JPH10115646A - Surface potential sensor - Google Patents

Surface potential sensor

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Publication number
JPH10115646A
JPH10115646A JP27066696A JP27066696A JPH10115646A JP H10115646 A JPH10115646 A JP H10115646A JP 27066696 A JP27066696 A JP 27066696A JP 27066696 A JP27066696 A JP 27066696A JP H10115646 A JPH10115646 A JP H10115646A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
circuit
surface potential
chopper
power supply
Prior art date
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Pending
Application number
JP27066696A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akihiro Goto
章博 後藤
Shoji Koyama
昌二 小山
Naoki Sakurai
直樹 櫻井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hirose Cherry Precision Co Ltd
Original Assignee
Hirose Cherry Precision Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH10115646A publication Critical patent/JPH10115646A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a surface potential sensor in which a circuit is simplified and miniaturized and which can perform a measurement at a linear output characteristic by a method wherein a positive high voltage and a negative high voltage by a transformer are divided continuously and divided voltages are input to an output circuit as measuring voltages so as to be fed back to a common ground at a chopper, a chopper drive circuit and a conversion circuit. SOLUTION: On the basis of a DC voltage from an integrating circuit 9, the continuity degree of a transistor T is changed, and also a voltage drop due to a resistance R is changed accordingly. Consequently, the voltage VH generated by a high-voltage control circuit 11 is a voltage generated by continuously dividing a positive/negative high voltage (+100V or -500V) by a high- voltage power supply 13 on the basis of the DC voltage from the integrating circuit 9, and the relationship between a control voltage in the control circuit 11 and the generated voltage VH becomes completely linear. The generated voltage VH is input to an output circuit as a measuring voltage, and it is level- converted so as to be output as a measuring signal Vs . In addition, the voltage VH is fed back to a common ground at a sensor circuit as a feedback voltage Vf .

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、複写機やプリンタ
等の帯電ドラム、あるいは半導体ウエハー等の表面電位
を測定するための表面電位センサに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface potential sensor for measuring a surface potential of a charging drum of a copying machine, a printer, or the like, or a semiconductor wafer or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の表面電位センサとして
は、被測定体の表面電位を交流信号として取り出すため
に検知電極と被測定面との間の電界を断続する断続手段
と、検知電極に発生した交流信号を直流電圧へと変換す
る変換回路とを備えたものが普及している。このような
表面電位センサにおいては、検知電極または断続手段か
ら被測定面までの距離が変動すると検出出力が変動して
しまい、また、表面電位センサを含む装置の振動が検出
出力の変動につながり、又表面電位センサの取り付けに
高い精度が要求されていた。このような問題点を解消す
るために、従来、特公平3−6467号公報に開示され
ているような表面電位センサも提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a surface potential sensor of this type, an intermittent means for interrupting an electric field between a detection electrode and a surface to be measured in order to extract a surface potential of the object to be measured as an AC signal, A conversion circuit that converts a generated AC signal into a DC voltage is widely used. In such a surface potential sensor, when the distance from the detection electrode or the intermittent means to the surface to be measured fluctuates, the detection output fluctuates, and vibration of a device including the surface potential sensor leads to a fluctuation in the detection output, Also, high accuracy has been required for mounting the surface potential sensor. In order to solve such a problem, a surface potential sensor as disclosed in Japanese Patent Publication No. 3-6467 has been proposed.

【0003】この特公平3−6467号公報に開示され
た表面電位センサにおいては、被測定体と検知電極との
電位差を零にすべく、変換回路からの直流電圧が零とな
るような直流電圧を断続手段等へ帰還し、その帰還され
た直流電圧に応じた電圧を被測定体の表面電位として出
力するようにすることにより、前述の問題点を解消する
ようにしている。しかし、この従来の表面電位センサの
構成では、両極性電位を測定するために、それぞれ逆極
性の電圧発生源を組み合わせて、例えば、両極性の電圧
を発生する2個のトランスを組み合わせることにより、
変換回路の出力に応じた帰還電圧を発生するようにして
いる。
In the surface potential sensor disclosed in Japanese Patent Publication No. 3-64767, a DC voltage from a conversion circuit is reduced to zero in order to reduce the potential difference between the measured object and the detection electrode to zero. Is returned to the intermittent means or the like, and a voltage corresponding to the returned DC voltage is output as the surface potential of the device under test, thereby solving the above-mentioned problem. However, in the configuration of this conventional surface potential sensor, in order to measure the bipolar potential, by combining voltage generators of opposite polarities, for example, by combining two transformers that generate bipolar voltages,
A feedback voltage corresponding to the output of the conversion circuit is generated.

