JPS6029673A - 表面電位センサ - Google Patents
表面電位センサInfo
- Publication number
- JPS6029673A JPS6029673A JP13760583A JP13760583A JPS6029673A JP S6029673 A JPS6029673 A JP S6029673A JP 13760583 A JP13760583 A JP 13760583A JP 13760583 A JP13760583 A JP 13760583A JP S6029673 A JPS6029673 A JP S6029673A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tuning fork
- amplitude
- photosensor
- vibrating member
- detection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は微少な電気量に対応した出力を得るのに用い
る振動容量変換器を利用した振動容量型の表面電位セン
サに関する。
る振動容量変換器を利用した振動容量型の表面電位セン
サに関する。
従来技術
静電電位などを測定あるいは検出する場合に用いられる
方法の一つとして振動容量型のものがある。これは、例
えば数百Ｈｚ程度の周波数で振動容量を利用して微少な
入力直流を交流に変換し、対象と々る微少な電気量に比
例しだ交流出力を取シ出せるようにしたものでアシ、得
られた交流を十分増幅すれば高精度で測定、検出を行う
ことができるので、微少な電気量を対象とする場合に適
したものであるが、感度の変動を抑えるためには上記振
動部材の振幅を一定に維持するようその安定化を図る必
要がある。
方法の一つとして振動容量型のものがある。これは、例
えば数百Ｈｚ程度の周波数で振動容量を利用して微少な
入力直流を交流に変換し、対象と々る微少な電気量に比
例しだ交流出力を取シ出せるようにしたものでアシ、得
られた交流を十分増幅すれば高精度で測定、検出を行う
ことができるので、微少な電気量を対象とする場合に適
したものであるが、感度の変動を抑えるためには上記振
動部材の振幅を一定に維持するようその安定化を図る必
要がある。
そこで、従来、振動部材の安定化対策として、振動部材
を駆動する駆動電圧を安定化する方法、ケースにバイア
スをかける方法が用いられているが、前者の方法は駆動
電圧が安定化しても振動材の物性によシ温度変化ヤ経時
劣化が発生し、才た後者の方法はバイアス用の電源が必
要となりコスト高になる等の問題がある。
を駆動する駆動電圧を安定化する方法、ケースにバイア
スをかける方法が用いられているが、前者の方法は駆動
電圧が安定化しても振動材の物性によシ温度変化ヤ経時
劣化が発生し、才た後者の方法はバイアス用の電源が必
要となりコスト高になる等の問題がある。
発明の目的
この発明は上記の点に鑑みてなされたもので、低コスト
で感動の変動を防止し得るようにすることを目的とする
ものである。
で感動の変動を防止し得るようにすることを目的とする
ものである。
この発明は、上記目的を達成するため、フォトセンサを
使用して振動部材の振幅を検出し、これに応じて上記振
動部材の駆動電圧を制御することにより振動部材の振幅
を一定に保つようにしだものである。
使用して振動部材の振幅を検出し、これに応じて上記振
動部材の駆動電圧を制御することにより振動部材の振幅
を一定に保つようにしだものである。
実施例
以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第１図及び第２図並びに第３図及び第４図はこの発明の
一実施例の構造並びにその回路構成を示すもので、振動
容量の駆動に音叉を用いた場合を示す。
一実施例の構造並びにその回路構成を示すもので、振動
容量の駆動に音叉を用いた場合を示す。
第１図において、■は検知窓２を有する表面電位センザ
本体の筐体で、内部には振動容量型の表面電位センサを
構成する振動部材等の他、その振動部材の振幅を検出す
るためのフォトセンサが組込まれている。すなわち、そ
の内部構造を示す第２図において、３はプリント基板、
４はプリント基板３上に配置された音叉で、音叉４の両
脚部には夫々圧電素子５が数句けられており、これらが
ワイヤ６を介して後述の音叉駆動回路に接続されるよう
になっている。７４既述の如く対象となる静電電位等の
電気量は極めて微少であること７５為ら高入力インピー
ダンスとするため用いられる電界効果ｌ・ランジスタ（
ＦＥＴ）、８は振動容量を形成するための電極、９は上
記音叉４の振幅を検出するフォトセンサとしての反射型
フォトセンツーで、この反射型フォトセンサ９により音
叉４の振幅を検出し、これに応じて上記音叉４の振幅が
一定に維持されるよう圧電素子５に印加する音叉１駆動
電圧が制御されるようになっている。
本体の筐体で、内部には振動容量型の表面電位センサを
構成する振動部材等の他、その振動部材の振幅を検出す
るためのフォトセンサが組込まれている。すなわち、そ
の内部構造を示す第２図において、３はプリント基板、
