TWI649568B - Voltage detecting device - Google Patents

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TWI649568B TW104128295A TW104128295A TWI649568B TW I649568 B TWI649568 B TW I649568B TW 104128295 A TW104128295 A TW 104128295A TW 104128295 A TW104128295 A TW 104128295A TW I649568 B TWI649568 B TW I649568B
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Abstract

即使檢測對象與檢測電極之間絕緣體存在的情況下，也以非接觸檢測檢測對象的電壓。
包括檢測電極11，接觸覆蓋檢測對象52的絕緣體51而配設；振動體13，使絕緣體51振動；電流電壓轉換電路14，規定第1輸入端子為基準電壓，連接第2輸入端子至檢測電極11，且第2輸入端子與輸出端子之間連接回饋電阻14b，在使絕緣體51振動的狀態下，從檢測對象52經由檢測電極11流向基準電壓的同時，根據檢測對象電壓V1與基準電壓之間的電位差Vdi，具有轉換與調變振幅的絕緣體51的振動同步的檢測電流I為檢測電壓信號V2之運算放大器14a；以及檢波電路16，根據檢測電壓信號V2檢測顯示電位差Vdi的檢波輸出V3。

Description

電壓檢測裝置
本發明係關於非接觸型的電壓檢測裝置，以絕緣材介於其間檢測此絕緣材覆蓋的檢測對象的電壓。
作為非接觸型的電壓檢測裝置，下述的專利文件1中揭示的電壓檢測裝置(非接觸式的靜電壓隨耦器)是眾所周知的。此電壓檢測裝置，包括用以檢測電壓的探針。此探針，包含檢測電極，面向具有應測量的靜電量之測量表面(檢測對象的表面)配置；調變器到驅動裝置，為了調變檢測電極與測量表面間的電容耦合，作用連結至檢測電極；以及規定裝置，為了照射與檢測電極一致的測量表面檢測電極的區域，規定朝向測量表面的輻射線的通路。
又，檢測電極被收納在外殼內。又，在此外殼中設置第1開口到窗。通過此第1開口到窗，檢測電極在測量表面上露出。又，檢測電極，以線連接至收納在外殼內的放大器(電流電壓轉換用的運算放大器)的加法輸入端(反相輸入端)，此放大器的非反相輸入端以線連接至成為基準單位的外殼。又，調變器到驅動裝置中，例如可以使用壓電傳感器，調變器到驅動裝置，藉由使作用連結的檢測電極機械性運動(振動)，調變測量表面與檢測電極之間形成的電容(耦合電容)。 包括此探針的電壓檢測裝置中，調變此電容時，根據此電容及經由作為電流電壓轉換用放大器的加法輸入端(反相輸入端)與輸出端子之間連接的電阻流過的電流，能夠以非接觸檢測測量表面的電壓。
[先行技術文件] [專利文件]
[專利文件1]日本專利特公平7-92487號公報(第6頁，第7圖)
不過，上述的電壓檢測裝置中，存在以下應解決的課題。即，此電壓檢測裝置中，通過外殼中設置的第1開口(到窗)，為了在測量表面上露出檢測電極，必須在測量表面上配置探針。當成為以絕緣體覆蓋第1開口的構成時，絕緣體的表面理論上也受到測量表面的電壓影響，電荷出現，但絕緣體的表面出現的電荷容易逃走消失。因此，此電壓檢測裝置中，絕緣體介於測量表面與檢測電極之間時，存在不能檢測測量表面的電壓之應解決的課題。
本發明，係用以解決相關的課題而形成，檢測對象與檢測電極之間即使存在絕緣體，也以提供能以非接觸檢測檢測對象的電壓之電壓檢測裝置為主要目的。
為了達成上述目的，本發明的電壓檢測裝置，係 檢測以絕緣體覆蓋的檢測對象中產生的檢測對象電壓之電壓檢測裝置，包括檢測電極，在上述絕緣體上直接或其他的絕緣體介於其間的狀態下間接接觸配設；振動體，使上述絕緣體振動；電流電壓轉換電路，在使上述絕緣體振動的狀態下，從上述檢測對象經由上述檢測電極流向基準電壓的同時，根據上述檢測對象電壓與上述基準電壓之間的電位差，轉換與調變振幅的上述振動體的振動同步的檢測電流為檢測電壓信號；以及檢波電路，根據上述檢測電壓信號檢測顯示上述電位差的檢波輸出。
又，本發明的電壓檢測裝置中，上述檢波電路以與上述檢測電壓信號同步的同步信號同步檢波上述檢測電壓信號，檢測上述檢波輸出。
又，本發明的電壓檢測裝置中，上述電流電壓轉換電路，具有運算放大器，規定第1輸入端子為上述基準電壓，連接第2輸入端子至上述檢測電極，且上述第2輸入端子與輸出端子之間連接回饋電路，轉換流入上述回饋電路的上述檢測電流為上述檢測電壓信號。
又，本發明的電壓檢測裝置中，以絕緣材料形成的同時，包括上述檢測電極、上述振動體、上述電流電壓轉換電路以及內部配設上述檢波電路的容器；上述檢測電極，配設於作為構成上述容器的複數壁部之中的外面與上述絕緣體接觸的上述其他絕緣體的壁部內面，上述振動體，固定於上述複數的壁部中的任一壁部內面上，使上述容器振動。
又，本發明的電壓檢測裝置，包括上述檢測電極、 上述振動體、上述電流電壓轉換電路以及覆蓋上述檢波電路的屏蔽構件。
又，本發明的電壓檢測裝置，係檢測以絕緣體覆蓋的檢測對象中產生的檢測對象電壓之電壓檢測裝置，包括檢測電極，在上述絕緣體上直接或其他的絕緣體介於其間的狀態下間接接觸配設；超音波激發部，一面對上述檢測對象施加靜磁場，一面使上述檢測對象中的上述靜磁場的施加部位產生渦電流，藉此使上述檢測對象激發對上述施加部位的表面往交叉的方向振動的超音波；電流電壓轉換電路，上述檢測對象激發上述超音波的狀態下，從上述檢測對象經由上述檢測電極流向基準電壓的同時，根據上述檢測對象電壓與上述基準電壓之間的電位差，轉換與調變振幅的上述超音波同步的檢測電流為檢測電壓信號；以及檢波電路，根據上述檢測電壓信號檢測顯示上述電位差的檢波輸出。
