JPH10105861A - Sensor signal transmitting method and device therefor - Google Patents

Sensor signal transmitting method and device therefor

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JPH10105861A
JPH10105861A JP8253602A JP25360296A JPH10105861A JP H10105861 A JPH10105861 A JP H10105861A JP 8253602 A JP8253602 A JP 8253602A JP 25360296 A JP25360296 A JP 25360296A JP H10105861 A JPH10105861 A JP H10105861A
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JP
Japan
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coil
sensor signal
signal transmission
transmission device
sensor
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Application number
JP8253602A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiko Takahashi
和彦 高橋
Hiroshi Hosaka
寛 保坂
Kunio Hoshitani
邦夫 星谷
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To simply and remotely measure a prescribed physical states by using the characteristic of induced electromotive force generated from an AC magnetic field as a parameter for judging the presence/absence of the change of a physical state in an object to be measured so as to unnecessitate the installing of a pipe for pulling out a cable and a protecting case. SOLUTION: An AC magnetic field is generated outside a separated area by using an AC current of a fixed frequency and induced electromotive force is generated within the separated area from this AC magnetic field. This is made the driving power of a distortion gage 13a and an AC magnetic field is generated again from power generated on the output side of the gage 13a accompanying the applying of this driving power. Induced power is generated again outside of the separated area from this AC magnetic field and the characteristic of this induced electromotive force, namely an output itself, is used as the parameter for judging the presence/absence of distortion between first and second pipes 17 and 18. The presence/absence of actual distortion is judged based on the ratio of an input voltage by an AC power source and an output voltage making a parameter.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、センサ信号伝送方
法及び装置に関し、詳しくは、地中又は構造物内埋設物
或いは地下地盤(以下、これらを「隔絶領域内」と総称
する)における歪みや温度(以下、これらを「物理状
態」と総称する)を遠隔計測するためのセンサ信号伝送
方法、及びその実施に直接使用するセンサ信号伝送装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for transmitting a sensor signal, and more particularly to a method for distorting a signal in an underground or underground structure or an underground ground (hereinafter collectively referred to as "in an isolated area"). The present invention relates to a sensor signal transmission method for remotely measuring a temperature (hereinafter, these are collectively referred to as a “physical state”), and a sensor signal transmission device directly used for implementing the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】通常、電気配線、通信配線、その他の配
線、或いは、ガス管、水道管、空調用パイプ、その他の
配管(以下、これらを「配管等」と総称する)は、地中
や、構造物の壁、床、天井などの内部に埋設されるた
め、地震や地盤沈下などによって地盤や構造物が変形す
ると、その埋設された配管等に歪みや振動が生じ、それ
が破壊に至る危険性がある。特に、前述の電気配線や通
信配線など、通電に供される埋設ケーブルでは、地震に
よる外部応力や水の進入などによって局部的に電気抵抗
が増加し、その結果、電流集中が生じて発熱し火災を起
こす危険性がある。
2. Description of the Related Art Normally, electrical wiring, communication wiring, other wiring, or gas pipes, water pipes, air-conditioning pipes, and other pipes (hereinafter, these are collectively referred to as "pipes, etc.") When the ground or structure is deformed due to an earthquake or land subsidence, it is buried inside the wall, floor, ceiling, etc. of the structure, causing distortion or vibration in the buried piping etc., which leads to destruction There is a risk. In particular, in the case of buried cables that are energized, such as the above-mentioned electrical and communication wirings, the electrical resistance locally increases due to external stress due to earthquakes and the ingress of water. As a result, current concentration occurs, generating heat and causing fire. There is a risk of causing.

【0003】また、以上の配管等の他、トンネル壁面や
崖などの補強斜面、防波堤、防潮堤などの土木建築物に
おいても、地震による振動の他、土圧変動による応力集
中によって崩壊する可能性がある。
[0003] In addition to the above-mentioned pipes, civil engineering buildings such as reinforcing slopes such as tunnel walls and cliffs, breakwaters and seawalls, and the like, are likely to collapse due to stress concentration due to earth pressure fluctuations in addition to vibration due to earthquakes. There is.

【0004】このため、従前から、地中又は構造物内埋
設物或いは地下地盤における歪みや温度を計測するため
の手法が要望され、開発されるに至っているが、従来に
おいては、(1)センサを被測定物に固定し、そのセン
サの出力端子をケーブルで地上に引き出して所要のセン
サ信号を得るか、又は、(2)その所要のセンサ信号を
無線によって伝送する手法を採るのが一般的となってい
る。
[0004] For this reason, there has been a demand and developed a technique for measuring strain or temperature in the ground or in a structure, or in an underground ground, but conventionally, (1) sensors have been developed. Is fixed to an object to be measured, and the output terminal of the sensor is pulled out to the ground with a cable to obtain a required sensor signal, or (2) a method of transmitting the required sensor signal wirelessly is generally adopted. It has become.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、(1)のケー
ブルを用いる手法では、それを地上に導くための導管を
設置する工事が必要となるだけでなく、ケーブルを引き
出す箇所が道路の場合には、車両通過による破損に耐
え、かつ、交通障害とならないような、重厚かつ小型の
保護ケースを設置しなければならないという問題があ
る。
However, the method (1) using a cable requires not only the work of installing a conduit for guiding the cable to the ground, but also the case where the cable is drawn out from a road. However, there is a problem in that a heavy and small protective case must be installed so as to withstand the damage caused by passing the vehicle and not to impede traffic.

【0006】また、(2)の無線伝送による手法では、
以上のような問題は生じないものの、センサ駆動用の電
池の埋設が必須の条件となり、その寿命が制限となって
長期使用を期待することができないという問題がある。
[0006] In the method (2) using wireless transmission,
Although the problems described above do not occur, the burying of the sensor driving battery is an essential condition, and there is a problem that its life is limited and long-term use cannot be expected.

【0007】ここにおいて、本発明の解決すべき主要な
目的は次のとおりである。即ち、本発明の第1の目的
は、ケーブル引き出し用の導管や保護ケースを設置する
必要がなく、所定の隔絶領域内における所定の物理状態
を簡便に遠隔計測することの可能なセンサ信号伝送方法
及び装置を提供することにある。
Here, the main objects to be solved by the present invention are as follows. That is, a first object of the present invention is to provide a sensor signal transmission method capable of easily performing remote measurement of a predetermined physical state in a predetermined isolation area without the necessity of installing a cable drawing conduit or a protective case. And a device.

【0008】本発明の第2の目的は、センサ駆動用の電
池を埋設する必要がなく、所定の隔絶領域内における所
定の物理状態を簡便に遠隔計測することの可能なセンサ
信号伝送方法及び装置を提供することにある。
A second object of the present invention is to provide a method and an apparatus for transmitting a sensor signal which can easily measure a predetermined physical state in a predetermined isolated area by remote control without having to bury a battery for driving the sensor. Is to provide.

【0009】本発明の他の目的は、明細書、図面、特に
特許請求の範囲の各請求項の記載から自ずと明らかとな
ろう。
[0009] Other objects of the present invention will become apparent from the description of the specification, drawings, and particularly from the claims.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題の解
決にあたり、隔絶領域内に、所要のセンサの他、これに
電気的に接続された2つのコイルを埋設しておき、その
うちの一方のコイルには、外部(隔絶領域外)に設置し
た他のコイルから与えられる磁界によって誘導起電力を
発生させて、これを当該センサの駆動電力源とし、他方
のコイルには、前記誘導起電力の印加に伴って当該セン
サの出力側に生じる電力から交流磁界を発生させて、こ
れを隔絶領域外に設置した他のコイルに受信させるとい
う特徴を有する。
According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, in addition to a required sensor, two coils electrically connected to the sensor are buried in an isolated area. In the other coil, an induced electromotive force is generated by a magnetic field given from another coil provided outside (outside the isolation region), and this is used as a drive power source for the sensor. A characteristic is that an AC magnetic field is generated from the electric power generated on the output side of the sensor in response to the application of, and this is received by another coil installed outside the isolation region.

【0011】さらに、具体的詳細に述べると、当該課題
の解決では、本発明が次に列挙するそれぞれの新規な特
徴的構成手法又は手段を採用することにより、前記目的
を達成するように為される。
More specifically, in solving the above-mentioned problems, the present invention has been made to achieve the above object by adopting each of the novel characteristic constitution techniques or means listed below. You.

【0012】即ち、本発明方法の第1の特徴は、所定の
隔絶領域内に存在させた被測定物に生じる所定の物理状
態の変化を、その被測定物の要所に設置した所定のセン
サを用いて検出する際に、当該センサから得られるセン
サ信号を隔絶領域外へ遠隔的に伝送するに当り、所定の
交流電源を用いて隔絶領域外において交流磁界を発生さ
せ、この交流磁界から隔絶領域内において誘導起電力を
発生させて、これをセンサの駆動電力とし、この駆動電
力の印加に伴って当該センサの出力側に生じる電力から
再び交流磁界を発生させ、この交流磁界から隔絶領域外
において再び誘導起電力を発生させて、この誘導起電力
の特質を被測定物における物理状態の変化の有無を判定
するためのパラメータとして用いてなるセンサ信号伝送
方法の構成採用にある。
That is, a first characteristic of the method of the present invention is that a change in a predetermined physical state occurring in an object to be measured existing in a predetermined isolation region is determined by a predetermined sensor installed at a key point of the object to be measured. When detecting using the sensor, when transmitting a sensor signal obtained from the sensor remotely to the outside of the isolation region, an AC magnetic field is generated outside the isolation region using a predetermined AC power source, and the AC magnetic field is isolated from the AC magnetic field. An induced electromotive force is generated in the area, and this is used as the driving power of the sensor. With the application of the driving power, an AC magnetic field is generated again from the power generated on the output side of the sensor. In this case, the induced electromotive force is generated again, and the characteristic of the induced electromotive force is used as a parameter for determining the presence or absence of a change in the physical state of the device under test. That.

【0013】本発明方法の第2の特徴は、上記第1の特
徴におけるセンサが、所定のインピーダンス素子である
センサ信号伝送方法の構成採用にある。
A second feature of the method of the present invention resides in adopting a configuration of a sensor signal transmission method in which the sensor in the first feature is a predetermined impedance element.