４はプリント基板３上に配置された音叉で、音叉４の両
脚部には夫々圧電素子５が数句けられており、これらが
ワイヤ６を介して後述の音叉駆動回路に接続されるよう
になっている。７４既述の如く対象となる静電電位等の
電気量は極めて微少であること７５為ら高入力インピー
ダンスとするため用いられる電界効果ｌ・ランジスタ（
ＦＥＴ）、８は振動容量を形成するための電極、９は上
記音叉４の振幅を検出するフォトセンサとしての反射型
フォトセンツーで、この反射型フォトセンサ９により音
叉４の振幅を検出し、これに応じて上記音叉４の振幅が
一定に維持されるよう圧電素子５に印加する音叉１駆動
電圧が制御されるようになっている。
第３図は上記のような制（財）を行なう場合のフ゛ロッ
ク図で、音叉４の機械的振動による静電容量の変化を利
用して得られた交流を検出信号増１隅回路１０で増幅し
、微少な電気量に比例しだ出力を取り出すようにしてい
ると共に、第２図に示しだように表面電位センサに組込
まれた反射型フォトセンサ９から成る音叉振幅検出回路
１１により音叉４の振幅を検出し、その検出出力を増幅
整流回路１２を介して音叉振幅制御信号Ｓとして音叉Ｊ
枢動回路１３に与えることによって、音叉４の振幅が常
に一定となるようにその音叉駆動電圧を制御するように
している。
ク図で、音叉４の機械的振動による静電容量の変化を利
用して得られた交流を検出信号増１隅回路１０で増幅し
、微少な電気量に比例しだ出力を取り出すようにしてい
ると共に、第２図に示しだように表面電位センサに組込
まれた反射型フォトセンサ９から成る音叉振幅検出回路
１１により音叉４の振幅を検出し、その検出出力を増幅
整流回路１２を介して音叉振幅制御信号Ｓとして音叉Ｊ
枢動回路１３に与えることによって、音叉４の振幅が常
に一定となるようにその音叉駆動電圧を制御するように
している。
第４図は第３図の構成の具体例の１つを示すもので、１
４は音叉４と一体的に振動する部材で、これが図中矢印
ａのように振動することによって、発光素子９ａ及び受
光素子９ｂから成る反射型フォトセンサ９が音叉４の振
幅を検出が行なわれる。
４は音叉４と一体的に振動する部材で、これが図中矢印
ａのように振動することによって、発光素子９ａ及び受
光素子９ｂから成る反射型フォトセンサ９が音叉４の振
幅を検出が行なわれる。
受光素子９ｂから得られた検出信号は増幅器１５、整流
回路１６によシ増幅整流された後増幅器１７に与えられ
、その出力が発光素子１７に印加されて、その光量が上
記音叉４の振幅に応じて変化せしめられるようになって
いる。そして、この発光素子１７に対応して増幅器１８
等から構成される音叉駆動回路１３中には光導電素子（
フォトＣｄ５）１９が設けられており、上記発光素子１
７の光量に応じてその抵抗値が変化せしめられ、これに
応じて音叉駆動電圧の制御が行なわれるようになってい
る。
回路１６によシ増幅整流された後増幅器１７に与えられ
、その出力が発光素子１７に印加されて、その光量が上
記音叉４の振幅に応じて変化せしめられるようになって
いる。そして、この発光素子１７に対応して増幅器１８
等から構成される音叉駆動回路１３中には光導電素子（
フォトＣｄ５）１９が設けられており、上記発光素子１
７の光量に応じてその抵抗値が変化せしめられ、これに
応じて音叉駆動電圧の制御が行なわれるようになってい
る。
上記構成によれば、音叉４の振幅を反射型フォとにより
音叉４の振幅を一定の振幅に制御することができるので
、感動変動を減らすことができる。
音叉４の振幅を一定の振幅に制御することができるので
、感動変動を減らすことができる。
すなわち、振動容量型の表面電位センサにおいては振動
量と感度に相関関係があって、振動量を一定にすれば安
定なものにすることができるのであり、上述のように感
度に直接関係する振動の変化量を直接安定化できるので
、感度変動を小さくすることができるのである。このた
め、たとえ温度変化、経時劣化等が発生しても、常に一
定の振幅とすることができ、しかも１辰幅の検出も光学
的に行なうだめ、反射型フォトセンサ９等の検出用のフ
ォトセンサを容易に組込むことができ簡単であると共に
、光学的な検出であるから振動容量周辺に電気的な影響
を与えるおそれがなく、特に振動容量型の方法では対象
とする電気量が極めて微少であるから、測定や検出に障
害を与えることもないという利点もある。
量と感度に相関関係があって、振動量を一定にすれば安
定なものにすることができるのであり、上述のように感
度に直接関係する振動の変化量を直接安定化できるので
、感度変動を小さくすることができるのである。このた
め、たとえ温度変化、経時劣化等が発生しても、常に一
定の振幅とすることができ、しかも１辰幅の検出も光学
的に行なうだめ、反射型フォトセンサ９等の検出用のフ
ォトセンサを容易に組込むことができ簡単であると共に
、光学的な検出であるから振動容量周辺に電気的な影響
を与えるおそれがなく、特に振動容量型の方法では対象
とする電気量が極めて微少であるから、測定や検出に障
害を与えることもないという利点もある。
発明の効果
以上のように、この発明は、振動容量型の表面脣府ｒ由