又，本發明的電壓檢測裝置中，上述超音波激發部，包括磁石，使上述靜磁場產生並施加於上述檢測對象，藉此上述檢測對象中的上述施加部位的內部產生沿著上述表面的靜磁場；以及線圈，根據供給的交流電流，使上述檢測對象產生渦電流；其中對上述施加部位的上述表面激發往直交的方向上振動的上述超音波。
又，本發明的電壓檢測裝置中，上述磁石，包括第1磁石，在上述施加部位側的磁極近旁配設上述線圈；以及第2磁石及第3磁石，著磁為各個上述施加部位側的磁極與上述第1磁石的上述磁極不同的極性，且配設為夾住上述第1磁 石的上述磁極。
又，本發明的電壓檢測裝置中，上述檢波電路以與上述檢測電壓信號同步的同步信號同步檢波上述檢測電壓信號，檢測上述檢波輸出。
又，本發明的電壓檢測裝置中，上述電流電壓轉換電路，具有運算放大器，規定第1輸入端子為上述基準電壓，連接第2輸入端子至上述檢測電極，且上述第2輸入端子與輸出端子之間連接回饋電路，轉換流入上述回饋電路的上述檢測電流為上述檢測電壓信號。
根據本發明的電壓檢測裝置，以振動體振動直接或間接接觸檢測電極的絕緣體，使檢測對象與檢測電極之間產生檢測電流，根據此檢測電流，為了檢測檢測對象的檢查對象電壓，即使檢測對象與檢測電極之間存在絕緣體的情況下，也可以以非接觸(使檢測電極不直接接觸檢測對象)檢測檢查對象電壓。
又，根據本發明的電壓檢測裝置，藉由檢波電路以同步信號同步檢波檢測電壓信號輸出檢波輸出，可以在外亂影響少的狀態下，檢測檢波輸出。
又，根據本發明的電壓檢測裝置，由於電流電壓轉換電路為具有運算放大器及回饋電阻的構成，可以敏感度佳地檢測檢測電流再轉換為檢測電壓信號。
又，根據本發明的電壓檢測裝置，收納(配設)電壓檢測裝置至絕緣材料形成的容器內，由於成為不露出檢測電極 及振動體的構成，因為省去使檢測電極及振動體個別接觸絕緣體的工夫，可以效率更佳地實施檢查對象電壓的檢測作業。
又，根據本發明的電壓檢測裝置，由於具有檢測電極、振動體、電流電壓轉換電路以及覆蓋上述檢波電路的屏蔽構件，因為可以降低對構成電壓檢測裝置的電路之外亂(外部磁場或外部電場等)的影響，可以在外亂影響更少的狀態下，檢測檢波再輸出。
又，本發明的電壓檢測裝置中，超音波激發部在檢測對象內部激發超音波，使檢測對象發生振動，此發生的振動使接觸檢測電極的絕緣體振動，藉此使檢測電流產生的同時，根據此檢測電流檢測檢測對象的檢測對象電壓。因此，根據此電壓檢測裝置，即使檢測對象與檢測電極之間存在絕緣體的情況下，也可以以非接觸(使檢測電極不直接接觸檢測對象)檢測檢測對象電壓。
又，本發明的電壓檢測裝置中，超音波激發部包括磁石，在上述檢測對象中的靜磁場的施加部位的內部產生沿著此施加部位的表面的靜磁場；線圈，根據供給的交流電流，使檢測對象產生渦電流；其中在檢測對象內對此施加部位的表面激發往直交的方向(檢測對象的深度方向)上振動的超音波。因此，根據此電壓檢測裝置，因為可以使檢測對象及絕緣體產生使絕緣體的靜電容量的電容值能最佳效率變化的方向振動，可以提高從檢測對象經由檢測電極流向基準電壓的檢測電流電平的結果，可以充分提高檢測對象的檢測敏感度。
又，根據本發明的電壓檢測裝置，以靜磁場的施 加部位中與中央的第1磁石的磁極對向部位為基準，因為可以使此對向部位的兩側的內部產生沿著檢測對象的表面的靜磁場，對於此對向部位的周圍發生的渦電流，可以使靜磁場起更多作用的結果，可以使檢測對象的內部產生更強的超音波，進行更強的振動。因此，根據此電壓檢測裝置，可以更提高從檢測對象經由檢測電極流向基準電壓的檢測電流電平的結果，可以更提高檢測對象電壓的檢測敏感度。
又，根據本發明的電壓檢測裝置，檢波電路以同步信號同步檢波檢測電壓信號再輸出檢波輸出，藉此可以在外亂影響少的狀態下檢測檢波輸出。
又，根據本發明的電壓檢測裝置，由於電流電壓轉換電路為具有運算放大器及回饋電阻的構成，可以敏感度佳地檢測檢測電流再轉換為檢測電壓信號。
1‧‧‧電壓檢測裝置
11‧‧‧檢測電極
12‧‧‧振盪電路
13‧‧‧振動體
14‧‧‧電流電壓轉換電路
14a‧‧‧運算放大器
14b‧‧‧回饋電阻
15‧‧‧緩衝放大器
16‧‧‧檢波電路
17‧‧‧相位調整電路
18‧‧‧輸出電路
21‧‧‧容器
21a‧‧‧壁部
51‧‧‧絕緣體
52‧‧‧檢測對象
53‧‧‧屏蔽板
54、55‧‧‧屏蔽構件
101‧‧‧電壓檢測裝置
111‧‧‧檢測電極
112‧‧‧振盪電路
113、113A、113B‧‧‧超音波激發部
114‧‧‧電流電壓轉換電路
114a‧‧‧運算放大器
114b‧‧‧回饋電阻
115‧‧‧緩衝放大器
116‧‧‧檢波電路
117‧‧‧相位調整電路
118‧‧‧輸出電路
121、121a、121b、121c‧‧‧磁石
122‧‧‧電流源電路
123‧‧‧線圈
124‧‧‧絕緣體
125‧‧‧絕緣體
151‧‧‧絕緣體
152‧‧‧檢測對象
A‧‧‧凹部
I‧‧‧檢測電流
Iac‧‧‧交流電流
Ied‧‧‧渦電流
M‧‧‧靜磁場
S1‧‧‧驅動信號
S2‧‧‧同步信號
S11‧‧‧基準信號
V1‧‧‧檢測對象電壓
V2‧‧‧檢測電壓信號
V3‧‧‧檢波輸出(電壓信號)
Vdi‧‧‧電位差
US‧‧‧超音波
W‧‧‧假想平面
[第1圖]係電壓檢測裝置1的構成圖；[第2圖]係用以說明關於檢測電極11與振動體13的其他配置之說明圖；[第3圖]係用以說明關於檢測電極11與振動體13的又其他配置之說明圖；[第4圖]係用以說明具有容器21的電壓檢測裝置1的構成之說明圖；[第5圖]係電壓檢測裝置101的構成圖；[第6圖]係檢測電極111及超音波激發部113的立體圖； [第7圖]係用以說明電壓檢測裝置101的動作之說明圖；[第8圖]係用以說明超音波激發部113A的構成之說明圖；以及[第9圖]係用以說明超音波激發部113B的構成之說明圖。
以下，關於電壓檢測裝置的實施例，參照附加圖面說明。