【0004】このように2個のトランスを有する回路に
よれば、両極性の被測定電位を計測するのに有効である
が、それぞれ反対極性の電圧源を組み合わせ帰還用電圧
発生回路を構成する必要があるために、コスト高とな
り、回路も複雑化し、大型化を招くという問題が生じて
いた。
A circuit having two transformers is effective for measuring a potential to be measured in both polarities, but it is necessary to construct a feedback voltage generating circuit by combining voltage sources having opposite polarities. Therefore, there is a problem that the cost is increased, the circuit is complicated, and the size is increased.

【0005】このような問題を解消するための表面電位
センサの構成として、従来、添付図面の図3に略示する
ような構成を有する表面電位センサが提案されている。
図3に示すように、この従来の表面電位センサは、シー
ルド(図示していない)の開口部を通して被測定体に対
して対峙させられる検知電極4と、圧電素子2を取り付
けた音叉3を含むチョッパと、検知電極4からの交流信
号をインピーダンス変換するプリアンプ回路5と、プリ
アンプ回路5の出力信号を増幅する増幅回路6と、音叉
3を駆動するための音叉駆動回路7と、この音叉駆動回
路7からの信号で検知電極4からの信号を同期検波する
同期検波回路8と、この同期検波回路8の出力を積分す
る積分回路9と、積分回路9の出力を高電圧に昇圧する
トランスを用いた高圧増幅回路13Aと、高圧増幅回路
13Aからの帰還電圧Vf (VH)を低い電圧に分圧
し、且つ低インピーダンス化して出力信号Vs として送
出する出力回路12と、各回路要素に電力を供給する電
源とを備えている。
As a structure of a surface potential sensor for solving such a problem, a surface potential sensor having a structure schematically shown in FIG. 3 of the accompanying drawings has been proposed.
As shown in FIG. 3, this conventional surface potential sensor includes a detection electrode 4 which is opposed to a measured object through an opening of a shield (not shown), and a tuning fork 3 to which a piezoelectric element 2 is attached. A chopper, a preamplifier circuit 5 for impedance-converting an AC signal from the detection electrode 4, an amplifier circuit 6 for amplifying an output signal of the preamplifier circuit 5, a tuning fork driving circuit 7 for driving the tuning fork 3, and a tuning fork driving circuit 7, a synchronous detection circuit 8 for synchronously detecting the signal from the detection electrode 4 with the signal from the detection electrode 7, an integration circuit 9 for integrating the output of the synchronous detection circuit 8, and a transformer for boosting the output of the integration circuit 9 to a high voltage. There a high pressure amplifying circuit 13A has an output circuit 12 for transmitting a feedback voltage V f dividing the (VH) to a low voltage, and low impedance to the output signal V s of the high-voltage amplifier circuit 13A , And a power supply for supplying power to each circuit element.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の表面電位センサにあっては、積分回路9からの出力
を高圧増幅回路13Aとしてのトランスで増幅して出力
しているため、その出力特性はリニアではなく、特に、
低レベルの検出においては、不安定、不正確であり、ま
た、レスポンスも低くタイムラグを生じるものであっ
た。
However, in such a conventional surface potential sensor, the output from the integrating circuit 9 is amplified and output by a transformer as a high voltage amplifier circuit 13A. The characteristics are not linear, especially
In low-level detection, it was unstable and inaccurate, and the response was low, causing a time lag.

【0007】また、その出力をセンサ部に帰還させるに
は、コモングランドまたは同一極性点に帰還させる以外
になく、逆極性のセンサの場合には、トランスおよびイ
ンバータの極性を変えると共に、この出力を電源回路の
出力端子における逆極性側に接続しなおす必要があるも
のであった。
[0007] In addition, in order to feed back the output to the sensor section, there is no other way than to feed back to the common ground or the same polarity point. In the case of a sensor having the opposite polarity, the polarities of the transformer and the inverter are changed and this output is returned. It was necessary to reconnect to the opposite polarity side of the output terminal of the power supply circuit.