【0014】本発明方法の第3の特徴は、上記第2の特
徴におけるインピーダンス素子が、被測定物における物
理状態の変化に応じて直流抵抗成分が変化する抵抗素子
をであって、被測定物における物理状態の変化の有無の
判定を、交流電源とパラメータをなす誘導起電力との電
圧比に基づいて行ってなるセンサ信号伝送方法の構成採
用にある。
A third feature of the method according to the present invention is that the impedance element according to the second feature is a resistance element whose DC resistance component changes according to a change in a physical state of the device under test. The determination of the presence / absence of a change in the physical state is performed based on the voltage ratio between the AC power supply and the induced electromotive force as a parameter.

【0015】本発明方法の第4の特徴は、上記第3の特
徴における抵抗素子が、被測定物の歪みに応じて純抵抗
成分が変化してなるセンサ信号伝送方法の構成採用にあ
る。
A fourth feature of the method of the present invention resides in the adoption of a configuration of a sensor signal transmission method in which the resistive element according to the third feature has a pure resistance component that changes according to the distortion of the device under test.

【0016】本発明方法の第5の特徴は、上記第3の特
徴における抵抗素子が、被測定物の温度の変化に応じて
純抵抗成分が変化してなるセンサ信号伝送方法の構成採
用にある。
A fifth feature of the method of the present invention resides in the adoption of a sensor signal transmission method in which the resistance element in the above third feature has a pure resistance component that changes in accordance with a change in the temperature of the device under test. .

【0017】本発明方法の第6の特徴は、上記第2の特
徴におけるインピーダンス素子が、被測定物における物
理状態の変化に応じてキャパシタンス成分が変化する容
量素子をであるとともに、交流電源が、その周波数が可
変のものであり、被測定物における物理状態の変化の有
無の判定を、交流電源とパラメータをなす誘導起電力と
の電圧比が最大値をとるときの交流電源の周波数に基づ
いて行ってなるセンサ信号伝送方法の構成採用にある。
According to a sixth aspect of the method of the present invention, the impedance element in the second aspect is a capacitive element whose capacitance component changes in accordance with a change in the physical state of the device under test, and the AC power supply comprises The frequency is variable, and the determination of the presence or absence of a change in the physical state of the device under test is based on the frequency of the AC power supply when the voltage ratio between the AC power supply and the induced electromotive force that forms a parameter takes the maximum value. The present invention resides in adopting a configuration of a sensor signal transmission method performed.

【0018】本発明方法の第7の特徴は、上記第6の特
徴における容量素子が、被測定物の歪みに応じて純抵抗
成分が変化してなるセンサ信号伝送方法の構成採用にあ
る。
A seventh feature of the method of the present invention resides in the adoption of a configuration of a sensor signal transmission method in which the capacitance element in the sixth feature changes a pure resistance component in accordance with distortion of an object to be measured.

【0019】本発明方法の第8の特徴は、上記第6の特
徴における容量素子が、被測定物の温度の変化に応じて
純抵抗成分が変化してなるセンサ信号伝送方法の構成採
用にある。
An eighth feature of the method of the present invention resides in adoption of a configuration of a sensor signal transmission method in which the capacitance element in the sixth feature changes a pure resistance component according to a change in the temperature of the device under test. .

【0020】一方、本発明装置の第1の特徴は、所定の
隔絶領域内に存在させた被測定物に生じる所定の物理状
態の変化を、その被測定物の要所に設置した所定のセン
サを用いて検出する際に、当該センサから得られるセン
サ信号を隔絶領域外へ遠隔的に伝送するためのセンサ信
号伝送装置において、隔絶領域外に設備された所定の交
流電源と、この交流電源に電気的に接続され、その交流
電源の起電力から交流磁界を発生する第1のコイルと、
この第1のコイルとの磁気的結合が最も深い状態をなす
ように隔絶領域内に設備され、その第1のコイルから発
生された交流磁界から誘導起電力を発生する第2のコイ
ルと、この第2のコイルに前記センサを介して電気的に
接続されると同時に、その第2のコイルとの磁気的結合
が最も浅い状態をなすように設備され、その第2のコイ
ルから発生された誘導起電力の印加に伴って当該センサ
の出力側に生じる電力から再び交流磁界を発生する第3
のコイルと、この第3のコイルとの磁気的結合が最も深
い状態をなし、かつ、第1のコイルとの磁気的結合が最
も浅い状態をなすように隔絶領域外に設備され、第3の
コイルから発生された交流磁界から再び誘導起電力を発
生する第4のコイルと、第1のコイルから第4のコイル
への電気的な伝達特性を測定する伝達特性測定手段と、
を有してなるセンサ信号伝送装置の構成採用にある。
On the other hand, a first feature of the apparatus of the present invention is that a change in a predetermined physical state which occurs in an object to be measured which is present in a predetermined isolation region is detected by a predetermined sensor installed at a key point of the object to be measured. When detecting using the sensor signal transmission device for remotely transmitting a sensor signal obtained from the sensor to the outside of the isolation region, a predetermined AC power supply provided outside the isolation region, A first coil electrically connected to generate an AC magnetic field from an electromotive force of the AC power supply;
A second coil which is installed in the isolation region so that a magnetic coupling with the first coil is in the deepest state, and generates an induced electromotive force from an alternating magnetic field generated from the first coil; At the same time as being electrically connected to the second coil via the sensor, the magnetic coupling with the second coil is provided in the shallowest state, and the induction generated from the second coil is provided. A third method for generating an AC magnetic field again from the electric power generated at the output side of the sensor with the application of the electromotive force
And the third coil is installed outside the isolation region such that the magnetic coupling between the third coil and the third coil is the deepest, and the magnetic coupling between the first coil and the third coil is the shallowest. A fourth coil for generating an induced electromotive force again from an AC magnetic field generated from the coil, a transfer characteristic measuring unit for measuring an electric transfer characteristic from the first coil to the fourth coil,
The configuration of the sensor signal transmission device having

【0021】本発明装置の第2の特徴は、上記第1の特
徴における第1のコイル、第4のコイル及び伝達特性測
定手段が、単体のケースに収容されてなるセンサ信号伝
送装置の構成採用にある。
A second feature of the device of the present invention is that the first coil, the fourth coil, and the transfer characteristic measuring means in the first feature are configured as a sensor signal transmission device which is housed in a single case. It is in.

【0022】本発明装置の第3の特徴は、上記第1又は
第2の特徴における伝達特性測定手段が、第1のコイル
から引き出された端子に接続された第1の交流電圧計
と、第4のコイルから引き出された端子に接続された第
2の交流電圧計と、からなるセンサ信号伝送装置の構成
採用にある。
A third feature of the device of the present invention is that the transfer characteristic measuring means in the first or second feature is characterized in that a first AC voltmeter connected to a terminal drawn from the first coil, And a second AC voltmeter connected to a terminal drawn from the coil No. 4 and a sensor signal transmission device comprising a sensor signal transmission device.

【0023】本発明装置の第4の特徴は、上記第第1、
第2又は第3の特徴における第1乃至第4のコイルが、
共にソレノイド状をなしてなるセンサ信号伝送装置の構
成採用にある。
A fourth feature of the device of the present invention is that
The first to fourth coils in the second or third feature are:
The present invention resides in the configuration adoption of a sensor signal transmission device both of which are in a solenoid shape.

【0024】本発明装置の第5の特徴は、上記第4の特
徴における第1のコイルと第4のコイルとが、双方の中
心軸が同一平面上において直交するように配置されてな
り、第2のコイルと第3のコイルとが、第1のコイルと
第4のコイルとの配置の形態と同様に配置されてなるセ
ンサ信号伝送装置の構成採用にある。
A fifth feature of the device of the present invention is that the first coil and the fourth coil in the above-mentioned fourth feature are arranged such that their central axes are orthogonal on the same plane. The present invention resides in the configuration adoption of a sensor signal transmission device in which the second coil and the third coil are arranged in the same manner as the arrangement of the first coil and the fourth coil.

【0025】本発明装置の第6の特徴は、上記第5の特
徴における第1のコイルが、第4のコイルの中心軸に関
し対称に配置されてなるセンサ信号伝送装置の構成採用
にある。
A sixth feature of the device of the present invention resides in the configuration adoption of a sensor signal transmission device in which the first coil in the fifth feature is symmetrically arranged with respect to the center axis of the fourth coil.

【0026】本発明装置の第7の特徴は、上記第5の特
徴における第4のコイルが、第1のコイルの中心軸に関
し対称に配置されてなるセンサ信号伝送装置の構成採用
にある。
A seventh feature of the present invention resides in the adoption of a sensor signal transmission device in which the fourth coil of the fifth feature is symmetrically arranged with respect to the center axis of the first coil.

【0027】本発明装置の第8の特徴は、上記第1、第
2、第3、第4、第5、第6又は第7の特徴におけるセ
ンサが、所定のインピーダンス素子からなるセンサ信号
伝送装置の構成採用にある。
An eighth feature of the device according to the present invention is that the sensor according to the first, second, third, fourth, fifth, sixth or seventh feature is a sensor signal transmission device comprising a predetermined impedance element. Configuration adoption.

【0028】本発明装置の第9の特徴は、上記第8の特
徴におけるインピーダンス素子が、被測定物における物
理状態の変化に応じて直流抵抗成分が変化する抵抗素子
からなるセンサ信号伝送装置の構成採用にある。
A ninth feature of the present invention resides in a sensor signal transmission device in which the impedance element according to the eighth feature is a resistance element whose DC resistance component changes in accordance with a change in the physical state of the device under test. In hiring.

【0029】本発明装置の第10の特徴は、上記第9の
特徴における抵抗素子が、第2のコイルと第3のコイル
との間に直列に接続されてなるセンサ信号伝送装置の構
成採用にある。
A tenth feature of the device of the present invention resides in the configuration adoption of a sensor signal transmission device in which the resistance element according to the ninth feature is connected in series between the second coil and the third coil. is there.

【0030】本発明装置の第11の特徴は、上記第9の
特徴における抵抗素子が、第2のコイルと第3のコイル
との間に並列に接続されてなるセンサ信号伝送装置の構
成採用にある。
An eleventh feature of the device of the present invention resides in the configuration adoption of a sensor signal transmission device in which the resistance element in the ninth feature is connected in parallel between the second coil and the third coil. is there.