最初，關於電壓檢測裝置的構成，參照圖面說明。
作為第1圖所示的電壓檢測裝置的電壓檢測裝置1，係非接觸型的電壓檢測裝置，例如，包括檢測電極11、振盪電路12、振動體13、電流電壓轉換電路14、緩衝放大器15、檢波電路16、相位調整電路17以及輸出電路18，構成能夠以非接觸檢測絕緣體51覆蓋的檢測對象52中產生的電壓(檢測對象電壓)V1。
在此情況下，檢測對象52，如第1圖所示，其表面上的一部分的部位以絕緣體51覆蓋也可以，如第2、3、4圖所示，表面全區以絕緣體51覆蓋也可以(例如，檢測對象52，也可以是外周面全區以絕緣包覆覆蓋的包覆電線的中心線)。又，絕緣體51，可以是以1種類的絕緣材料構成的單層構造，也可以是分別不同種類的絕緣材料構成的複數層疊層而成的多層構造。
檢測電極11，係構成為直接接觸覆蓋檢測對象52的絕緣體51表面，或是連接(密合)此表面配設的其他絕緣體 (空氣等的氣體以外的絕緣體)介於其間的狀態下可以間接接觸的形狀。此情況下，檢測電極11，最好以密合絕緣體51的表面更近的狀態接觸。因此，例如，絕緣體51的表面是平面狀時，對應於此，與絕緣體51的表面的接觸面構成為形成平面狀的形狀，絕緣體51的表面是圓筒狀時，對應於此，與絕緣體51的表面的接觸面構成為形成凹面狀的形狀。
振盪電路12，產生例如十數kHz(千赫茲)~數M Hz(百萬赫茲)左右的一定頻率(既定頻率)的驅動信號S1並輸出。在此情況下，振盪電路12，在運作此驅動信號S1中也可以採用連續輸出的構成，也可以採用每固定時間斷續周期輸出的構成，也可以採用只在測量時單獨只有固定時間輸出的構成。又，振盪電路12，輸出例如矩形波信號、三角波信號及正弦波信號等的任何信號作為驅動信號S1。又，振盪電路12，取代如上述以固定的頻率產生驅動信號S1並輸出的構成，也可以採用例如預先規定的下限頻率及上限頻率的範圍內產生驅動信號S1作為頻率隨著時間變化的掃描信號並輸出的構成，或可以採用產生驅動信號S1作為頻率隨著時間隨機變化的隨機信號(雜訊信號)並輸出的構成。
振動體13，由來自振盪電路12的驅動信號S1驅動，例如，以與驅動信號S1的頻率相同振動頻率(本例中既定頻率)振動，傳達機械性振動至接觸的構件(本例中係絕緣體)。此振動體13，例如，也可以以超音波振動器、壓電振動器、陶瓷振動器、電磁感應型振動器、磁歪振動器或使用旋轉器的振動器等構成。
電流電壓轉換電路14，例如，包括運算放大器14a及作為回饋電路的回饋電阻14b而構成。運算放大器14a的非反相輸入端子(第1輸入端子)連接至基準電位(接地)規定為基準電壓(零電壓)，反相輸入端子(第2輸入端子)連接至檢測電極11，且反相輸入端子與輸出端子之間連接回饋電阻14b。又，本例中，例如，以1個回饋電阻14b構成回饋電路，但也可以以複數的電阻串聯電路或並聯電路、串聯電路及並聯電路組合的串聯並聯電路構成回饋電路。
此電流電壓轉換電路14，如後述，根據來自振動體13的振動，位於檢測對象52與檢測電極11之間的絕緣體51的靜電容量的電容值變化時，起因於檢測對象52的電壓V1與檢測電極11的電壓(運算放大器14a的各輸入端子間因為虛擬短路狀態，基準電壓)之間的電位差Vdi(本例中因為基準電壓是零電壓，電壓V1)，以根據此電位差Vdi大小的電流值(振幅)，從檢測對象52經由檢測電極11流向基準電位的檢測電流I轉換為檢測電壓信號V2並輸出。即，此電流電壓轉換電路14中，根據檢測對象52的電壓V1與檢測電極11的電壓(基準電壓)之間的電位差，與調變振幅的振動體13的振動同步之檢測電流I轉換為檢測電壓信號V2。
在此情況下，檢測電流I，由於振動體13的振動頻率，因為起因於絕緣體51的靜電容量的電容值變化而產生，係與振動頻率相同頻率的交流信號，其振幅產生作為調變為根據上述的電位差Vdi(本例中電壓V1)的電平的交流信號。因此，檢測電壓信號V2也還是與振動頻率相同頻率的交流信 號，從電流電壓轉換電路14輸出作為其振幅調變為根據電位差Vdi(本例中電壓V1)的電平的交流信號。
又，電流電壓轉換電路14，例如，如上述，具有運算放大器14a及回饋電阻14b的構成，一般敏感度佳地檢測其振幅極小(微弱)的檢測電流I，為了能夠轉換為檢測電壓信號V2，但不限定於此。例如，希望以更簡易的構成實現電流電壓轉換電路14時，取代上述構成，雖未圖示，但也可以採用具有一端連接至檢測電極11的同時，另一端連接至基準電位(接地)的電阻之構成。此構成的電流電壓轉換電路14中，此電阻從檢測對象52經由檢測電極11流向基準電位(基準電壓)的檢測電流I轉換為檢測電壓信號V2。於是，在此電阻的一端轉換的檢測電壓信號V2輸出至後述的緩衝放大器15。
緩衝放大器15，以高輸入阻抗且低輸出阻抗的放大器構成，輸入從電流電壓轉換電路14輸出的檢測電壓信號V2，以低阻抗輸出。檢波電路16，例如以同步檢波電路構成，從緩衝放大器15輸入的檢測電壓信號V2以相位調整電路17輸入的同步信號S2同步檢波，藉此檢測(抽出)檢測電壓信號V2的振幅成分(直流成分)，輸出作為檢波輸出(電壓信號)V3。此檢波電路16，以乘法器、類比開關構成的轉換開關(多工器)、以及任一相關器構成。又，檢波電路16，也可以以包線檢波電路路構成，採用此構成時，因為不需要同步信號S2，可以省略相位調整電路17。
相位調整電路17，輸入來自振盪電路12的驅動信號S1的同時，延遲並輸出作為同步信號S2。相位調整電路17， 構成為能夠調整對於此驅動信號S1的同步信號S2的延遲量。又，預先調整此延遲量，使作為輸入此檢波電路16的交流信號的檢測電壓信號V2的相位與同步信號S2的相位一致。
輸出電路18，例如以檢測檢波輸出V3的電壓值並顯示的電壓計、輸入檢波輸出V3並以低阻抗輸出的緩衝電路、A/D轉換檢波輸出V3並輸出顯示其電壓值的電壓資料之A/D轉換器等構成。