【0008】一方、この種の表面電位センサについて
も、小型化の要求が年々強まる傾向にあり、このような
要求に十分に応えうるものでなければならない。
On the other hand, the demand for miniaturization of this type of surface potential sensor also tends to increase year by year, and it has to be able to sufficiently meet such a demand.

【0009】本発明の目的は、前述したような従来技術
の問題点を解消しうるような表面電位センサを提供する
ことである。
An object of the present invention is to provide a surface potential sensor which can solve the above-mentioned problems of the prior art.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、被測定
体の表面電位を検知するための表面電位センサにおい
て、前記被測定体の表面に対して対峙させられる検知電
極と、前記表面電位を交流電圧として前記検知電極で検
出すべく前記被測定体と前記検知電極との間の電界を所
定の周期で断続するため、前記被測定体と前記検知電極
との間に配置されるチョッパと、該チョッパを駆動する
ためのチョッパ駆動回路と、前記検知電極に発生した交
流信号を、前記表面電位を表す直流電圧に変換するため
の変換回路と、該変換回路からの直流電圧に応じた測定
電圧を受けて前記表面電位を指示する信号を出力する出
力回路とを備えており、少なくとも前記検知電極および
前記チョッパは、接地電位からフローティングした動作
点を有し、前記変換回路と前記出力回路との間に介在し
て、高圧電源と高圧制御回路とが配置され、前記高圧電
源は、定電圧電源としてのトランスを備え、前記高圧制
御回路は、前記変換回路からの直流電圧を単に制御信号
として受けて、該制御信号に基づき前記トランスによる
正または負の高圧電圧を連続的に分圧し、この発生電圧
を、前記測定電圧として前記出力回路へ入力すると共
に、前記チョッパ、チョッパ駆動回路および前記変換回
路のコモングランドに帰還させるようにしたことを特徴
とする。
According to the present invention, there is provided a surface potential sensor for detecting a surface potential of an object to be measured, comprising: a detection electrode opposed to the surface of the object to be measured; A chopper disposed between the object to be measured and the detection electrode in order to interrupt the electric field between the object to be measured and the detection electrode at a predetermined cycle so as to be detected by the detection electrode as an AC voltage. A chopper drive circuit for driving the chopper, a conversion circuit for converting an AC signal generated at the detection electrode into a DC voltage representing the surface potential, and a measurement corresponding to the DC voltage from the conversion circuit. An output circuit for receiving a voltage and outputting a signal indicating the surface potential, wherein at least the detection electrode and the chopper have an operating point floating from a ground potential, and A high-voltage power supply and a high-voltage control circuit are disposed between the circuit and the output circuit. The high-voltage power supply includes a transformer as a constant-voltage power supply. The voltage is simply received as a control signal, and the positive or negative high voltage by the transformer is continuously divided based on the control signal.The generated voltage is input to the output circuit as the measurement voltage, and the chopper, The signal is fed back to a common ground of the chopper drive circuit and the conversion circuit.

【0011】本発明の特定の実施の形態によれば、前記
チョッパは、音叉を備え、前記チョッパ駆動回路は、音
叉駆動回路であり、該音叉駆動回路は、センサのプロー
ブの外部に配置されている。
According to a specific embodiment of the present invention, the chopper includes a tuning fork, and the chopper driving circuit is a tuning fork driving circuit, and the tuning fork driving circuit is disposed outside a probe of the sensor. I have.

【0012】本発明の別の特定の実施の形態によれば、
前記高圧電源は、センサの基板外に配置される。
According to another particular embodiment of the invention,
The high-voltage power supply is arranged outside the substrate of the sensor.

【0013】本発明のさらに別の特定の実施の形態によ
れば、前記高圧電源は、前記被測定体を含む装置のため
に設けられた既存の電圧源を利用することにより与えら
れる。
According to still another specific embodiment of the present invention, the high voltage power supply is provided by utilizing an existing voltage source provided for a device including the device under test.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】次に、添付図面の図1および図2
に基づいて、本発明の実施例について、本発明をより詳
細に説明する。
1 and 2 of the accompanying drawings.
The present invention will be described in more detail with reference to Examples of the present invention.