【0031】本発明装置の第12の特徴は、上記第9、
第10又は第11の特徴における抵抗素子が、被測定物
の歪みに応じて純抵抗成分が変化する素子からなるセン
サ信号伝送装置の構成採用にある。
The twelfth feature of the device of the present invention is as follows.
A tenth or eleventh aspect of the present invention resides in the configuration adoption of a sensor signal transmission device in which the resistance element has an element whose pure resistance component changes according to the distortion of the device under test.

【0032】本発明装置の第13の特徴は、上記第9、
第10又は第11の特徴における抵抗素子が、被測定物
の温度の変化に応じて純抵抗成分が変化する素子からな
るセンサ信号伝送装置の構成採用にある。
A thirteenth feature of the device of the present invention is that
A tenth or eleventh aspect of the present invention resides in the configuration of the sensor signal transmission device in which the resistive element includes an element whose pure resistance component changes according to a change in the temperature of the device under test.

【0033】本発明装置の第14の特徴は、上記第8の
特徴におけるインピーダンス素子が、被測定物における
物理状態の変化に応じてキャパシタンス成分が変化する
容量素子からなるセンサ信号伝送装置の構成採用にあ
る。
A fourteenth feature of the device of the present invention is that the impedance element in the eighth feature is configured as a sensor signal transmission device in which a capacitance component whose capacitance component changes according to a change in a physical state of the device under test. It is in.

【0034】本発明装置の第15の特徴は、上記第14
の特徴における容量素子が、第2のコイルと第3のコイ
ルとの間に直列に接続されてなるセンサ信号伝送装置の
構成採用にある。
A fifteenth feature of the device of the present invention is that
The characteristic feature of the present invention resides in the configuration adoption of a sensor signal transmission device in which the capacitive element is connected in series between the second coil and the third coil.

【0035】本発明装置の第16の特徴は、上記第14
の特徴における容量素子が、第2のコイルと第3のコイ
ルとの間に並列に接続されてなるセンサ信号伝送装置の
構成採用にある。
The sixteenth feature of the device of the present invention is that
The feature of the present invention resides in the configuration adoption of a sensor signal transmission device in which the capacitive element is connected in parallel between the second coil and the third coil.

【0036】本発明装置の第17の特徴は、上記第1
4、第15又は第16の特徴における容量素子が、被測
定物の歪みに応じて純抵抗成分が変化する素子からなる
センサ信号伝送装置の構成採用にある。
The seventeenth feature of the device of the present invention is that
The fourth, fifteenth, or sixteenth feature is that the capacitive element according to the fifteenth or sixteenth aspect adopts a configuration of the sensor signal transmission device including an element whose pure resistance component changes according to distortion of the device under test.

【0037】本発明装置の第18の特徴は、上記第1
4、第15又は第16の特徴における容量素子が、被測
定物の温度の変化に応じて純抵抗成分が変化する素子か
らなるセンサ信号伝送装置の構成採用にある。
The eighteenth feature of the device of the present invention is that
The fourth, fifteenth, or sixteenth feature is that the capacitive element according to the fifteenth or sixteenth aspect employs a sensor signal transmission device including an element whose pure resistance component changes according to a change in the temperature of the device under test.

【0038】[0038]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明の実施の形態について説明する。 (第1形態例)図1(a)乃至(c)は、第1形態例に
係る発明の原理的構成図、図2は、図1に示す発明の等
価回路図、図3(a)及び(b)は、図1に示す発明に
用いられる第1のコイルと第4のコイルとの配置図であ
る。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
An embodiment of the present invention will be described. (First Embodiment) FIGS. 1A to 1C are diagrams showing the principle of the invention according to the first embodiment, FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of the invention shown in FIG. 1, FIGS. FIG. 2B is a layout diagram of a first coil and a fourth coil used in the invention shown in FIG.

【0039】まず、図1に示すように、この第1形態例
に係る発明は、隔絶領域外に設備された交流電源1と、
この交流電源1に電気的に接続され、その交流電源1の
起電力から交流磁界を発生するソレノイド状の第1のコ
イル2と、この第1のコイル2との磁気的結合が最も深
い状態をなすように隔絶領域内に設備され、その第1の
コイル2から発生された交流磁界から誘導起電力を発生
するソレノイド状の第2のコイル3と、この第2のコイ
ル3に抵抗Rを直列に介して電気的に接続されると同時
に、その第2のコイル3との磁気的結合が最も浅い状態
をなすように設備され、その第2のコイル3から発生さ
れた誘導起電力の印加に伴って抵抗Rの出力側に生じる
電力から再び交流磁界を発生するソレノイド状の第3の
コイル4と、この第3のコイル4との磁気的結合が最も
深い状態をなし、かつ、第1のコイル2との磁気的結合
が最も浅い状態をなすように隔絶領域外に設備され、第
3のコイル4から発生された交流磁界から再び誘導起電
力を発生するソレノイド状の第4のコイル5と、第1の
コイル2から第4のコイル5への電気的な伝達特性を測
定するための計器として、第4のコイル5の出力(引き
出された端子)に接続された交流電圧計6(第2の交流
電圧計.「伝達特性測定手段」の一部をなす)とを有し
て構成されている。
First, as shown in FIG. 1, the invention according to the first embodiment includes an AC power supply 1 provided outside the isolation region,
A state in which the magnetic coupling between the first coil 2 which is electrically connected to the AC power supply 1 and generates an AC magnetic field from the electromotive force of the AC power supply 1 and the first coil 2 is the deepest. A second coil 3 which is installed in the isolation region and generates an induced electromotive force from an AC magnetic field generated from the first coil 2, and a resistor R is connected in series with the second coil 3. And at the same time, the magnetic coupling with the second coil 3 is set to the shallowest state, and the application of the induced electromotive force generated from the second coil 3 A third solenoid-like coil 4 for generating an AC magnetic field again from the electric power generated on the output side of the resistor R and the third coil 4 have the deepest magnetic coupling. The state where the magnetic coupling with the coil 2 is the shallowest A fourth coil 5 which is installed outside the isolation region and generates an induced electromotive force again from an AC magnetic field generated from the third coil 4, and a first coil 4 to a fourth coil 5. Voltmeter 6 (second AC voltmeter. “Transfer characteristic measuring means”) connected to the output (terminal drawn out) of the fourth coil 5 as an instrument for measuring the electrical transfer characteristic to the ).

【0040】なお、図示の抵抗Rは、所定の隔絶領域内
における所定の物理状態の変化を検出するためのセンサ
が、通常、所定のインピーダンス素子からなるため、そ
のセンサの電気的機能を等価的に表現したものである。
また、この抵抗Rは、第2のコイル3と第3のコイル4
との間に、並列に接続しても差し支えない。
The resistor R shown in the figure has a sensor for detecting a change in a predetermined physical state in a predetermined isolation region, which is usually formed of a predetermined impedance element. Therefore, the electrical function of the sensor is equivalent. It is expressed in.
The resistance R is equal to the resistance of the second coil 3 and the third coil 4.
May be connected in parallel.

【0041】ここで、第1のコイル2と第4のコイル5
とは、図示のように、双方の中心軸が同一平面上におい
て直交するよう配置され、第2のコイル3と第3のコイ
ル4とについても、図示のように、双方の中心軸が同一
平面上において直交するよう配置される。
Here, the first coil 2 and the fourth coil 5
As shown in the figure, both central axes are arranged so as to be orthogonal on the same plane as shown in the figure, and both the central axes of the second coil 3 and the third coil 4 are also in the same plane as shown in the figure. It is arranged to be orthogonal at the top.

【0042】このため、第1のコイル2に交流電源1か
らの交流電圧(起電力)を与えると、そのときの発生磁
界αは、第3のコイル4の中心軸と第4のコイル5の中
心軸とに対しては何れも直交することになるため、これ
らには結果的に誘導起電力を発生させず、磁気的結合が
最も深くなるよう(平行に)配置された第2のコイル3
にのみ、誘導起電力を発生させる結果となる。
For this reason, when an AC voltage (electromotive force) from the AC power supply 1 is applied to the first coil 2, the generated magnetic field α at that time becomes the center axis of the third coil 4 and the magnetic field α of the fourth coil 5. Since both are orthogonal to the central axis, they do not generate an induced electromotive force as a result, and the second coils 3 arranged so as to have the deepest (parallel) magnetic coupling.
Only results in an induced electromotive force.

【0043】すると、この誘導起電力により、抵抗Rを
通って第3のコイル4に電流が流れて、ここに新たな交
流磁界が発生する。そして、このときの発生磁界βは、
以上の原理と同様、第1のコイル2の中心軸と第2のコ
イル3の中心軸とに対しては何れも直交することになる
ため、これらには誘導起電力を発生させず、磁気的結合
が最も深くなるよう(平行に)配置された第4のコイル
3にのみ、誘導起電力を発生させる。
Then, due to the induced electromotive force, a current flows through the third coil 4 through the resistor R, and a new AC magnetic field is generated here. Then, the generated magnetic field β at this time is
Similarly to the above principle, since the center axis of the first coil 2 and the center axis of the second coil 3 are both orthogonal to each other, they do not generate induced electromotive force, and An induced electromotive force is generated only in the fourth coil 3 arranged so that the coupling is deepest (in parallel).

【0044】即ち、各コイル間の磁気的結合は、第1の
コイル2と第2のコイル3との間、及び第3のコイル4
と第4のコイル5との間にのみ生じ、これら各コイル間
は、それぞれトランスと見なすことができる。この結
果、図1の構成は、図2の等価回路で表現することがで
きる。
That is, the magnetic coupling between the coils is performed between the first coil 2 and the second coil 3 and the third coil 4.
, And only between the fourth coil 5 and each of these coils can be regarded as a transformer. As a result, the configuration of FIG. 1 can be represented by the equivalent circuit of FIG.