其次，說明關於電壓檢測裝置1產生的檢測對象52的電壓V1之檢測動作。又，電壓V1，可以是直流電壓，也可以是交流電壓。本例中，例如，假設電壓V1是直流電壓。
首先，如第1圖所示，覆蓋檢測對象52的絕緣體51的表面上接觸(密合)檢測電極11及振動體13。此時，如同圖所示，與絕緣體51中的檢測對象52的接觸面相對的背面側表面上，檢測電極11及振動體13的雙方離間接觸也可以，如第2圖所示，使接觸絕緣體51的表面的檢測電極11接觸(密合)振動體13也可以。又，如第2圖所示，採用使檢測電極11接觸振動體13的構成之時，因為減輕振動體13中發生的電氣信號對檢測電極11的影響，如同圖所示，最好是檢測電極11與振動體13之間屏蔽板(例如，屏蔽電場、磁場的薄板)53介於其間的構成。又，為了提高這些構材間(絕緣體51與檢測電極11之間、絕緣體51與振動體13之間、檢測電極11(或是屏蔽板53)與振動體13之間)的密合性，構件間的其他絕緣體(例如，絕緣板或膠狀的絕緣體)介於其間也可以。
又，如第3圖所示，檢測對象52的外周為全區持 續以絕緣體51覆蓋的構成時，絕緣體51中使接觸檢測電極11的表面的背面側接觸振動體13也可以。
在此狀態中，從振盪電路12輸出驅動信號S1時，振動體13，由此驅動信號S1驅動而振動。又，相位調整電路17，輸入此驅動信號S1的同時藉由延遲，輸出同步信號S2。
因為此振動體13的振動(機械性振動)傳達至與振動體13接觸的絕緣體51，絕緣體51也以與振動體13的振動頻率相同的頻率振動。在此情況下，檢測對象52與檢測電極11之間的距離或密度(絕緣體51的密度)以與振動體13的振動頻率相同的頻率變化，位於檢測對象52與檢測電極11之間的絕緣體51的靜電容量的電容值也以與此振動頻率相同的頻率變化。又，隨著此靜電容量的電容值變化，振幅調變至根據電位差Vdi(電壓V1)的電平，且與振動頻率相同頻率的交流信號之檢測電流I，流入包含檢測對象52、檢測電極11及電流電壓轉換電路14的回饋電阻14b的路徑。
電流電壓轉換電路14，轉換此檢測電流I為檢測電壓信號V2並輸出，緩衝放大器15輸入從電流電壓轉換電路14輸出的此檢測電壓信號V2而以低阻抗輸出。檢波電路16，藉由以相位調整電路17輸出的同步信號S2同步檢波緩衝放大器15輸出之此檢測電壓信號V2，在外亂影響少的狀態下檢測檢測電壓信號V2的振幅成分(直流成分)，作為檢波輸出(電壓信號)V3輸出至輸出電路18。在此情況下，作為檢波輸出V3檢測的檢測電壓信號V2的振幅成分(直流成分)，根據上述電位差Vdi(本例中為電壓V1)，其電平變化。
輸出電路18，輸入此檢波輸出(電壓信號)V3，例如以類比電壓計構成時，根據檢波輸出V3的電壓值(與電位差Vdi(電壓V1)成比例的電壓值)，移動指針直到顯示電位差Vdi(電壓V1)的電壓值之數值為止，藉此在能夠目視電位差Vdi(電壓V1)的電壓值的狀態下輸出。又，輸出電路18，例如以緩衝電路構成時，輸入檢波輸出V3並以低阻阬輸出至外部(對於外部的測量器等，根據檢波輸出V3，可以檢測電位差Vdi(電壓V1)的電壓值而輸出)。又，輸出電路18，例如以A/D轉換器構成時，輸入檢波輸出V3，輸出顯示其電壓值的電壓資料(也是顯示電位差Vdi(電壓V1)的電壓值之電壓資料)至內部設置的處理部(未圖示)或外部的處理裝置。
於是，此電壓檢測裝置1中，接觸檢測電極11的絕緣體51因振動體13而振動，產生檢測電流I，根據此檢測電流I，檢測檢測對象52的電壓V1。因此，根據此電壓檢測裝置1，檢測對象52與檢測電極11之間即使存在絕緣體51的情況，也可以以非接觸(不使檢測電極11直接接觸檢測對象52)檢測檢測對象52的電壓V1。
又，根據此電壓檢測裝置1，檢波電路16以同步信號S2同步檢波檢測電壓信號V2並輸出檢波輸出V3，藉此可以在外亂影響少的狀態下檢測檢波輸出V3並輸出。
又，根據此電壓檢測裝置1，電流電壓轉換電路14由於具有運算放大器14a及回饋電阻14b的構成，可以敏感度佳地檢測檢測電流I，轉換成檢測電壓信號V2。
又，上述的範例中，雖然採用覆蓋檢測對象52的 絕緣體51直接接觸檢測電極11的構成，但如上述，著眼於絕緣體51是多層構造也可以，如第4圖所示，以絕緣材形成的容器21內收納(配設)電壓檢測裝置1，採用不使檢測電極11及振動體13露出的構成也可以。此構成中，如同圖所示，構成容器21的複數的壁部中的外面作為與絕緣體51接觸的其他絕緣體的壁部21a的內面配設檢測電極11。又，關於振動體13，只要可以介由容器21傳送其振動至絕緣體51，配設在構成容器21的任何壁部上都可以，藉由隨著檢測電極11配設在共同的壁部21a，能夠最有效地傳送其振動至絕緣體51。又，此第4圖中，關於檢測電極11及振動體13以外的構成要素，省略圖示。
於是，收納(配設)電壓檢測裝置1在絕緣材料形成的容器21內，藉由不使檢測電極11及振動體13露出的構成，因為省去使檢測電極11及振動體13個別接觸絕緣體51的功夫，可以效率更佳地實施電壓V1的檢測作業。
又，如上述，採用收納電壓檢測裝置1在絕緣材料形成的容器21內的構成時，如第4圖所示，容器21上也可以採用配設屏蔽構件(例如，往容器21的內面的屏蔽構件54或往容器21的外面的屏蔽構件55)的構成。在此情況下，使屏蔽構件不介於檢測電極11與檢測對象52之間。又，第4圖中，容器21中只有配置檢測電極11及振動體13的壁部(接觸絕緣體51的上壁)作為絕緣材，配置屏蔽構件54或屏蔽構件55的壁部(側壁或下壁)以屏蔽材構成，也可以採用此壁部本身作為屏蔽構件的構成。又，此屏蔽構件電氣連接至構成電壓檢測裝 置1的上述各電路(檢測電極11、振盪電路12、振動體13、電流電壓轉換電路14、緩衝放大器15、檢波電路16、相位調整電路17以及輸出電路18)的基準電位(連接第1圖所示的運算放大器14a的非反相輸入端子之基準電位)。