【0015】図1は、本発明の一実施例としての表面電
位センサの構成を概略的に示している。この図1に示さ
れるように、この実施例の表面電位センサは、シールド
(図示していない)の開口部を通して被測定体に対して
対峙させられる検知電極4と、圧電素子2を取り付けた
音叉3を含むチョッパと、検知電極4に発生した交流信
号を増幅するプリアンプ回路5と、プリアンプ回路5の
出力信号を増幅する増幅回路6と、音叉3に取り付けた
圧電素子2を駆動するための音叉駆動回路7と、この音
叉駆動回路7からの信号で検知電極4からの信号を同期
検波する同期検波回路8と、この同期検波回路8の出力
を積分する積分回路9と、定電圧源としてのトランスを
備えた高圧電源13と、高圧制御回路11と、出力回路
12と、外部電源を電気的に絶縁してプリアンプ回路
5、増幅回路6、同期検波回路8、積分回路9および音
叉駆動回路7へ電力を供給する電源回路14とを備えて
いる。図1の電気接続から明らかなように、音叉3およ
び検知電極4は、接地電位からフローティングした動作
点を有している。
FIG. 1 schematically shows the structure of a surface potential sensor as one embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the surface potential sensor of this embodiment has a sensing electrode 4 that is opposed to a measured object through an opening of a shield (not shown) and a tuning fork to which a piezoelectric element 2 is attached. 3, a preamplifier circuit 5 for amplifying an AC signal generated on the detection electrode 4, an amplifying circuit 6 for amplifying an output signal of the preamplifier circuit 5, and a tuning fork for driving the piezoelectric element 2 attached to the tuning fork 3. A drive circuit 7, a synchronous detection circuit 8 for synchronously detecting a signal from the detection electrode 4 with a signal from the tuning fork drive circuit 7, an integration circuit 9 for integrating the output of the synchronous detection circuit 8, and a constant voltage source A high-voltage power supply 13 having a transformer, a high-voltage control circuit 11, an output circuit 12, and an external power supply are electrically insulated so that a preamplifier circuit 5, an amplification circuit 6, a synchronous detection circuit 8, an integration circuit 9, and a tuning fork driver are provided. And a power supply circuit 14 supplies power to the circuit 7. As is clear from the electrical connection in FIG. 1, the tuning fork 3 and the sensing electrode 4 have operating points floating from the ground potential.

【0016】この実施例では、高圧電源13としてのト
ランスは、外部電源を電気的に絶縁すると共に、外部電
源によって付勢される一次巻線と、中間タップを接地し
一端側に、例えば、+1000V(V1)の定電圧を出
力し、他端側に、例えば、−500V(V2)の定電圧
を出力するように回路接続構成された二次巻線とを備え
ている。また、高圧制御回路11は、フォトカップラー
PCと、抵抗Rと、トランジスタTとを備えてなってい
る。
In this embodiment, the transformer serving as the high-voltage power supply 13 electrically insulates the external power supply, and connects the primary winding energized by the external power supply, the intermediate tap to ground, and one end, for example, + 1000V. A secondary winding configured to output a constant voltage of (V1) and to output a constant voltage of, for example, -500 V (V2) is provided on the other end side. The high-voltage control circuit 11 includes a photocoupler PC, a resistor R, and a transistor T.

【0017】この実施例における高圧制御回路11は、
直列に接続された抵抗RおよびトランジスタTの両端に
高圧電源13のトランスの二次巻線の各端が接続されて
おり、積分回路9からの直流電圧がフォトカップラーP
Cを介して単に制御信号としてトランジスタTに加えら
れるように構成されている。フォトカップラーPCは、
積分回路9と高圧制御回路11とを電気的に完全に分離
するためのもので、積分回路9からの直流電圧を一旦光
信号に変換して、その後再び電気信号に変換して、この
電気信号にてトランジスタTの導通度を制御するように
作用する。
The high-voltage control circuit 11 in this embodiment comprises:
The two ends of the secondary winding of the transformer of the high-voltage power supply 13 are connected to both ends of the resistor R and the transistor T connected in series, and the DC voltage from the integrating circuit 9 is applied to the photocoupler P.
It is configured to be added to the transistor T simply as a control signal via C. Photocoupler PC
This is to completely separate the integrating circuit 9 and the high voltage control circuit 11 electrically. The DC voltage from the integrating circuit 9 is once converted into an optical signal and then converted again into an electric signal. Acts to control the conductivity of the transistor T.