【0045】この等価回路で考えた場合、第1のコイル
2の端子2a,2bに交流電源1からの交流電圧を印加
すると、第2のコイル3、抵抗R、第3のコイル4を介
して、第4のコイル5の端子5a,5bに交流電圧が誘
導され、これが交流電圧計6によって検出されることに
なるが、このときの、第1のコイル2から第4のコイル
5への電気的な伝達特性は、必然的に、図2を構成する
各素子の特性により決定される。従って、抵抗Rの値が
温度の変化や歪みなどによって変化すれば自ずと伝達特
性は変化し、この伝達特性の変化を測定することで、温
度の変化や歪みなどを検出することができる。
When this equivalent circuit is considered, when an AC voltage from the AC power supply 1 is applied to the terminals 2 a and 2 b of the first coil 2, the AC voltage is applied via the second coil 3, the resistor R and the third coil 4. An AC voltage is induced in the terminals 5a and 5b of the fourth coil 5 and detected by the AC voltmeter 6. At this time, the electric voltage from the first coil 2 to the fourth coil 5 is changed. Typical transfer characteristics are inevitably determined by the characteristics of each element constituting FIG. Therefore, if the value of the resistor R changes due to a change in temperature, distortion, or the like, the transfer characteristic naturally changes. By measuring the change in the transfer characteristic, a change in temperature, distortion, or the like can be detected.

【0046】ところで、図1の構成において、第1のコ
イル2と第4のコイル5とをあまり近づけすぎると、第
1のコイル2の発生磁界の一部が、抵抗Rを経由せず
に、直接、第4のコイル5に誘導起電力を発生させ、そ
の抵抗Rの値の変化の検出感度を低下させてしまうこと
がある。
In the configuration of FIG. 1, if the first coil 2 and the fourth coil 5 are too close to each other, a part of the magnetic field generated by the first coil 2 does not pass through the resistor R but In some cases, an induced electromotive force is directly generated in the fourth coil 5 to lower the detection sensitivity for a change in the value of the resistor R.

【0047】これは、一般に、この種の遠隔伝送(遠隔
計測)の場合、第4のコイル5は、第2のコイル3及び
第3のコイル4とは離れて配置されるものの、第1のコ
イル2には接近して配置されるため、その第4のコイル
5が、第2のコイル3の発生磁界や第3のコイル4の発
生磁界βよりも、第1のコイル2の発生磁界αの影響を
直接的に受けやすいことに起因する。
In general, in the case of this type of remote transmission (remote measurement), the fourth coil 5 is arranged apart from the second coil 3 and the third coil 4, but the first coil 5 Since the fourth coil 5 is disposed close to the coil 2, the fourth coil 5 generates a magnetic field α generated by the first coil 2 more than a magnetic field generated by the second coil 3 and a magnetic field β generated by the third coil 4. Because they are directly susceptible to

【0048】従って、図3(a)に示すように、第1の
コイル2の発生磁界α1により、直接、第4のコイル5
に起電力が誘導されないよう、第4のコイル5を、第1
のコイル2の中心軸に関し対称に配置したり(対称面S
1)、或いは、同図(b)に示すように、第1のコイル
2の発生磁界α2により、直接、第4のコイル5に起電
力が誘導されないよう、第1のコイル2を、第4のコイ
ル5の中心軸に関し対称に配置したり(対称面S2)す
る工夫が必要である。
Therefore, as shown in FIG. 3A, the fourth coil 5 is directly driven by the magnetic field α1 generated by the first coil 2.
The first coil 5 is connected to the first
May be arranged symmetrically with respect to the center axis of the coil 2 (the symmetry plane S
1) Alternatively, as shown in FIG. 3B, the first coil 2 is connected to the fourth coil 5 so that electromotive force is not directly induced in the fourth coil 5 by the magnetic field α2 generated by the first coil 2. It is necessary to devise a method of symmetrical arrangement (symmetric plane S2) with respect to the central axis of the coil 5 of FIG.

【0049】以上の配置の効用を説明すれば、まず、同
図(a)の場合、第3のコイルの発生磁界α1は、第4
のコイル5に関し、図の左半分では左向きの軸方向成分
を、右半分では右左向きの軸方向成分をもつことにな
り、第4のコイル5の左半分と右半分とでは逆向きの誘
導起電力が発生して、これらが相殺される結果、全体と
しての誘導起電力はゼロとなる。一方、同図(b)の場
合、第3のコイルの発生磁界α2は、第4のコイル5の
軸方向成分に関し、常に直角に交わることになって、そ
の第4のコイル5に誘導起電力が発生することはない。
To explain the effect of the above arrangement, first, in the case of FIG.
The left half of the figure has a leftward axial component and the right half has a rightward and leftward axial component, and the left half and the right half of the fourth coil 5 have opposite induction components. As a result of the generation of power and the cancellation of these, the induced electromotive force as a whole becomes zero. On the other hand, in the case of FIG. 6B, the generated magnetic field α2 of the third coil always intersects at right angles with respect to the axial component of the fourth coil 5, and the induced electromotive force is applied to the fourth coil 5. Does not occur.

【0050】(第2形態例)図4は、第2形態例に係る
発明の等価回路図であり、図5は、図4に示す発明の作
用を説明するための補助図である。なお、このセンサ信
号伝送装置の原理的構成は、以上に説明した第1形態例
におけるそれと同じであるので、図示は省略する。ま
た、この第2形態例においては、以上の第1形態例を構
成する要素と同一又は同等のものにつき、同一の符号を
用いて説明するものとする。
(Second Embodiment) FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of the invention according to the second embodiment, and FIG. 5 is an auxiliary diagram for explaining the operation of the invention shown in FIG. Note that the principle configuration of this sensor signal transmission device is the same as that of the above-described first embodiment, and is not shown. In the second embodiment, the same or equivalent elements as those in the first embodiment will be described using the same reference numerals.

【0051】まず、図4に示すように、この第2形態例
に係る発明は、第1形態例で示した装置の抵抗Rの部分
をコンデンサCに置き換え、さらに、このコンデンサC
を、第2のコイル3と第3のコイル4との間に並列に接
続したものである。本回路では、これを構成するコイル
のインダクタンスと、コンデンサCのキャパシタンスと
により決定される共振周波数を有し、さらに、その共振
周波数は、当該コンデンサCのキャパシタンスの平方根
に反比例することが一般に知られている。従って、当該
共振周波数を検出できれば、当該コンデンサCのキャパ
シタンスを知ることができ、さらに、所要の温度の変化
や歪みなどを検出することができる。
First, as shown in FIG. 4, in the invention according to the second embodiment, the resistor R of the device shown in the first embodiment is replaced with a capacitor C.
Are connected in parallel between the second coil 3 and the third coil 4. It is generally known that the present circuit has a resonance frequency determined by the inductance of the coil constituting the circuit and the capacitance of the capacitor C, and that the resonance frequency is inversely proportional to the square root of the capacitance of the capacitor C. ing. Therefore, if the resonance frequency can be detected, the capacitance of the capacitor C can be known, and a required change in temperature, distortion, and the like can be detected.

【0052】ところで、この第2形態例に係る発明は、
先の第1形態例に係る発明に比べ、以下に示す利点を有
する。即ち、まず第1に、先の第1形態例に係る発明に
おいて、第1のコイル2及び第3のコイル4の発生磁界
は、それぞれ、第2のコイル3及び第4のコイル5に達
するが、このときの交流磁界は、コイル間に存在する地
盤や部材中などで減衰し、その減衰量は、当然、それら
地盤等の状態により変化する。従って、第4のコイル5
の発生電圧を測定しても、その大きさは、抵抗Rの値の
大きさだけではく、必然的に、地盤等の影響を含んだも
のとなる。
By the way, the invention according to the second embodiment is
It has the following advantages as compared with the first embodiment. That is, first, in the invention according to the first embodiment, the magnetic fields generated by the first coil 2 and the third coil 4 reach the second coil 3 and the fourth coil 5, respectively. The AC magnetic field at this time is attenuated in the ground and members existing between the coils, and the amount of the attenuation naturally changes depending on the state of the ground and the like. Therefore, the fourth coil 5
Even if the generated voltage is measured, the magnitude of the voltage includes not only the magnitude of the value of the resistance R but also the influence of the ground and the like.

【0053】これに対し、この第2形態例に係る発明で
は、これも地盤等の影響による磁気減衰量が変化すれ
ば、第4のコイル5の発生電圧が変化するものの、これ
は電圧レベルを全体的に上下させるだけであり、共振周
波数については変化させない。従って、この第2形態例
に係る発明によれば、第1態例に係る発明よりも、地盤
等の特性変化の影響を低減させることができると言え
る。
On the other hand, in the invention according to the second embodiment, if the amount of magnetic attenuation also changes due to the influence of the ground or the like, the voltage generated by the fourth coil 5 changes, but this changes the voltage level. It only raises or lowers the whole, but does not change the resonance frequency. Therefore, according to the invention of the second embodiment, it can be said that the influence of the characteristic change of the ground or the like can be reduced more than the invention of the first embodiment.

【0054】また、この第2形態例に係る発明では、コ
ンデンサCが第2のコイル3と第3のコイル4との間に
並列に接続されているため、例えば、図5に示すよう
に、コンデンサCが当該箇所に直列に接続されている場
合に比べ、第3のコイル4の発生磁界を増大させること
ができる。
Further, in the invention according to the second embodiment, since the capacitor C is connected in parallel between the second coil 3 and the third coil 4, for example, as shown in FIG. The magnetic field generated by the third coil 4 can be increased as compared with the case where the capacitor C is connected in series at the location.

【0055】即ち、図4において、A,B間のインピー
ダンスは、第3のコイル4とコンデンサCとからなる並
列共振回路の共振周波数において極大となり、第2のコ
イル3がこの共振周波数の電圧を発生すると、その第2
のコイルには殆ど電流が流れなくなって、自身の内部抵
抗による電圧降下が生じなくなり、この結果、A,B間
には、第2のコイル3の発生電圧と同程度の電圧が加わ
る。
That is, in FIG. 4, the impedance between A and B becomes maximum at the resonance frequency of the parallel resonance circuit including the third coil 4 and the capacitor C, and the second coil 3 generates the voltage of this resonance frequency. When it occurs, its second
The current hardly flows through the coil, and no voltage drop occurs due to its own internal resistance. As a result, a voltage similar to the voltage generated by the second coil 3 is applied between A and B.