根據此構成，因為以此屏蔽構件覆蓋電壓檢測裝置1，由於可以降低對構成電壓檢測裝置1的上述各電路(檢測電極11、振盪電路12、振動體13、電流電壓轉換電路14、緩衝放大器15、檢波電路16、相位調整電路17以及輸出電路18)的外亂(外部磁場或外部電場等)的影響，能夠在更少外亂影響的狀態下，檢測檢波輸出V3並輸出。
其次，關於電壓檢測裝置的其他實施例，參照附加圖面說明。又，關於與上述實施例相同的要素，附上相同的符號說明。
最初，關於電壓檢測裝置的構成，參照圖面說明。
作為第5圖所示的電壓檢測裝置之電壓檢測裝置101，係非接觸型的電壓檢測裝置，例如，包括檢測電極111、振盪電路112、超音波激發部113、電流電壓轉換電路114、緩衝放大器115、檢波電路116、相位調整電路117以及輸出電路118，構成為能夠以非接觸檢測絕緣體151覆蓋的檢測對象152中產生的電壓(檢測對象電壓)V1。
在此情況下，檢測對象152係導電體，如第5、7圖所示，其表面的一部分的部位以絕緣體151覆蓋也可以，如第8圖所示，表面全區以以絕緣體151覆蓋也可以(例如，檢測對象152，也可以是外周面全區以絕緣包覆覆蓋的包覆電線 的中心線)。又，絕緣體151，可以是以1種類的絕緣材料構成的單層構造，也可以是分別不同種類的絕緣材料構成的複數的層疊層而成的多層構造。
檢測電極111，根據後述的構成，配置為能夠直接接觸覆蓋檢測對象152的絕緣體151表面。
振盪電路112，產生例如數十kHz(超出可聽區的頻率)~數M Hz左右的一定頻率(既定頻率)的基準信號S11並輸出。在此情況下，振盪電路12在運作此基準信號S11中也可以採用連續輸出的構成，也可以採用每固定時間斷續周期輸出的構成，也可以採用只在測量時單獨只有固定時間輸出的構成。又，振盪電路112，輸出例如矩形波信號、三角波信號及正弦波信號等的任何信號作為基準信號S11。又，振盪電路112，取代如上述以固定的頻率產生基準信號S11並輸出的構成，也可以採用例如預先規定的下限頻率及上限頻率的範圍內產生基準信號S11作為頻率隨著時間變化的掃描信號並輸出的構成，或產生基準信號S11作為頻率隨著時間隨機變化的隨機信號(雜訊信號)並輸出的構成。
超音波激發部113，如第5圖所示，對檢測對象152施加靜磁場M的同時，檢測對象152中的靜磁場M的施加部位由於產生渦電流Ied，在檢測對象152的內部激發對此施加部位的表面往交叉方向(深度方向)振動的超音波US。本例中，例如，超音波激發部113，如第6、7圖所示，包括磁石121，由於產生靜磁場M施加至檢測對象152，使此檢測對象152中的施加部位的內部產生沿著印加部位的表面的靜磁場 M；電流源電路122，根據基準信號S11產生與基準信號S11相同頻率的交流電流Iac；以及線圈123，從電流源電路122接收交流電流Iac的供給並在檢測對象152中的上述施加部位(施加部位的表面)使渦電流Iac產生。
本例中，磁石121，包括分別以柱體狀(圓柱體、四角柱體等的多角柱體等。本例中，例如四角柱體)形成，且作為磁極的兩端部分別著磁為異極的3個磁石(本例中例如永久磁石)121a、121b、121c(作為第2磁石的磁石121a，作為第1磁石的磁石121b，作為第3磁石的磁石121c)。此磁石121a、121b、121c，在絕緣體124介於其間的狀態下配設為排列成一行。又，各磁石121a、121b、121c的相同一方側的端部(一方的端部。第5圖中的上端部，上述的印加部分側的端部)的極性，係構成為中央的磁石121b的極性(本例中例如N極)與其他2個磁石(兩側的磁石)121a、121c的極性(本例中例如S極)不同。
又，各磁石121a、121b、121c，取代永久磁石，以電磁石構成也可以。又，取代以不同形式形成的2個磁石121a、121c配設於中央磁石121b的兩側之構成(夾住中央磁石121b配設2個磁石121a、121c的構成)，雖未圖示，但也可以採用2個磁石121a、121c中只有一方配設於中央磁石121b的單側之構成，或2個磁石121a、121c形成圓筒狀的1個磁石，此圓筒狀的磁石的軸線上配置磁石121b的構成。
又，本例中，例如，兩側的磁石121a、121c，分別一方的端部的端面位於相同的假想平面W內而構成。又， 中央磁石121b及位於兩側的絕緣體124，各一方的端部(同圖中的上端部)的端面成為對假想平面W(兩側的磁石121a、121c中一方端部的端面)大致相同長度部分凹下的構成。根據此構成，兩側的磁石121a、121c的各一方的端部間，形成大致一定深度的凹部A。
線圈123，例如，構成為環狀的平面線圈，配設於磁石121b的一方端部近旁。具體而言，線圈123，在磁石121b的一方端部近旁，配設於從其中心部(線圈123的中心形成孔部)磁石121b的一方端部的端面露出的凹部A內的位置上，且與假想平面W平行。
又，本例中，例如，中央磁石121b的一方端部的端面上在絕緣體125介於其間的狀態下，配設檢測電極111。又，檢測電極111，藉由調整凹部A的深度、絕緣體125的厚度及檢測電極111的厚度之中至少1個，構成為其表面(第6、7圖中的檢測電極111中的上面)位於假想平面W內的狀態，或是從假想平面W少許突出的狀態之中的任一狀態(本例例如前者的狀態)。
根據此構成，電壓檢測裝置101中，使超音波激發部113從各磁石121a、121b、121c的一方端部側接近絕緣體151，能夠使檢測電極111直接接觸絕緣體151。即，此超音波激發部113，對於絕緣體151(即，對於檢測對象152的施加部位)成為各磁石121a、121b、121c為縱向的狀態下配置的構成。