【0018】積分回路9からの直流電圧に基づいてトラ
ンジスタの導通度が変化するので、抵抗Rを通して流れ
る電流もそれに応じて変化し、その抵抗による電圧降下
もそれに応じて変化することになる。したがって、高圧
制御回路11の発生電圧VHは、制御信号としての積分
回路9からの直流電圧に基づき、高圧電源13のトラン
スによる正または負の高圧電圧(+1000Vまたは−
500V)を連続的に分圧したものとなる。図2は、こ
の高圧制御回路11における制御電圧と発生電圧VHと
の関係を例示している。図2のグラフからも明らかなよ
うに、制御電圧と発生電圧VHとの関係は完全にリニア
なものとなっている。
Since the degree of conduction of the transistor changes based on the DC voltage from the integrating circuit 9, the current flowing through the resistor R changes accordingly, and the voltage drop due to the resistance changes accordingly. Therefore, the generated voltage VH of the high-voltage control circuit 11 is based on the DC voltage from the integration circuit 9 as a control signal, and based on the positive or negative high-voltage (+1000 V or-
(500 V). FIG. 2 illustrates the relationship between the control voltage and the generated voltage VH in the high-voltage control circuit 11. As is clear from the graph of FIG. 2, the relationship between the control voltage and the generated voltage VH is completely linear.

【0019】このように高圧制御回路11による発生電
圧VHは、測定電圧として出力回路12へ入力すると共
に、センサ回路のコモングランドに帰還電圧Vf として
帰還させられる。すなわち、帰還電圧Vf は、この実施
例では、音叉3、増幅回路6、音叉駆動回路7、同期検
波回路8、積分回路9のコモングランドへと帰還させら
れている。一方、高圧制御回路11から出力回路12へ
と入力させられた発生電圧VHは、出力回路12にてレ
ベル変換されて測定信号Vs として外部へ出力される。
As described above, the voltage VH generated by the high voltage control circuit 11 is input to the output circuit 12 as a measurement voltage, and is fed back to the common ground of the sensor circuit as the feedback voltage Vf . That is, in this embodiment, the feedback voltage Vf is fed back to the common ground of the tuning fork 3, the amplification circuit 6, the tuning fork drive circuit 7, the synchronous detection circuit 8, and the integration circuit 9. On the other hand, the generated voltage VH that has been allowed to enter the high-voltage control circuit 11 to the output circuit 12 is output to the outside as a measurement signal V s is level converted by the output circuit 12.

【0020】音叉駆動回路7は、高周波ノイズを発生し
表面電位の測定に悪影響を与えがちなものであるので、
センサのプローブ内部に設けずに、外部に配置するのが
好ましい。このように音叉駆動回路をプローブの外部に
配置することは、プローブを小型化する上でも好まし
い。
Since the tuning fork drive circuit 7 tends to generate high frequency noise and adversely affect the measurement of the surface potential,
It is preferable that the sensor is not provided inside the probe but is provided outside. It is preferable to dispose the tuning fork driving circuit outside the probe in order to reduce the size of the probe.

