処理することにより、電位センサと被測定物と
の距離に依存しない出力信号が得られるという効果を有
し、また２個のチョッパ部を１個の音叉振動子で駆動す
るため、部品点数を少なくできるばかりでなく、工数も
少なくて済むので、低価格化も可能となるという効果を
有する。
異なる位置に、検出電極，チョッパ部および検出孔で構
成される組を２組設け、しかも検出電極とチョッパ部と
の間の距離、チョッパ部と検出孔との間の距離を十分に
短く設定して十分な出力信号を得、この信号を増幅，整
流，演算処理することにより、電位センサと被測定物と
の距離に依存しない出力信号が得られるという効果を有
し、また２個のチョッパ部を１個の音叉振動子で駆動す
るため、部品点数を少なくできるばかりでなく、工数も
少なくて済むので、低価格化も可能となるという効果を
有する。
第１図（ａ），（ｂ）は本発明の電位センサの一実施例
の平面断面図，側面断面図、第１図（ｃ）は第１図
（ｂ）における出力端子に接続する出力信号処理部の回
路ブロック図、第２図（ａ），（ｂ）は従来の電位セン
サの一例の平面断面図，側面断面図である。 １……音叉振動子、２……圧電セラミック、３……ケー
ス、4,5……検出電極、６……電気力線、7a,7b……検出
孔、8a,8b……チョッパ部、９……基板、10……駆動用
端子、11a,11b……出力端子、12……接地端子、41,51…
…プリアンプ、42,52……ACアンプ、43,53……整流平滑
・DCアンプ（DCアンプ）、45……演算回路。
の平面断面図，側面断面図、第１図（ｃ）は第１図
（ｂ）における出力端子に接続する出力信号処理部の回
路ブロック図、第２図（ａ），（ｂ）は従来の電位セン
サの一例の平面断面図，側面断面図である。 １……音叉振動子、２……圧電セラミック、３……ケー
ス、4,5……検出電極、６……電気力線、7a,7b……検出
孔、8a,8b……チョッパ部、９……基板、10……駆動用
端子、11a,11b……出力端子、12……接地端子、41,51…
…プリアンプ、42,52……ACアンプ、43,53……整流平滑
・DCアンプ（DCアンプ）、45……演算回路。
Claims (1)
- 【請求項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のチョッパ部にそれぞれ前記電
気力線を導入するために前記被測定物からの距離が異な
る第1,第２の検出孔を設けたケースと、前記第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受ける
第1,第２の電極部と、前記電極部および前記チョッパ部
を所定の位置に搭載する基板と、前記第1,第２の電極部
からの信号をそれぞれ増幅する第1,第２の増幅回路と、
この第1,第２の増幅回路からの信号を直流電圧にそれぞ
れ変換する第1,第２の整流回路と、この第1,第２の整流
回路からの直流電圧信号を演算処理する演算回路とを備
え、前記第１の検出孔と前記第１のチョッパ部との間の
距離，前記第１のチョッパ部と前記第１の電極部との間
の距離，前記第２の検出孔と前記第２のチョッパ部との
間の距離および前記第２のチョッパ部と前記第２の電極
部との間の距離のいずれも十分短く設定したことを特徴
とする電位センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1021230A JPH0823567B2 (ja) | 1989-01-30 | 1989-01-30 | 電位センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1021230A JPH0823567B2 (ja) | 1989-01-30 | 1989-01-30 | 電位センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02201173A JPH02201173A (ja) | 1990-08-09 |
| JPH0823567B2 true JPH0823567B2 (ja) | 1996-03-06 |
Family
ID=12049227
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1021230A Expired - Lifetime JPH0823567B2 (ja) | 1989-01-30 | 1989-01-30 | 電位センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0823567B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002318255A (ja) * | 2001-04-24 | 2002-10-31 | Tdk Corp | 表面電位検出装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60152959A (ja) * | 1984-01-20 | 1985-08-12 | Nec Corp | 電位センサ |
| JPS62118267A (ja) * | 1985-11-18 | 1987-05-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 物体の電位測定方法 |
-
1989
- 1989-01-30 JP JP1021230A patent/JPH0823567B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02201173A (ja) | 1990-08-09 |
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