電流電壓轉換電路114，例如，包括運算放大器 114a及作為回饋電路的回饋電阻114b而構成。運算放大器114a的非反相輸入端子(第1輸入端子)連接至基準電位(接地)規定為基準電壓(零電壓)，反相輸入端子(第2輸入端子)連接至檢測電極111，且反相輸入端子與輸出端子之間連接回饋電阻114b。又，本例中，例如，以1個回饋電阻114b構成回饋電路，但也可以以複數的電阻串聯電路或並聯電路、串聯電路及並聯電路組合的串聯並聯電路構成回饋電路。
此電流電壓轉換電路114，根據超音波激發部113使檢測對象152內產生的超音波US，起因於檢測對象152內產生的振動，位於檢測對象152與檢測電極111之間的絕緣體151的靜電容量的電容值變化時，起因於檢測對象152的電壓V1與檢測電極111的電壓(因為運算放大器114a的各輸入端子之間在虛擬短路狀態，基準電壓)之間的電壓差Vdi(本例中因為基準電壓是零電壓，電壓V1)，根據此電壓差Vdi的大小的電流值(振幅)，從檢測對象152經由檢測電極111流向基準電位的檢測電流I轉換為檢測電壓信號V2輸出。即，此電流電壓轉換電路114中，根據檢測對象152的電壓V1與檢測電極111的電壓(基準電壓)之間的電位差，調變振幅的檢測電流I(與檢測對象152中產生的振動同步的電流)轉換為檢測電壓信號V2。
在此情況下，檢測電流I，因為起因於檢測對象152中產生的振動頻率(即，超音波US的頻率，即與交流電流Iac及基準信號S11的各頻率相同的頻率。以下，也稱作「振動頻率」)絕緣體151的靜電容量的電容值變化而產生，係與振動 頻率相同頻率的交流信號，其振幅產生作為調變為根據上述電壓差Vdi(本例中為電壓V1)的電平之交流信號。因此，檢測電壓信號V2也還是與振動頻率相同頻率的交流信號，從電流電壓轉換電路114輸出作為其振幅調變為根據電位差Vdi(本例中電壓V1)的電平的交流信號。
又，電流電壓轉換電路114，例如，如上述，具有運算放大器114a及回饋電阻114b的構成，一般敏感度佳地檢測其振幅極小(微弱)的檢測電流I，為了能夠轉換為檢測電壓信號V2，但不限定於此。例如，希望以更簡易的構成實現電流電壓轉換電路114時，取代上述構成，雖未圖示，但也可以採用具有一端連接至檢測電極111的同時，另一端連接至基準電位(接地)的電阻之構成。此構成的電流電壓轉換電路114中，此電阻從檢測對象152經由檢測電極111流向基準電位(基準電壓)的檢測電流I轉換為檢測電壓信號V2。於是，在此電阻的一端轉換的檢測電壓信號V2輸出至後述的緩衝放大器115。
緩衝放大器115，以高輸入阻抗且低輸出阻抗的放大器構成，輸入從電流電壓轉換電路114輸出的檢測電壓信號V2，以低阻抗輸出。檢波電路116，例如以同步檢波電路構成，從緩衝放大器115輸入的檢測電壓信號V2以相位調整電路117輸入的同步信號S2同步檢波，藉此檢測(抽出)檢測電壓信號V2的振幅成分(直流成分)，輸出作為檢波輸出(電壓信號)V3。此檢波電路116，以乘法器、類比開關構成的轉換開關(多工器)、以及任一相關器構成。又，檢波電路116，也可 以以包線檢波電路構成，採用此構成時，因為不需要同步信號S2，可以省略相位調整電路117。
相位調整電路117，輸入來自振盪電路112的基準信號S11的同時，延遲並輸出作為同步信號S2。相位調整電路117，構成為能夠調整對於此驅動信號S11的同步信號S2的延遲量。又，預先調整此延遲量，使作為輸入此檢波電路116的交流信號的檢測電壓信號V2的相位與同步信號S2的的相位一致。
輸出電路118，例如以檢測檢波輸出V3的電壓值並顯示的電壓計、輸入檢波輸出V3並以低阻抗輸出的緩衝電路、A/D轉換檢波輸出V3並輸出顯示其電壓值的電壓資料之A/D轉換器等構成。
其次，說明關於電壓檢測裝置101產生的檢測對象152的電壓V1之檢測動作。又，電壓V1，可以是直流電壓，也可以是交流電壓。本例中，例如，假設電壓V1是直流電壓。
首先，如第5、7圖所示，覆蓋檢測對象152的絕緣體151的表面上接觸(密合)構成超音波激發部113的各磁石121a、121c的一方端部的端面，藉此使位於與這些端面相同假想平面W內的檢測電極111接觸(密合)絕緣體51的表面。在此之際，為了絕緣體151與檢測電極111之間的密合性提高，這些構件間的其他絕緣體(例如，絕緣板或膠狀的絕緣體)介於其間也可以。
因此，如第7圖所示，磁石121a、121b、121c中的一對磁石121a、121b的各一方的端部間(著磁為互不相同的 磁性之端部間)產生的靜磁場M，以及另一對磁石121b、121c的各一方的端部間(著磁為互不相同的磁性之端部間)產生的靜磁場M，以絕緣體151介於其間，施加於檢測對象152的施加部位。在此情況下，因為一對磁石121a、121b的各一方的端部之間沿著絕緣體151的表面(也是「沿著檢測對象152的表面」離間配置，還有一對磁石121b、121c的各一方的端部之間也沿著絕緣體151的表面(也是「沿著檢測對象152的表面」離間配置之構成，如同圖所示，檢測對象152中施加部位的內部中的靜磁場M，往沿著此施加部位的表面產生。
又，超音波激發部113中，對於磁石121b，一方端部的極性與此磁石121b的一方端部的極性不同的磁石121a、121c(與磁石121b不同形式的磁石)，因為配置為各一方的端部靠近，能夠使檢測對象152的內部產生強的靜磁場M。
在此狀態下，從振盪電路112輸出基準信號S11時，超音波激發部113中，電流源電路122根據基準信號S11產生交流電流Iac，供給至線圈123。線圈123，接受此交流電流Iac的供給，產生未圖示的交流磁場。線圈123如上述在兩側的磁石121a、121c的一方端部間形成的凹部A內，以與假想平面W平行的狀態配設。因此，線圈123內發生的交流磁場，施加於檢測對象152中的靜磁場M的施加部位的表面。根據此交流磁場，檢測對象152中此施加部位的表面上，產生渦電流Ied。