【0021】また、前述した実施例では、高圧電源13
は、センサ部の内部に設けたのであるが、センサ部の基
板外にこれを配置する構成をとれば、センサ部本体を小
型化することができる。その上、前述した実施例では、
高圧電源13を構成するために特別なトランスを使用し
たのであるが、この高圧電源は、被測定体を含む装置の
ために設けられた既存の電圧源を利用することにより与
えることもできる。例えば、複写機やプリンタ等で帯電
ドラムを有するものは、帯電用等の高圧で定電圧の電源
トランスが装置内に必ず設けられている。このような電
源トランスを、高圧電源13のトランスとして共用する
ように構成すれば、表面電位センサのための特別なトラ
ンスは省略することができる。
In the above-described embodiment, the high-voltage power supply 13
Is provided inside the sensor unit. However, if it is arranged outside the substrate of the sensor unit, the sensor unit body can be downsized. Moreover, in the embodiment described above,
Although a special transformer is used to configure the high-voltage power supply 13, the high-voltage power supply can also be provided by using an existing voltage source provided for the device including the device under test. For example, in a copying machine or a printer having a charging drum, a high-voltage and constant-voltage power transformer for charging or the like is always provided in the apparatus. If such a power transformer is configured to be shared as a transformer for the high-voltage power supply 13, a special transformer for the surface potential sensor can be omitted.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明の表面電位センサの構成によれ
ば、立ち上がり付近やピーク付近を含む全域において出
力の直線的変化が得られ、リニヤな出力特性での測定が
可能となる。また、0ボルト付近における低レベルの出
力域についても安定した正確な測定が可能となる。
According to the configuration of the surface potential sensor of the present invention, a linear change in the output can be obtained over the entire region including the vicinity of the rising edge and the vicinity of the peak, and the measurement can be performed with linear output characteristics. In addition, stable and accurate measurement can be performed even in a low-level output region near 0 volt.

【0023】被測定物の帯電量の変化に対する測定出力
の応答速度が高くなり、レスポンスが向上し、タイムラ
グが無くなる。
The response speed of the measurement output to the change in the charge amount of the object to be measured is increased, the response is improved, and the time lag is eliminated.

【0024】高圧制御回路からの出力は極性に係わらず
センサ部のコモングランドに帰還させることができるた
め、センサの極性に対応させてトランスやインバータの
極性を変えたり、電源回路の出力端子への接続を変更す
る必要が無くなる。
Since the output from the high-voltage control circuit can be fed back to the common ground of the sensor unit regardless of the polarity, the polarity of the transformer or inverter can be changed according to the polarity of the sensor, or the output terminal of the power supply circuit can be connected to the output terminal of the power supply circuit. There is no need to change the connection.

【0025】音叉駆動回路をセンサのプローブ内部には
備えず外部に設置することにより、プローブを小型化す
ることができるほか、音叉駆動回路からのノイズによる
悪影響を解消することができ、更に、より一層高度な制
御をすることも可能となる。
By disposing the tuning fork drive circuit outside the sensor probe instead of inside the probe, the probe can be miniaturized, and the adverse effect of noise from the tuning fork drive circuit can be eliminated. It is also possible to perform more advanced control.

【0026】高圧電源として、被測定体を含む装置に既
存の高圧電源トランスを共用することにより、センサを
小型化できるだけでなく、それだけ安価なものとするこ
とができる。
By sharing the existing high-voltage power supply transformer with the device including the device to be measured as the high-voltage power supply, not only can the sensor be reduced in size, but also the cost can be reduced accordingly.

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

【図1】本発明の一実施例としての表面電位センサの構
成を略示する図である。
FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a surface potential sensor as one embodiment of the present invention.

【図2】図1の表面電位センサにおける高圧制御回路で
の制御電圧と発生電圧との関係を例示する図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a relationship between a control voltage and a generated voltage in a high voltage control circuit in the surface potential sensor of FIG.

