JPH01138468A - 電位センサ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電位センサに関し、特に静電界の強度検出や帯
電量の測定等に使用する電位センサに関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の電位センサの一例は第３図（ａ）および
（ｂ）の平面断面図および側面断面図に示すように被測
定物から放射される電気力線を導入するための測定穴１
０を有するケースｌと、このケースｌ内に入ってくる電
気力線７を一定の周期で切るチョッパ２と、このチョッ
パ２で切られた電気力線７を受けて交流信号を取り出す
ための電極部３とから構成されていた。

ここでチョッパ部２には駆動用の圧電セラミック６を接
着した音叉を使用しており、音叉の先端部２ａおよび２
ｂで電気力線７が切られるようになっていた。またチョ
ッパ２および電極部３は基板８に固定され、更に、この
基板８は測定穴１を有するケース１ｔト収容され、所定
位置に音叉駆動用端子４、出力端子５および接地端子９
が取り付けられ、図には示していないが音叉駆動用端子
４と圧電セラミック６との間にはセンサ駆動回路がまた
電極部３と出力端子５との間には整流平滑回路が接続さ
れていた。

しかしながら、この電位センサは距離特性つまり被測定
物から遠ざかると出力が低下する特性を有するため、被
測定物の電位の絶対値を測定することができないという
欠点があった。それを克服するためには第４図のブロッ
ク図に示すような高圧制御回路１４、高圧発生回路１６
および分割回路１５などを付加する方法も行われていた
。この場合、センサ部１１はセンサ駆動回路１２によっ
て駆動され、かつセンサ部１１の出力はセンサ出力電流
平滑回路１３で処理されて、高電圧制御回路１４へ入力
され、また、高電圧発生回路１６で発生した電圧が高電
圧制御回路１４へ入力されていた。そして、高電圧制御
回路１４ではセンサ出力整流平滑回路１３の出力レベル
がゼロになるような電圧をセンサ部１１、センサ駆動回
路１２およびセンサ出力整流平滑回路１３のグランドレ
ベルに供給するものであった。すなわち、高電圧制御回
路１４ではセンサ部１１のグランドレベルを被測定物と
同一電圧に上昇させ、センサ部１１の出力がゼロになる
時に各グランドレベルに供給した電圧をもって測定値と
するものであった。またこの高圧供給電圧は通常１００
０ボルト程度であるため、分圧回路１５で数十分の−に
分圧して出力端子２１に取り出し、これを電圧計２２で
測定するようにしていた。

しかしながら、この場合には高圧電源を必要とするため
に、大形でかつ高価なものになるという欠点があった。

また、センサ部１１が被測定部と同じ電圧になる必要が
あるので、高圧電源発生回路１６の発生する電圧までし
か測定できず、がっ、センサ部１１に人間が接触した場
合に感電の危険があるという欠点があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は上記の欠点すなわち、従来の電位センサ
では被測定物の電位の絶対値が測定できず、また高圧電
源と高電圧制御回路などの付加回路を用いた場合にも、
この高圧電源の発生電圧までしか測定できず、かつ大形
となり感電の危険があるという問題点を解決した電圧セ
ンサを提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上述の問題点を解決するために、被測定物から
放射される電気力線を一定の周期で切るチョッパ駆動回
路およびチョッパと、このチョッパにより切られた電気
力線を受ける電極部と、この電極部出力を整流平滑する
整流平滑回路と、これらチョッパ駆動回路、電極部およ
び整流平滑回路とを収納し、電気力線を導入するための
測定穴および距離測定穴を有するケースと、さらにこの
ケース内に距離センサおよび電位演算部とを有する構成
を採用するものである。

〔作用〕

本発明は上述のように構成したので、センサ部は従来通
り電位の相対値を測定し、距離センサによって得られた
距離を用いて、電位演算部が整流平滑回路の出力を演算
して被測定物の電位の絶対値を算出して出力する。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。

本発明の一実施例を構成ブロック図で示す第１図および
断面図で示す第２図を参照すると、本発明の電位センサ
はチョッパ２、電極３および電圧セラミック６を有する
センサ部１１と、チョッパ２の駆動回路１２、整流平滑
回路１３および演算部１７を有する回路部１９と、距離
センサ１８と、これらを収納し、電位測定穴１０および
距離測定穴２０を有するケース１とからなっている。

次に本実施例の動作について第１図および第２図を用い
て説明する。

まずセンサ部１１のチョッパ動作については従来と全く
変らない。次にセンサ部１１の出力はセンサ出力整流平
滑回路１３で直流に変換され演算部１７へと入力される
。一方距離センサ１８の出力も演算部１７へと入力され
る。被測定物の電位■はセンサ出力整流平滑回路１３の
出力と、被測定物比の距離Ｘとの関数である。したがっ
て電位センサ出荷時に、基準電圧を測定する等によりそ
の関数の定数を決定して演算部に入力しておくことによ
り、電位測定時の被測定物との距離Ｘとセンサ出力整流
平滑回路１３の出力とから被測定物の電位を算出するこ
とができる。したがって距離Ｘの大小にかかわらず正確
な電位が測定できるという利点がある。

〔発明の効果〕

以上に説明したように本発明によれば、電位のセンサ部
と、距離センサと、演算部と、その他の回路とを内蔵し
、電位センサ部と距離センサとの出力から被測定物の電
位を算出するようにすることにより、距離特性を克服し
、被測定物との距離に関係なく正確な電位を測定できる
高価がある。

また高圧電源を必要としないことから、小型化が容易で
、且つ安価であり、高圧の危険がなく、しかも任意の高
い電位をも測定できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は第１
図の断面図、第３図（ａ）および（ｂ）は従来の一例の
平面および側面の断面図、第４図は第３図の絶対値測定
の場合のブロック回路図である。 ｌ・・・・・・ケース、２・・・・・・チョッパ、３・
・・・・・電極部、６・・・・・・圧電セラミック、７
・・・・・・電気力線、１ｏ・・・・・・測定穴、１１
・・・・・・センサ部、１２・旧・・チョッパ駆動回路
、１３・・・・・・センサ出力整流平滑回路、１７・・
・・・・演算部、１８・・・・・・距離センサ、１９・
川・・回路部、２０・・・・・・距離測定穴、２１・・
・・・・出力端子。 代理人　弁理士　　内　原　　　晋 ／δ 筋１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被測定物から放射される電気力線を一定の同期で切るチ
   ョッパおよびこのチョッパ駆動回路と、このチョッパに
   より切られた電気力線を受ける電極部と、この電極部の
   出力を整流平滑するための整流平滑回路と、前記チョッ
   パ電極部、チョッパ駆動回路および整流平滑回路を収納
   し、前記電気力線を導入するための測定穴を有するケー
   スとを備えている電位センサにおいて、前記ケースに距
   離測定穴を設け、前記ケース内に距離センサと、この距
   離センサの出力および前記整流平滑回路の出力から前記
   被測定物の電位を算出する演算部とを設けることを特徴
   とする電位センサ。