於是，因為此檢測對象152中的靜磁場M的施加部位(往沿著檢測對象152的表面產生靜磁場M的部位)的表面 上產生渦電流Ied，根據此靜磁場M與渦電流Ied，如白色中空箭頭所示，檢測對象152對於此施加部位的表面沿著交叉方向(檢測對象152的深度方向。即，對此施加部位的表面直交的方向)，產生勞倫玆力(Lorentz force)F。因為此勞倫玆力的方向係交流電流Iac的每半周期逆轉，檢測對象152的內部，根據此勞倫玆力F，對此施加部位的表面，沿著交叉方向(檢測對象152的深度方向)，激發與交流電流Iac相同頻率的超音波US。又，起因於此超音波US的產生，檢測對象152中，產生與交流電流Iac相同頻率對於施加部位的表面交叉方向(檢測對象152的深度方向)的振動。
因為此振動(機械性振動)傳達至與檢測對象152接觸的絕緣體151，絕緣體151也以與檢測對象152相同的頻率(振動頻率)振動。在此情況下，因為檢測對象152與檢測電極111之間的距離或密度(絕緣體151的密度)以與絕緣體151的振動頻率(也是檢測對象152的振動頻率)相同的頻率變化，位於檢測對象152與檢測電極111之間的絕緣體151的靜電容量的電容值也以與此振動頻率相同的頻率變化。又，隨著此靜電容量的電容值變化，振幅調變至根據電位差Vdi(電壓V1)的電平，且與振動頻率相同頻率的交流信號之檢測電流I，流入包含檢測對象152、檢測電極111及電流電壓轉換電路114的回饋電阻114b的路徑。
電流電壓轉換電路114，轉換此檢測電流I為檢測電壓信號V2並輸出，緩衝放大器115輸入從電流電壓轉換電路114輸出的此檢測電壓信號V2而以低阻抗輸出。另一方面， 相位調整電路117，輸入基準信號S11的同時，藉由遲延，輸出同步信號S2至檢波電路116。
檢波電路116，藉由以相位調整電路117輸出的同步信號S2同步檢波緩衝放大器115輸出之此檢測電壓信號V2，在外亂影響少的狀態下檢測檢測電壓信號V2的振幅成分(直流成分)，作為檢波輸出(電壓信號)V3輸出至輸出電路118。在此情況下，作為檢波輸出V3檢測的檢測電壓信號V2的振幅成分(直流成分)，根據上述電位差Vdi(本例中為電壓V1)，其電平變化。
輸出電路118，輸入此檢波輸出(電壓信號)V3，例如以類比電壓計構成時，根據檢波輸出V3的電壓值(與電位差Vdi(電壓V1)成比例的電壓值)，移動指針直到顯示電位差Vdi(電壓V1)的電壓值之數值為止，藉此在能夠目視電位差Vdi(電壓V1)的電壓值的狀態下輸出。又，輸出電路118，例如以緩衝電路構成時，輸入檢波輸出V3並以低阻阬輸出至外部(對於外部的測量器等，根據檢波輸出V3，可以檢測電位差Vdi(電壓V1)的電壓值而輸出)。又，輸出電路118，例如以A/D轉換器構成時，輸入檢波輸出V3，輸出顯示其電壓值的電壓資料(也是顯示電位差Vdi(電壓V1)的電壓值之電壓資料)至內部設置的處理部(未圖示)或外部的處理裝置。
於是，此電壓檢測裝置101中，超音波激發部113在檢測對象152的內部激發超音波US，使檢測對象152產生振動，此產生的振動使接觸檢測電極111的絕緣體151振動，使檢測電流I產生的同時，根據此檢測電流I檢測檢測對象152 的電壓V1。因此，根據此電壓檢測裝置101，檢測對象152與檢測電極111之間即使存在絕緣體151，也可以以非接觸(不使檢測電極111直接接觸檢測對象152)檢測檢測對象152的電壓V1。
又，此電壓檢測裝置101中，超音波激發部113包括磁石121，使檢測對象152中靜磁場M的施加部位的內部產生沿著此施加部位的表面的靜磁場M；以及線圈123，根據供給的交流電流Iac，使檢測對象152產生渦電流Ied；在檢測對象152內激發對於此施加部位的表面往直交方向(檢測對象152的深度方向)振動的超音波US。因此，根據此電壓檢測裝置101，因為可以使檢測對象152及絕緣體151產生能夠最佳效率變化絕緣體151的靜電容量的電容值的方向的振動，可以提高從檢測對象152經由檢測電極111流向基準電位的檢測電流I的電平的結果，可以充分提高檢測對象152的電壓V1的檢測敏感度。
又，此電壓檢測裝置101中，磁石121包括中央的磁石121b，作為施加部位側的磁極的一方端部近旁配設線圈123；以及2個磁石121a、121c，作為分別的施加部位側的磁極之一方端部著磁為與磁石121b的一方端部不同的磁性，並夾住磁石121b的一方端部兩側配設。
因此，根據此電壓檢測裝置101，靜磁場M的施加部位中與中央的磁石121b的一方端部的對向部位作為基準，此對向部位的兩側的內部，因為可以產生沿著檢測對象152的表面的靜磁場M，對於此對向部位的周圍產生的渦電流 Ied，可以使靜磁場M起更多作用的結果，可以使檢測對象152的內部產生更強的超音波US進而更強的振動。因此，根據此電壓檢測裝置101，可以更提高從檢測對象152經由檢測電極111流向基準電位的檢測電流I的電平的結果，可以更提高檢測對象152的電壓V1的檢測敏感度。
又，根據此電壓檢測裝置101，藉由檢波電路116以同步信號S2同步檢波檢測電壓信號V2再輸出檢波輸出V3，可以在外亂影響少的狀態下檢測檢波輸出V3再輸出。
又，根據此電壓檢測裝置101，電流電壓轉換電路114，由於是具有運算放大器114a及回饋電阻114b的構成，可以敏感度佳地檢測檢測電流I再轉換為檢測電壓信號V2。
又，上述範例中，兩側磁石121a、121c分別一方的端部間形成凹部A，採用此凹部A內在超音波激發部113中配設檢測電極111(上述範例中，中央的磁石121b的一方端部的端面上在絕緣體125介於其間的狀態下配設)的構成，但如第8圖所示的超音波激發部113A，也可以採用分離檢測電極111的構成。例如，此超音波激發部113A中，如同圖所示，使磁石121b的一方端部的端面位於假想平面W內，採用在線圈123的中心形成的孔部內進入磁石121b的此方端部的構成(此方端部的外周形成線圈123的構成)，但與上述的超音波激發部113相同，也可以採用磁石121b的一方端部從假想平面W凹下的構成。又，關於與上述的超音波激發部113相同的構成，附上相同的符號，省略重複的說明。