【0056】一方、図5では、共振周波数におけるA,
B間のインピーダンスは極小となり、これに伴い第2の
コイル3に大きな電流が流れて、当該内部抵抗による電
圧降下が生じるようになり、この結果、A,B間に加わ
る電圧は、第2のコイル3の発生電圧よりも大幅に低下
する。つまり、換言すれば、コンデンサCを第2のコイ
ル3と第3のコイル4との間に並列に接続することによ
り、第1のコイル2に加える電圧を増加させることがで
きる。
On the other hand, in FIG. 5, A,
The impedance between B and B becomes extremely small, a large current flows through the second coil 3 and a voltage drop occurs due to the internal resistance. As a result, the voltage applied between A and B becomes the second voltage. The voltage is much lower than the voltage generated by the coil 3. That is, in other words, the voltage applied to the first coil 2 can be increased by connecting the capacitor C in parallel between the second coil 3 and the third coil 4.

【0057】[0057]

【実施例】続いて、添付図面を参照しながら、本発明の
実施例について説明する。 (第1実施例の装置例)図6は、第1形態例に対応する
本発明の第1実施例に係るセンサ信号伝送装置の構成
図、図7は、図6に示すセンサ信号伝送装置の要部断面
図である。なお、この第1実施例の装置例では、地下地
盤中に埋設された鉄製管路の接続部における歪みを、地
上から非接触で測定する装置を例に挙げ説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 6 is a configuration diagram of a sensor signal transmission device according to a first embodiment of the present invention corresponding to the first embodiment, and FIG. 7 is a diagram of the sensor signal transmission device shown in FIG. It is principal part sectional drawing. In the example of the apparatus according to the first embodiment, a description will be given of an example of an apparatus for measuring a distortion at a connection portion of an iron pipe buried in an underground ground from the ground in a non-contact manner.

【0058】まず、図6に示すように、このセンサ信号
伝送装置10は、第1形態例で説明した各要素とそれぞ
れ同等な、交流電源1、第1のコイル1、第2のコイル
3、第3のコイル4、第4のコイル5、及び交流電圧計
6を有して構成されており、さらに、第1のコイル2
(交流電源1との接続点)から引き出された端子に接続
された交流電圧計11を有して構成されている(以降の
説明では、2つの交流電圧計6,11を区別するため、
入力側に接続されたそれを第1の交流電圧計11とし、
出力側に接続されたそれを第2の交流電圧計12(以
降、符号「6」は用いない)と表記するものとする)。
そして、第2のコイル3と第3のコイル4との間には、
インピーダンス素子を含むセンサ部13が並列に接続さ
れている。
First, as shown in FIG. 6, the sensor signal transmission device 10 includes an AC power supply 1, a first coil 1, a second coil 3, The first coil 2 includes a third coil 4, a fourth coil 5, and an AC voltmeter 6.
It has an AC voltmeter 11 connected to a terminal drawn from the (connection point to the AC power supply 1) (in the following description, in order to distinguish the two AC voltmeters 6 and 11,
It is connected to the input side as a first AC voltmeter 11,
The one connected to the output side is referred to as a second AC voltmeter 12 (hereinafter, the symbol “6” is not used).
And, between the second coil 3 and the third coil 4,
Sensor units 13 including impedance elements are connected in parallel.

【0059】ここで、第1の交流電圧計11及び第2の
交流電圧計12は、伝達特性測定手段を構成し、この手
段と、交流電源1、第1のコイル2、及び第4のコイル
5は、単体のケース14に収容されて、自由に持ち運び
ができるようになっている。そして、このケース14
は、その使用に際し、地表15に設置されるようになっ
ている。
Here, the first AC voltmeter 11 and the second AC voltmeter 12 constitute transfer characteristic measuring means, and this means is connected to the AC power supply 1, the first coil 2, and the fourth coil 5 is housed in a single case 14 so that it can be carried freely. And this case 14
Is set on the ground surface 15 when it is used.

【0060】一方、第2のコイル3、及び第3のコイル
4は、センサ部13と共に地下地盤16中に埋設される
ようになっており、このうちのセンサ部13について
は、図の右方に位置する第1の管路17の継ぎ手17a
の部分と、図の左方に位置する第2の管路18との間を
跨ぐように、固着されるようになっている。
On the other hand, the second coil 3 and the third coil 4 are buried in the underground ground 16 together with the sensor unit 13, and the sensor unit 13 is located on the right side of the figure. 17a of the first conduit 17 located at
And the second pipeline 18 located on the left side of the figure.

【0061】このセンサ部11の詳細については、図7
に示すように、所定のインピーダンス素子として、被測
定物の歪みに応じて順抵抗成分が変化する歪みゲージ1
3aが用いられており、その一端が、第1の管路17の
継ぎ手17aの一部に、直接的に固着されるようになっ
ており、他端が、取付台19を間に介しつつ、第2の管
路18の一部に固着されるようになっている。即ち、本
センサ信号伝送装置10においては、第1の管路17と
第2の管路18とが長手方向にずれた場合に、歪みゲー
ジ13aが伸び縮みして、その抵抗値が変化するように
なっている。
The details of the sensor section 11 are described in FIG.
As shown in FIG. 1, as a predetermined impedance element, a strain gauge 1 whose forward resistance component changes according to the strain of an object to be measured.
3a is used, one end of which is directly fixed to a part of the joint 17a of the first conduit 17 and the other end of the first conduit 17 with the mounting base 19 interposed therebetween. The second pipe 18 is fixed to a part of the second pipe 18. That is, in the sensor signal transmission device 10, when the first conduit 17 and the second conduit 18 are displaced in the longitudinal direction, the strain gauge 13a expands and contracts, and the resistance value changes. It has become.

【0062】(第1実施例の方法例)続いて、以上のよ
うに構成されたセンサ信号伝送装置10により、実際
に、第1の管路17と第2の管路18との間の歪みを測
定する方法について説明する。
(Example of Method of First Embodiment) Subsequently, the distortion between the first pipe line 17 and the second pipe line 18 is actually caused by the sensor signal transmission device 10 configured as described above. The method for measuring the value will be described.

【0063】まず、本センサ信号伝送装置10の隔絶領
域外装置をなすケース14を、センサ部13等の埋設の
直後に、隔絶領域内の地下地盤16中にあるセンサ部1
3の上方領域に位置する地表15に設置し、第1の管路
17と第2の管路18との間に歪みが生じていない状態
で、第1のコイル2に一定周波数の交流電圧を加え、こ
のときの入力電圧と出力電圧との比を、第1の交流電圧
計11の指示値と第2の交流電圧計12の指示値とから
計算する。
First, immediately after the sensor unit 13 and the like are buried, the case 14 constituting the device outside the isolation region of the sensor signal transmission device 10 is placed in the sensor unit 1 in the underground ground 16 in the isolation region.
3 is set on the ground surface 15 located in the upper area of the first coil 3, and an AC voltage having a constant frequency is applied to the first coil 2 in a state where no distortion occurs between the first pipe 17 and the second pipe 18. In addition, the ratio between the input voltage and the output voltage at this time is calculated from the indicated value of the first AC voltmeter 11 and the indicated value of the second AC voltmeter 12.

【0064】そして、地震等の後で、第1の管路17と
第2の管路18との間に歪みが生じたと思われるとき
に、再び、第1のコイル2に以前と同一の周波数の交流
電圧を加え、前述の入力電圧と出力電圧との比を測定す
る。このとき、今回測定した入出力電圧比が当初測定し
た値と異なっていれば、第1の管路17と第2の管路1
8との間に歪みが生じたものと判断できる。
When it is considered that a distortion has occurred between the first conduit 17 and the second conduit 18 after an earthquake or the like, the first coil 2 is again supplied with the same frequency as before. And the ratio between the input voltage and the output voltage is measured. At this time, if the input / output voltage ratio measured this time is different from the initially measured value, the first line 17 and the second line 1
8, it can be determined that a distortion has occurred.

【0065】つまり、このセンサ信号伝送方法では、一
定周波数の交流電源1を用いて隔絶領域外において交流
磁界を発生させ、この交流磁界から隔絶領域内において
誘導起電力を発生させて、これを歪みゲージ13aの駆
動電力とし、この駆動電力の印加に伴って当該歪みゲー
ジ13aの出力側に生じる電力から再び交流磁界を発生
させる。
That is, in this sensor signal transmission method, an AC magnetic field is generated outside the isolation region using the AC power supply 1 having a constant frequency, and an induced electromotive force is generated from the AC magnetic field within the isolation region, thereby distorting the generated electromagnetic field. The drive power of the gauge 13a is used, and an AC magnetic field is generated again from the power generated on the output side of the strain gauge 13a with the application of the drive power.

【0066】この交流磁界から隔絶領域外において再び
誘導起電力を発生させて、この誘導起電力の特質、即
ち、出力電圧そのものを、第1の管路17と第2の管路
18との間の歪みの有無を判定するためのパラメータと
して用い、実際の歪みの有無の判定は、交流電源1によ
る入力電圧とパラメータをなす出力電圧との比に基づい
て行うわけである。
An induced electromotive force is generated again outside the isolation region from the AC magnetic field, and the characteristic of the induced electromotive force, that is, the output voltage itself is set between the first line 17 and the second line 18. Is used as a parameter for determining the presence or absence of the distortion, and the determination of the actual presence or absence of the distortion is performed based on the ratio between the input voltage from the AC power supply 1 and the output voltage constituting the parameter.

【0067】なお、第1のコイル2と第2のコイル3と
の間の磁気的結合、及び第3のコイル4と第4のコイル
5との間の磁気的結合ができるだけ深くなるように、ケ
ース14内の第1のコイル2については、地下地盤16
中にある第2のコイル3の直上近傍に位置させ、ケース
14内の第4のコイル5については、地下地盤16中に
ある第3のコイル4の直上近傍に位置させる必要があ
る。
Note that the magnetic coupling between the first coil 2 and the second coil 3 and the magnetic coupling between the third coil 4 and the fourth coil 5 are made as deep as possible. For the first coil 2 in the case 14, the underground ground 16
The fourth coil 5 in the case 14 needs to be located immediately above and near the third coil 4 in the underground ground 16.