【図3】従来の表面電位センサの一例の構成を略示する
図である。
FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a configuration of an example of a conventional surface potential sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 圧電素子 3 音叉 4 検知電極 5 プリアンプ回路 6 増幅回路 7 音叉駆動回路 8 同期検波回路 9 積分回路 11 高圧制御回路 12 出力回路 13 高圧電源 14 電源回路 PC フォトカップラー R 抵抗 T トランジスタ 2 Piezoelectric element 3 Tuning fork 4 Detecting electrode 5 Preamplifier circuit 6 Amplifying circuit 7 Tuning fork driving circuit 8 Synchronous detection circuit 9 Integrating circuit 11 High voltage control circuit 12 Output circuit 13 High voltage power supply 14 Power supply circuit PC Photocoupler R Resistance T transistor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 櫻井 直樹 神奈川県横浜市港北区新横浜2−6−23 金子第2ビル8F 株式会社ヒロセチェリ ープレシジョン内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Naoki Sakurai 2-6-23 Shin-Yokohama, Kohoku-ku, Yokohama-shi, Kanagawa 8F Kaneko No. 2 Building Inside Hirose Cherry Precision Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被測定体の表面電位を検知するための表
面電位センサにおいて、前記被測定体の表面に対して対
峙させられる検知電極と、前記表面電位を交流電圧とし
て前記検知電極で検出すべく前記被測定体と前記検知電
極との間の電界を所定の周期で断続するため、前記被測
定体と前記検知電極との間に配置されるチョッパと、該
チョッパを駆動するためのチョッパ駆動回路と、前記検
知電極に発生した交流信号を、前記表面電位を表す直流
電圧に変換するための変換回路と、該変換回路からの直
流電圧に応じた測定電圧を受けて前記表面電位を指示す
る信号を出力する出力回路とを備えており、少なくとも
前記検知電極および前記チョッパは、接地電位からフロ
ーティングした動作点を有し、前記変換回路と前記出力
回路との間に介在して、高圧電源と高圧制御回路とが配
置され、前記高圧電源は、定電圧電源としてのトランス
を備え、前記高圧制御回路は、前記変換回路からの直流
電圧を単に制御信号として受けて、該制御信号に基づき
前記トランスによる正または負の高圧電圧を連続的に分
圧し、この発生電圧を、前記測定電圧として前記出力回
路へ入力すると共に、前記チョッパ、チョッパ駆動回路
および前記変換回路のコモングランドに帰還させるよう
にしたことを特徴とする表面電位センサ。
1. A surface potential sensor for detecting a surface potential of an object to be measured, wherein the detection electrode is opposed to the surface of the object to be measured, and the surface electrode is detected by the detection electrode as an AC voltage. A chopper disposed between the object to be measured and the detection electrode for intermittently interrupting an electric field between the object to be measured and the detection electrode at a predetermined cycle, and a chopper drive for driving the chopper A circuit, a conversion circuit for converting an AC signal generated at the detection electrode into a DC voltage representing the surface potential, and receiving the measurement voltage corresponding to the DC voltage from the conversion circuit to indicate the surface potential. An output circuit that outputs a signal, at least the detection electrode and the chopper have an operating point floating from a ground potential, and are interposed between the conversion circuit and the output circuit. A high-voltage power supply and a high-voltage control circuit are arranged, the high-voltage power supply includes a transformer as a constant-voltage power supply, and the high-voltage control circuit receives the DC voltage from the conversion circuit as a control signal and performs the control. A positive or negative high voltage generated by the transformer is continuously divided based on the signal, and the generated voltage is input to the output circuit as the measurement voltage, and is applied to a common ground of the chopper, the chopper drive circuit and the conversion circuit. A surface potential sensor characterized in that it is fed back.
【請求項2】 前記チョッパは、音叉を備え、前記チョ
ッパ駆動回路は、音叉駆動回路であり、該音叉駆動回路
は、センサのプローブの外部に配置されている請求項1
記載の表面電位センサ。
2. The sensor according to claim 1, wherein the chopper includes a tuning fork, and the chopper driving circuit is a tuning fork driving circuit, and the tuning fork driving circuit is disposed outside a probe of the sensor.
The surface potential sensor as described in the above.
【請求項3】 前記高圧電源は、センサの基板外に配置
される請求項1または2記載の表面電位センサ。
3. The surface potential sensor according to claim 1, wherein the high-voltage power supply is disposed outside a substrate of the sensor.
【請求項4】 前記高圧電源は、前記被測定体を含む装
置のために設けられた既存の電圧源を利用することによ
り与えられる請求項1または2または3記載の表面電位
センサ。
4. The surface potential sensor according to claim 1, wherein the high-voltage power supply is provided by using an existing voltage source provided for an apparatus including the device under test.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003075491A (en) * 2001-09-06 2003-03-12 Tdk Corp Surface potential-detecting apparatus
JP2003090852A (en) * 2001-09-19 2003-03-28 Tdk Corp Probe and surface potential detection device
JP2007147549A (en) * 2005-11-30 2007-06-14 Hugle Electronics Inc Method and device for displaying measured data

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