由於採用此構成，在第8圖中，如符號X、Y所示， 可以配置在絕緣體151的表面上與靜磁場M的施加部位不同的位置(位置X係與施加部位同側的位置，位置Y係與施加部位相反側的位置)。
又，上述的超音波激發部113、113A中，對於檢測對象152的施加部位的表面，採用以縱向狀態配置磁石121(磁石121a、121b、121c)的構成，但如第9圖所示的超音波激發部113B，也可以採用以橫向狀態配置磁石121的構成。此構成中，檢測對象152中施加部位的內部產生的靜磁場M的強度雖然相較於上述的超音波激發部113、113A變弱，但此構成中也如同圖所示，在此施加部位的內部沿著施加部位的表面的狀態下，能夠產生靜磁場M。因此，此超音波激發部113B中，因為可以沿著檢測對象152的深度方向使超音波US產生，也可以沿著深度方向(與施加部位的表面交叉的方向。此範例中為直交方向)使檢測對象152振動。

Claims (12)

  1. 一種電壓檢測裝置，檢測以絕緣體覆蓋的檢測對象中產生的檢測對象電壓，包括：檢測電極，在上述絕緣體上直接或其他絕緣體介於其間的狀態下間接接觸配設；振動體，使上述絕緣體振動；電流電壓轉換電路，在使上述絕緣體振動的狀態下，從上述檢測對象經由上述檢測電極流向基準電壓的同時，根據上述檢測對象電壓與上述基準電壓之間的電位差，轉換與調變振幅的上述振動體的振動同步的檢測電流為檢測電壓信號；以及檢波電路，根據上述檢測電壓信號檢測顯示上述電位差的檢波輸出，上述檢波電路以與上述檢測電壓信號同步的同步信號同步檢波上述檢測電壓信號，檢測上述檢波輸出。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的電壓檢測裝置，其中，上述電流電壓轉換電路，具有運算放大器，規定第1輸入端子為上述基準電壓，連接第2輸入端子至上述檢測電極，且上述第2輸入端子與輸出端子之間連接回饋電路，轉換流入上述回饋電路的上述檢測電流為上述檢測電壓信號。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的電壓檢測裝置，其中，以絕緣材料形成的同時，包括上述檢測電極、上述振動體、上述電流電壓轉換電路以及內部配設上述檢波電路的容器；上述檢測電極，配設於構成上述容器的複數壁部之中一壁 部的內面，其中該壁部的外面與上述絕緣體接觸，該壁部作為上述其他絕緣體；以及上述振動體，固定於上述複數的壁部中的任一壁部內面上，使上述容器振動。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的電壓檢測裝置，其中，以絕緣材料形成的同時，包括上述檢測電極、上述振動體、上述電流電壓轉換電路以及內部配設上述檢波電路的容器；上述檢測電極，配設於構成上述容器的複數壁部之中一壁部的內面，其中該壁部的外面與上述絕緣體接觸，該壁部作為上述其他絕緣體；以及上述振動體，固定於上述複數的壁部中的任一壁部內面上，使上述容器振動。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的電壓檢測裝置，其中，包括：上述檢測電極、上述振動體、上述電流電壓轉換電路以及覆蓋上述檢波電路的屏蔽構件。
  6. 一種電壓檢測裝置，檢測以絕緣體覆蓋的檢測對象中產生的檢測對象電壓，包括：檢測電極，在上述絕緣體上直接或其他絕緣體介於其間的狀態下間接接觸配設；超音波激發部，一面對上述檢測對象施加靜磁場，一面使上述檢測對象中的上述靜磁場的施加部位產生渦電流，藉此使上述檢測對象激發對上述施加部位的表面往交叉的方向振動的超音波；電流電壓轉換電路，上述檢測對象激發上述超音波的狀態 下，從上述檢測對象經由上述檢測電極流向基準電壓的同時，根據上述檢測對象電壓與上述基準電壓之間的電位差，轉換與調變振幅的上述超音波同步的檢測電流為檢測電壓信號；以及檢波電路，根據上述檢測電壓信號檢測顯示上述電位差的檢波輸出。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的電壓檢測裝置，其中，上述超音波激發部包括：磁石，使上述靜磁場產生並施加於上述檢測對象，藉此上述檢測對象中的上述施加部位的內部產生沿著上述表面的靜磁場；以及線圈，根據供給的交流電流，使上述檢測對象產生渦電流；其中，對上述施加部位的上述表面激發往直交的方向上振動的上述超音波。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的電壓檢測裝置，其中，上述磁石包括：第1磁石，在上述施加部位側的磁極近旁配設上述線圈；以及第2磁石及第3磁石，著磁為各個上述施加部位側的磁極與上述第1磁石的上述磁極不同的極性，且配設為夾住上述第1磁石的上述磁極。
  9. 如申請專利範圍第6項所述的電壓檢測裝置，其中，上述檢波電路以與上述檢測電壓信號同步的同步信號同步檢波上述檢測電壓信號，檢測上述檢波輸出。
  10. 如申請專利範圍第7項所述的電壓檢測裝置，其中，上述檢波電路以與上述檢測電壓信號同步的同步信號同步檢波上述檢測電壓信號，檢測上述檢波輸出。
  11. 如申請專利範圍第8項所述的電壓檢測裝置，其中，上述檢波電路以與上述檢測電壓信號同步的同步信號同步檢波上述檢測電壓信號，檢測上述檢波輸出。
  12. 如申請專利範圍第6項所述的電壓檢測裝置，其中，上述電流電壓轉換電路，具有運算放大器，規定第1輸入端子為上述基準電壓，連接第2輸入端子至上述檢測電極，且上述第2輸入端子與輸出端子之間連接回饋電路，轉換流入上述回饋電路的上述檢測電流為上述檢測電壓信號。
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