【0068】しかし、この設置操作を確実に行うには、
第2のコイル3及び第3のコイル4の地下地盤16中へ
の埋設を完了したときに、それらの位置と向きを示す目
印を、スプレー塗料などで地表15に付けておくとよ
い。そして、第2のコイル3及び第3のコイル4を、複
数の管路の継ぎ目ごとにセンサ部13と共に多数設置
し、その一方で、本センサ信号伝送装置10の隔絶領域
外装置をなすケース14を1つ用意すれば、これを各地
点における測定に共用させることができる。
However, in order to perform this installation operation reliably,
When the embedding of the second coil 3 and the third coil 4 in the underground ground 16 is completed, a mark indicating their positions and directions may be attached to the ground surface 15 with spray paint or the like. Then, a large number of the second coil 3 and the third coil 4 are installed together with the sensor unit 13 at each joint of a plurality of conduits, while a case 14 forming a device outside the isolation region of the sensor signal transmission device 10 is provided. If one is prepared, this can be shared for measurement at each point.

【0069】なお、以上の設置操作の他にも、簡略的な
手法として、例えば、ケース14を実際に駆動しなが
ら、その全体を水平方向へゆっくりと回転させて、第2
の交流電圧計12が最も高い指示値となる点を見出し、
これにより、第1のコイル2と第2のコイル3との間、
及び第3のコイル4と第4のコイル5との間を概ね平行
にして、磁気的結合を可及的に深くすることもできる。
In addition to the above-described setting operation, as a simple method, for example, while the case 14 is actually driven, the whole thereof is slowly rotated in the horizontal direction to obtain a second method.
The point at which the AC voltmeter 12 has the highest indicated value,
Thereby, between the first coil 2 and the second coil 3,
In addition, the third coil 4 and the fourth coil 5 may be substantially parallel to each other to make the magnetic coupling as deep as possible.

【0070】(第2実施例の装置例)図8は、第2形態
例に対応する本発明の第2実施例に係るセンサ信号伝送
装置の要部断面図である。なお、この第2実施例に係る
装置例の全体構成は、第1実施例の装置例のそれと同等
であり、このため、共通する部分に関する説明は省略す
るものとする。また、この第2実施例の装置例でも、地
下地盤中に埋設された鉄製管路の接続部における歪み
を、地上から非接触で測定する装置を例に挙げ説明す
る。
(Example of Apparatus of Second Embodiment) FIG. 8 is a sectional view of a main part of a sensor signal transmission apparatus according to a second embodiment of the present invention corresponding to the second embodiment. Note that the overall configuration of the device example according to the second embodiment is the same as that of the device example of the first embodiment, and therefore, the description of the common parts will be omitted. Also, in the device example of the second embodiment, a description will be given of an example of a device that measures the strain at a connection portion of an iron pipe buried in an underground ground from the ground in a non-contact manner.

【0071】同図に示すように、このセンサ信号伝送装
置20では、所定のインピーダンス素子として、対向す
る第1の電極23aと第2の電極23bとから構成さ
れ、被測定物の歪みに応じてキャパシタンス成分が変化
するコンデンサ要素23cが用いられており、そのうち
の第1の電極23aが、第1の取付台29aを間に介し
つつ、第1の管路27の継ぎ手27aの一部に固着され
るようになっておる。
As shown in the figure, in the sensor signal transmission device 20, a first electrode 23a and a second electrode 23b facing each other are provided as predetermined impedance elements, and according to the distortion of the object to be measured. A capacitor element 23c having a variable capacitance component is used, of which a first electrode 23a is fixed to a part of a joint 27a of a first conduit 27 with a first mount 29a interposed therebetween. It is becoming like.

【0072】第2の電極23bについては、第2の取付
台29bを間に介しつつ、第2の管路28の一部に固着
されるようになっている。即ち、本センサ信号伝送装置
20においては、第1の管路27と第2の管路28とが
長手方向にずれた場合に、コンデンサ要素23cにおけ
る第1の電極23aと第2の電極23bとの対向面積が
変化して、そのキャパシタンスが変化するようになって
いる。
The second electrode 23b is fixed to a part of the second conduit 28 with the second mount 29b interposed therebetween. That is, in the present sensor signal transmission device 20, when the first pipe 27 and the second pipe 28 are displaced in the longitudinal direction, the first electrode 23a and the second electrode 23b of the capacitor element 23c are connected to each other. Is changed, and the capacitance changes.

【0073】(第2実施例の方法例)続いて、以上のよ
うに構成されたセンサ信号伝送装置20により、実際
に、第1の管路27と第2の管路28との間の歪みを測
定する方法について説明する。図9は、第2実施例に係
るセンサ信号伝送方法を説明するための入出力電圧比の
周波数特性図である。
(Example of Method of Second Embodiment) Subsequently, the distortion between the first pipe 27 and the second pipe 28 is actually caused by the sensor signal transmission device 20 configured as described above. The method for measuring the value will be described. FIG. 9 is a frequency characteristic diagram of the input / output voltage ratio for explaining the sensor signal transmission method according to the second embodiment.

【0074】本センサ信号伝送装置20の第1のコイル
2に交流電圧を加えた場合、その発生磁界が第2のコイ
ル3に達して誘導起電力を発生させ、以下、前述した第
1実施例と同様に、第3のコイル4、第4のコイル5へ
と、順次、エネルギーが伝達される。
When an AC voltage is applied to the first coil 2 of the sensor signal transmission device 20, the generated magnetic field reaches the second coil 3 to generate an induced electromotive force. Similarly, the energy is sequentially transmitted to the third coil 4 and the fourth coil 5.

【0075】以上の過程において、第3のコイル4に加
わる電圧は、その第3のコイル4のインダクタンスとコ
ンデンサ要素23cのキャパシタンスとで決定される共
振周波数fで最大となり、そのときの第1のコイル2の
発生電圧も最大となる。そこで、交流電源1の周波数を
種々可変し、第1のコイル2と第4のコイル5との電圧
比、即ち、入出力電圧比を、オシロスコープで測定して
プロットしていくと、図9に示すような曲線が得られ、
共振周波数fにおいて、その入出力電圧比も最大になる
ことが理解される。
In the above process, the voltage applied to the third coil 4 becomes maximum at the resonance frequency f determined by the inductance of the third coil 4 and the capacitance of the capacitor element 23c. The voltage generated by the coil 2 also becomes maximum. Then, the frequency of the AC power supply 1 is variously varied, and the voltage ratio between the first coil 2 and the fourth coil 5, that is, the input / output voltage ratio is measured and plotted with an oscilloscope. The curve as shown is obtained,
It is understood that the input / output voltage ratio also becomes maximum at the resonance frequency f.

【0076】以上の原理に基づき、本方法例では、ま
ず、第1の実施例における方法例と同様、第1の管路2
7と第2の管路28との間に歪みが生じていない状態
で、上述の共振周波数fを測定しておく。なお、コンデ
ンサ要素23cのキャパシタンスと、第1の管路27と
第2の管路28との間に歪み、即ち、ずれ量との関係
は、事前に正確に測定されているものとする。
Based on the above principle, in this method example, first, as in the method example of the first embodiment, the first pipe 2
The above-described resonance frequency f is measured in a state where no distortion occurs between the second channel 28 and the second conduit 28. It is assumed that the relationship between the capacitance of the capacitor element 23c and the distortion between the first conduit 27 and the second conduit 28, that is, the amount of displacement, has been accurately measured in advance.

【0077】そして、地震等の後で、第1の管路27と
第2の管路28との間に歪みが生じたと思われるときに
共振周波数fを測定し、さらに、今回測定した共振周波
数fと、当初測定した共振周波数fの比を求める。前述
もしたように、周波数の比はコンデンサC(図4参照)
のキャパシタンスの平方根に反比例することから、この
ことより、歪み後のコンデンサ要素23cのキャパシタ
ンス、即ち、第1の管路27と第2の管路28との間の
ずれ量を知ることができる。
After the earthquake or the like, when it is considered that a distortion has occurred between the first pipe 27 and the second pipe 28, the resonance frequency f is measured. The ratio between f and the initially measured resonance frequency f is determined. As described above, the frequency ratio is determined by the capacitor C (see FIG. 4).
Is inversely proportional to the square root of the capacitance of the capacitor element 23c, the capacitance of the capacitor element 23c after distortion, that is, the amount of deviation between the first conduit 27 and the second conduit 28 can be known from this.

【0078】つまり、このセンサ信号伝送方法では、可
変周波数の交流電源1を用いて隔絶領域外において交流
磁界を発生させ、この交流磁界から隔絶領域内において
誘導起電力を発生させて、これをコンデンサ要素23c
の駆動電力とし、この駆動電力の印加に伴って当該コン
デンサ要素23cの出力側に生じる電力から再び交流磁
界を発生させる。
That is, in this sensor signal transmission method, an AC magnetic field is generated outside the isolation region using the AC power source 1 having a variable frequency, and an induced electromotive force is generated within the isolation region from the AC magnetic field, and this is converted into a capacitor. Element 23c
, And an AC magnetic field is generated again from the power generated on the output side of the capacitor element 23c with the application of the driving power.

【0079】この交流磁界から隔絶領域外において再び
誘導起電力を発生させて、この誘導起電力の特質、即
ち、共振周波数fを、第1の管路27と第2の管路28
との間の歪みの有無を判定するためのパラメータとして
用い、実際の歪みの有無の判定は、交流電源1による入
力電圧とパラメータをなす出力電圧との比が最大値をと
るときの共振周波数fに基づいて行うわけである。
An induced electromotive force is generated again from the alternating magnetic field outside the isolation region, and the characteristic of the induced electromotive force, that is, the resonance frequency f is determined by the first conduit 27 and the second conduit 28.
Is used as a parameter for determining the presence or absence of distortion between the resonance frequency f and the resonance frequency f when the ratio between the input voltage of the AC power supply 1 and the output voltage constituting the parameter takes the maximum value. It is based on.