ソ廿１／ｒ ｋ−１八イ 振動の魯什帯をフやトセンサ
を使用して直接安定化できるので、安価な構成によって
温度変化等に起因する感度の変動を防ぐことができ、感
度変動を小さくすることができる等の効果を有する。
ソ廿１／ｒ ｋ−１八イ 振動の魯什帯をフやトセンサ
を使用して直接安定化できるので、安価な構成によって
温度変化等に起因する感度の変動を防ぐことができ、感
度変動を小さくすることができる等の効果を有する。
第１図（へ及び（Ｂ）はこの発明の一実施例に表面電位
センサの外観を示す平面図及び側面図、第２図はその内
部の構造を示す構造図、第３図は制御系の構成を示すブ
ロック図、第４図はその具体例を示す回路図である。 ４・・・音 叉 ９・・・反射型フォトセンサ１１・・
・音叉振幅検出回路 １３・・・音叉駆動回路第１図 第２図 第３図 第４図 ７ １５〒 １・″ １１゛粥 〃。
センサの外観を示す平面図及び側面図、第２図はその内
部の構造を示す構造図、第３図は制御系の構成を示すブ
ロック図、第４図はその具体例を示す回路図である。 ４・・・音 叉 ９・・・反射型フォトセンサ１１・・
・音叉振幅検出回路 １３・・・音叉駆動回路第１図 第２図 第３図 第４図 ７ １５〒 １・″ １１゛粥 〃。
Claims (1)
- 振動容量型の表面電位センサであって、振動部材の振幅
を検出するフォトセンサと、このフォトセンサの検出出
力に応じて上記振動部材の振幅を一定とするべく駆動電
圧が制御される振動部材駆動回路とを有することを特徴
とする表面電位センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13760583A JPS6029673A (ja) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | 表面電位センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13760583A JPS6029673A (ja) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | 表面電位センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6029673A true JPS6029673A (ja) | 1985-02-15 |
Family
ID=15202595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13760583A Pending JPS6029673A (ja) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | 表面電位センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6029673A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60120267A (ja) * | 1983-12-02 | 1985-06-27 | Murata Mfg Co Ltd | 非接触型表面電位検出装置 |
| JPH02164755A (ja) * | 1988-12-16 | 1990-06-25 | Tokuhito Shibata | コンクリートの改良材及び改良方法 |
| US6316942B1 (en) | 1998-06-15 | 2001-11-13 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Electrical potential sensor |
| JP2008145371A (ja) * | 2006-12-13 | 2008-06-26 | Canon Inc | 電位測定装置、及び画像形成装置 |
-
1983
- 1983-07-29 JP JP13760583A patent/JPS6029673A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60120267A (ja) * | 1983-12-02 | 1985-06-27 | Murata Mfg Co Ltd | 非接触型表面電位検出装置 |
| JPH02164755A (ja) * | 1988-12-16 | 1990-06-25 | Tokuhito Shibata | コンクリートの改良材及び改良方法 |
| US6316942B1 (en) | 1998-06-15 | 2001-11-13 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Electrical potential sensor |
| JP2008145371A (ja) * | 2006-12-13 | 2008-06-26 | Canon Inc | 電位測定装置、及び画像形成装置 |
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