【0080】なお、前述の第1実施例では、一定周波数
での入出力電圧比を測定しており、土質の変化により当
該電圧比が変動すると、歪み測定に誤差が生じてしまう
が、この第2実施例では、周波数を種々変化させて共振
周波数を測定しているため、土質の変化により当該電圧
比が変動しても、歪み測定には何ら影響しない。
In the above-described first embodiment, the input / output voltage ratio at a constant frequency is measured. If the voltage ratio fluctuates due to a change in soil, an error occurs in the distortion measurement. In the second embodiment, the resonance frequency is measured by changing the frequency in various ways. Therefore, even if the voltage ratio fluctuates due to a change in soil properties, the strain measurement is not affected at all.

【0081】以上、本発明につき、第1及び第2形態
例、並びに第1及び第2実施例に係る装置例及び方法例
につき説明したが、本発明は、必ずしも上述の手法にの
み限定されるものではなく、本発明にいう目的を達成
し、後述する効果を有する範囲内において、適宜、変更
実施することが可能なものである。
As described above, the present invention has been described with reference to the first and second embodiments and the apparatus and method according to the first and second embodiments. However, the present invention is not necessarily limited to only the above-described method. Instead, the present invention achieves the object of the present invention and can be appropriately changed and implemented within a range having the effects described below.

【0082】例えば、実施例では、地下地盤中に埋設さ
れた鉄製管路の接続部における歪みを測定する場合を例
に挙げて説明しているが、この他にも、同部分における
温度の変化なども測定することができる。この場合、歪
みゲージ13aに代えて通常の温度センサを用いたり、
コンデンサ要素23cとして温度係数をもつもの(例え
ば、第1の電極23aと第2の電極23bとの間に誘電
体を挟み込んだもの)を用いるようにすればよい。
For example, in the embodiment, the case of measuring the strain at the connection part of the steel pipeline buried in the underground ground is described as an example. Etc. can also be measured. In this case, a normal temperature sensor is used instead of the strain gauge 13a,
The capacitor element 23c having a temperature coefficient (for example, a capacitor having a dielectric interposed between the first electrode 23a and the second electrode 23b) may be used.

【0083】また、適応すべき隔絶領域の種別等につい
ても、地下地盤に限定されるものではなく、「従来の技
術」の項目で示した種々の隔絶領域内に埋設され得る種
々の配管等に関し、本発明は適用可能なものである。
Further, the type of the isolation region to be applied is not limited to the underground ground, but is related to various pipes and the like which can be buried in the various isolation regions described in the section of “Prior Art”. The present invention is applicable.

【0084】[0084]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来のケーブル引き出し用の導管や保護ケースを設置す
る必要や、センサ駆動用の電池を埋設する必要がなく、
所定の隔絶領域内における所定の物理状態を簡便に遠隔
計測することが可能となる。しかも、センサとして抵抗
素子を用いた場合には、コイル同士の磁気的結合による
誤差が排除され、これに対し容量素子を用いた場合に
は、地盤等の物性変化による誤差も効果的に排除され、
この結果、高精度な物理状態測定が可能となる。
As described above, according to the present invention,
There is no need to install conduits and protective cases for conventional cable drawers, and it is not necessary to bury batteries for driving sensors.
It is possible to easily remotely measure a predetermined physical state in a predetermined isolation region. Moreover, when a resistive element is used as a sensor, errors due to magnetic coupling between coils are eliminated, while when a capacitive element is used, errors due to changes in physical properties of the ground and the like are effectively eliminated. ,
As a result, highly accurate physical state measurement can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1形態例に係る発明の原理的構成図であり、
(a)は平面図、(b)は側面図、(c)は正面図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing the basic configuration of the invention according to a first embodiment;
(A) is a plan view, (b) is a side view, and (c) is a front view.

【図2】図1に示す発明の等価回路図である。FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of the invention shown in FIG.

【図3】図1に示す発明に用いられる第1のコイルと第
4のコイルとの配置図であり、(a)は、第1のコイル
の中心軸に関し第4のコイルを対称に配置した場合を示
す図、(b)は、第4のコイルの中心軸に関し第1のコ
イルを対称に配置した場合を示す図である。
FIG. 3 is a layout diagram of a first coil and a fourth coil used in the invention shown in FIG. 1; FIG. 3 (a) shows a fourth coil arranged symmetrically with respect to a center axis of the first coil; FIG. 7B is a diagram illustrating a case where the first coil is symmetrically arranged with respect to a center axis of the fourth coil.

【図4】第2形態例に係る発明の等価回路図である。FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of the invention according to the second embodiment.

【図5】図5は、図4に示す発明の作用を説明するため
の補助図である。
FIG. 5 is an auxiliary diagram for explaining the operation of the invention shown in FIG. 4;

【図6】第1形態例に対応する本発明の第1実施例に係
るセンサ信号伝送装置の構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram of a sensor signal transmission device according to a first embodiment of the present invention corresponding to the first embodiment.

【図7】図6に示すセンサ信号伝送装置の要部断面図で
ある。
FIG. 7 is a sectional view of a main part of the sensor signal transmission device shown in FIG. 6;

【図8】第2形態例に対応する本発明の第2実施例に係
るセンサ信号伝送装置の要部断面図である。
FIG. 8 is a sectional view of a main part of a sensor signal transmission device according to a second embodiment of the present invention corresponding to the second embodiment.

【図9】第2実施例に係るセンサ信号伝送方法を説明す
るための入出力電圧比の周波数特性図である。
FIG. 9 is a frequency characteristic diagram of an input / output voltage ratio for explaining a sensor signal transmission method according to a second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…交流電源 2…第1のコイル 2a,2b…端子 3…第2のコイル 4…第3のコイル 5…第4のコイル 5a,5b…端子 6…交流電圧計 α,α1,α2…第1のコイルの発生磁界 β…第3のコイルの発生磁界 R…抵抗 S1,S2…対称面 10…センサ信号伝送装置(第1実施例に係る装置例) 11…第1の交流電圧計 12…第2の交流電圧計 13…センサ部 13a…歪みゲージ 14…ケース 15…地表 16…地下地盤 17…第1の管路 17a…継ぎ手 18…第2の管路 19…取付台 20…センサ信号伝送装置(第2実施例に係る装置例) 23a…第1の電極 23b…第2の電極 23c…コンデンサ要素 27…第1の管路 27a…継ぎ手 28…第2の管路 29a…第1の取付台 29b…第2の取付台 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... AC power supply 2 ... First coil 2a, 2b ... Terminal 3 ... Second coil 4 ... Third coil 5 ... Fourth coil 5a, 5b ... Terminal 6 ... AC voltmeter α, α1, α2 ... Generated magnetic field of the first coil β Generated magnetic field of the third coil R Resistance S1, S2 Symmetry plane 10 Sensor signal transmission device (device example according to the first embodiment) 11 First AC voltmeter 12 Second AC voltmeter 13 Sensor part 13a Strain gauge 14 Case 15 Surface 16 Underground ground 17 First pipe 17a Joint 18 Second pipe 19 Mounting base 20 Sensor signal transmission Apparatus (example of apparatus according to the second embodiment) 23a first electrode 23b second electrode 23c capacitor element 27 first pipe 27a joint 28 second pipe 29a first attachment Stand 29b: Second mounting stand

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // G01V 3/00 G01V 3/00 B ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI // G01V 3/00 G01V 3/00 B

Claims (26)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】所定の隔絶領域内に存在させた被測定物に
生じる所定の物理状態の変化を、その被測定物の要所に
設置した所定のセンサを用いて検出する際に、当該セン
サから得られるセンサ信号を隔絶領域外へ遠隔的に伝送
するに当り、 所定の交流電源を用いて前記隔絶領域外において交流磁
界を発生させ、 この交流磁界から前記隔絶領域内において誘導起電力を
発生させて、これを前記センサの駆動電力とし、 この駆動電力の印加に伴って当該センサの出力側に生じ
る電力から再び交流磁界を発生させ、 この交流磁界から前記隔絶領域外において再び誘導起電
力を発生させて、この誘導起電力の特質を前記被測定物
における物理状態の変化の有無を判定するためのパラメ
ータとして用いる、 ことを特徴とするセンサ信号伝送方法。
When detecting a change in a predetermined physical state occurring in an object to be measured existing in a predetermined isolation region by using a predetermined sensor installed at a key point of the object to be measured, the sensor is used. In transmitting the sensor signal obtained from the remote control to the outside of the isolation region, an AC magnetic field is generated outside the isolation region using a predetermined AC power source, and an induced electromotive force is generated in the isolation region from the AC magnetic field. This is used as the driving power of the sensor, and an AC magnetic field is generated again from the power generated on the output side of the sensor with the application of the driving power. And generating a characteristic of the induced electromotive force as a parameter for determining whether or not the physical state of the device under test has changed.
【請求項2】前記センサは、 所定のインピーダンス素子である、 ことを特徴とする請求項1に記載のセンサ信号伝送方
法。
2. The method according to claim 1, wherein the sensor is a predetermined impedance element.
【請求項3】前記インピーダンス素子は、 前記被測定物における物理状態の変化に応じて直流抵抗
成分が変化する抵抗素子であって、 前記被測定物における物理状態の変化の有無の判定を、 前記交流電源と前記パラメータをなす誘導起電力との電
圧比に基づいて行う、 ことを特徴とする請求項2に記載のセンサ信号伝送方
法。
3. The resistance element, wherein a DC resistance component changes according to a change in a physical state of the device under test, wherein the determination of presence or absence of a change in the physical state of the device under test is performed. The method according to claim 2, wherein the method is performed based on a voltage ratio between an AC power supply and an induced electromotive force that forms the parameter.
【請求項4】前記抵抗素子は、 前記被測定物の歪みに応じて純抵抗成分が変化する、 ことを特徴とする請求項3に記載のセンサ信号伝送方
法。
4. The sensor signal transmission method according to claim 3, wherein the resistance element changes a pure resistance component according to a distortion of the device under test.
【請求項5】前記抵抗素子は、 前記被測定物の温度の変化に応じて純抵抗成分が変化す
る、 ことを特徴とする請求項3に記載のセンサ信号伝送方
法。
5. The sensor signal transmission method according to claim 3, wherein the resistance element changes a pure resistance component in accordance with a change in the temperature of the device under test.
【請求項6】前記インピーダンス素子は、 前記被測定物における物理状態の変化に応じてキャパシ
タンス成分が変化する容量素子であるとともに、 前記交流電源は、 その周波数が可変のものであり、 前記被測定物における物理状態の変化の有無の判定を、 前記交流電源と前記パラメータをなす誘導起電力との電
圧比が最大値をとるときの前記交流電源の周波数に基づ
いて行う、 ことを特徴とする請求項2に記載のセンサ信号伝送方
法。
6. The impedance element is a capacitance element whose capacitance component changes according to a change in a physical state of the device under test, and the AC power source has a variable frequency. The determination of the presence or absence of a change in the physical state of the object is performed based on the frequency of the AC power supply when the voltage ratio between the AC power supply and the induced electromotive force constituting the parameter takes a maximum value. Item 3. The sensor signal transmission method according to Item 2.
【請求項7】前記容量素子は、 前記被測定物の歪みに応じて純抵抗成分が変化する、 ことを特徴とする請求項6に記載のセンサ信号伝送方
法。
7. The sensor signal transmission method according to claim 6, wherein the capacitance element changes a pure resistance component according to a distortion of the device under test.
【請求項8】前記容量素子は、 前記被測定物の温度の変化に応じて純抵抗成分が変化す
る、 ことを特徴とする請求項6に記載のセンサ信号伝送方
法。
8. The sensor signal transmission method according to claim 6, wherein the capacitance element changes a pure resistance component according to a change in the temperature of the device under test.
【請求項9】所定の隔絶領域内に存在させた被測定物に
生じる所定の物理状態の変化を、その被測定物の要所に
設置した所定のセンサを用いて検出する際に、当該セン
サから得られるセンサ信号を隔絶領域外へ遠隔的に伝送
するためのセンサ信号伝送装置において、 前記隔絶領域外に設備された所定の交流電源と、 この交流電源に電気的に接続され、その交流電源の起電
力から交流磁界を発生する第1のコイルと、 この第1のコイルとの磁気的結合が最も深い状態をなす
ように前記隔絶領域内に設備され、その第1のコイルか
ら発生された交流磁界から誘導起電力を発生する第2の
コイルと、 この第2のコイルに前記センサを介して電気的に接続さ
れると同時に、その第2のコイルとの磁気的結合が最も
浅い状態をなすように設備され、その第2のコイルから
発生された誘導起電力の印加に伴って当該センサの出力
側に生じる電力から再び交流磁界を発生する第3のコイ
ルと、 この第3のコイルとの磁気的結合が最も深い状態をな
し、かつ、前記第1のコイルとの磁気的結合が最も浅い
状態をなすように前記隔絶領域外に設備され、前記第3
のコイルから発生された交流磁界から再び誘導起電力を
発生する第4のコイルと、 前記第1のコイルから前記第4のコイルへの電気的な伝
達特性を測定する伝達特性測定手段と、 を有してなる、 ことを特徴とするセンサ信号伝送装置。
9. When detecting a change in a predetermined physical state occurring in an object to be measured which is present in a predetermined isolation region by using a predetermined sensor installed at a key point of the object to be measured. A sensor signal transmission device for remotely transmitting a sensor signal obtained from the outside of the isolation area, a predetermined AC power supply provided outside the isolation area, and an AC power supply electrically connected to the AC power supply. A first coil for generating an alternating magnetic field from the electromotive force of the first coil, and a magnetic coupling between the first coil and the first coil is provided in the isolation region so as to form the deepest state. A second coil for generating an induced electromotive force from an alternating magnetic field, and a state in which the second coil is electrically connected to the second coil via the sensor and the magnetic coupling with the second coil is the shallowest. It is equipped to make And a third coil that generates an AC magnetic field again from electric power generated on the output side of the sensor with the application of the induced electromotive force generated from the second coil. The third coil is installed outside the isolation region so as to have a deep state and a magnetic coupling with the first coil which is the shallowest;
A fourth coil that generates an induced electromotive force again from an AC magnetic field generated from the coil of (a), and a transfer characteristic measuring unit that measures an electrical transfer characteristic from the first coil to the fourth coil. A sensor signal transmission device, comprising:
【請求項10】前記第1のコイル、第4のコイル及び伝
達特性測定手段は、単体のケースに収容されてなる、 ことを特徴とする請求項9に記載のセンサ信号伝送装
置。
10. The sensor signal transmission device according to claim 9, wherein the first coil, the fourth coil, and the transfer characteristic measuring unit are housed in a single case.
【請求項11】前記伝達特性測定手段は、 前記第1のコイルから引き出された端子に接続された第
1の交流電圧計と、 前記第4のコイルから引き出された端子に接続された第
2の交流電圧計と、 からなる、 ことを特徴とする請求項9又は10に記載のセンサ信号
伝送装置。
11. A transfer characteristic measuring means, comprising: a first AC voltmeter connected to a terminal drawn from the first coil; and a second AC voltmeter connected to a terminal drawn from the fourth coil. 11. The sensor signal transmission device according to claim 9, wherein the sensor voltage transmission device comprises:
【請求項12】前記第1乃至第4のコイルは、 共にソレノイド状をなす、 ことを特徴とする請求項9、10又は11に記載のセン
サ信号伝送装置。
12. The sensor signal transmission device according to claim 9, wherein each of the first to fourth coils has a solenoid shape.
【請求項13】前記第1のコイルと前記第4のコイルと
は、 双方の中心軸が同一平面上において直交するように配置
されてなり、 前記第2のコイルと前記第3のコイルとは、 前記第1のコイルと前記第4のコイルとの配置の形態と
同様に配置されてなる、 ことを特徴とする請求項12に記載のセンサ信号伝送装
置。
13. The first coil and the fourth coil are arranged such that their central axes are orthogonal to each other on the same plane, and the second coil and the third coil are different from each other. The sensor signal transmission device according to claim 12, wherein the sensor is arranged in the same manner as the arrangement of the first coil and the fourth coil.
【請求項14】前記第1のコイルは、 前記第4のコイルの中心軸に関し対称に配置されてな
る、 ことを特徴とする請求項13に記載のセンサ信号伝送装
置。
14. The sensor signal transmission device according to claim 13, wherein the first coil is symmetrically arranged with respect to a center axis of the fourth coil.
【請求項15】前記第4のコイルは、 前記第1のコイルの中心軸に関し対称に配置されてな
る、 ことを特徴とする請求項13に記載のセンサ信号伝送装
置。
15. The sensor signal transmission device according to claim 13, wherein the fourth coil is symmetrically arranged with respect to a center axis of the first coil.
【請求項16】前記センサは、 所定のインピーダンス素子からなる、 ことを特徴とする請求項9、10、11、12、13、
14又は15に記載のセンサ信号伝送装置。
16. The sensor according to claim 9, wherein said sensor comprises a predetermined impedance element.
16. The sensor signal transmission device according to 14 or 15.
【請求項17】前記インピーダンス素子は、 前記被測定物における物理状態の変化に応じて直流抵抗
成分が変化する抵抗素子からなる、 ことを特徴とする請求項16に記載のセンサ信号伝送装
置。
17. The sensor signal transmission device according to claim 16, wherein the impedance element comprises a resistance element whose DC resistance component changes in accordance with a change in a physical state of the device under test.
【請求項18】前記抵抗素子は、 前記第2のコイルと第3のコイルとの間に直列に接続さ
れてなる、 ことを特徴とする請求項17に記載のセンサ信号伝送装
置。
18. The sensor signal transmission device according to claim 17, wherein the resistance element is connected in series between the second coil and the third coil.
【請求項19】前記抵抗素子は、 前記第2のコイルと第3のコイルとの間に並列に接続さ
れてなる、 ことを特徴とする請求項17に記載のセンサ信号伝送装
置。
19. The sensor signal transmission device according to claim 17, wherein the resistance element is connected in parallel between the second coil and the third coil.
【請求項20】前記抵抗素子は、 前記被測定物の歪みに応じて純抵抗成分が変化する素子
からなる、 ことを特徴とする請求項17、18又は19に記載のセ
ンサ信号伝送装置。
20. The sensor signal transmission device according to claim 17, wherein the resistance element is an element whose pure resistance component changes according to the distortion of the device under test.
【請求項21】前記抵抗素子は、 前記被測定物の温度の変化に応じて純抵抗成分が変化す
る素子からなる、 ことを特徴とする請求項17、18又は19に記載のセ
ンサ信号伝送装置。
21. The sensor signal transmission device according to claim 17, wherein the resistance element comprises an element whose pure resistance component changes according to a change in the temperature of the device under test. .
【請求項22】前記インピーダンス素子は、 前記被測定物における物理状態の変化に応じてキャパシ
タンス成分が変化する容量素子からなる、 ことを特徴とする請求項16に記載のセンサ信号伝送装
置。
22. The sensor signal transmission device according to claim 16, wherein the impedance element comprises a capacitance element whose capacitance component changes according to a change in a physical state of the device under test.
【請求項23】前記容量素子は、 前記第2のコイルと第3のコイルとの間に直列に接続さ
れてなる、 ことを特徴とする請求項22に記載のセンサ信号伝送装
置。
23. The sensor signal transmission device according to claim 22, wherein the capacitance element is connected in series between the second coil and the third coil.
【請求項24】前記容量素子は、 前記第2のコイルと第3のコイルとの間に並列に接続さ
れてなる、 ことを特徴とする請求項22に記載のセンサ信号伝送装
置。
24. The sensor signal transmission device according to claim 22, wherein the capacitance element is connected in parallel between the second coil and the third coil.
【請求項25】前記容量素子は、 前記被測定物の歪みに応じて純抵抗成分が変化する素子
からなる、 ことを特徴とする請求項22、23又は24に記載のセ
ンサ信号伝送装置。
25. The sensor signal transmission device according to claim 22, wherein the capacitance element is an element whose pure resistance component changes according to the distortion of the device under test.
【請求項26】前記容量素子は、 前記被測定物の温度の変化に応じて純抵抗成分が変化す
る素子からなる、 ことを特徴とする請求項22、23又は24に記載のセ
ンサ信号伝送装置。
26. The sensor signal transmission device according to claim 22, wherein the capacitance element comprises an element whose pure resistance component changes according to a change in the temperature of the device under test. .
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