JPS5840146B2 - セイデンカイソクテイソウチ - Google Patents
セイデンカイソクテイソウチInfo
- Publication number
- JPS5840146B2 JPS5840146B2 JP2127472A JP2127472A JPS5840146B2 JP S5840146 B2 JPS5840146 B2 JP S5840146B2 JP 2127472 A JP2127472 A JP 2127472A JP 2127472 A JP2127472 A JP 2127472A JP S5840146 B2 JPS5840146 B2 JP S5840146B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- return
- positive feedback
- circuit
- resistor
- 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.)
- Expired
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- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、静電界測定装置の改良に係り、特に回転セ
クターによる全天候性の交流増幅式静電界測定装置にお
いて、動作の安定性を向上したものである。
クターによる全天候性の交流増幅式静電界測定装置にお
いて、動作の安定性を向上したものである。
静電界の測定装置としては、感応電極を被測定電界中に
置き、静電誘導による電荷を増幅検出するものが知られ
ており、大別して、直流増幅式と交流増幅式があり、後
者は前者に比べて、感応電極からその支持物の絶縁抵抗
を介して電荷が漏洩することによる感度変化が少なく、
長時間連続測定に適している。
置き、静電誘導による電荷を増幅検出するものが知られ
ており、大別して、直流増幅式と交流増幅式があり、後
者は前者に比べて、感応電極からその支持物の絶縁抵抗
を介して電荷が漏洩することによる感度変化が少なく、
長時間連続測定に適している。
しかしながら、屋外で使用する全天候性の装置にあって
は、感応電極支持体が汚れや降雨等によって絶縁抵抗が
低下し、正確な測定値が得られないことが屡々発生する
。
は、感応電極支持体が汚れや降雨等によって絶縁抵抗が
低下し、正確な測定値が得られないことが屡々発生する
。
また、振動容量型電位電荷電流測定器において、検出回
路中の保護または支持絶縁体等に直接電界が印加される
ことによる誤差の発生を除くため、これらの支持保護体
を導電体で覆い、静電的に遮蔽を施したり、またはこの
静電的遮蔽体に負帰還を施す技術も知られているが、こ
のような方法では、全天候下における雨水、汚れ等によ
る入力回路の表面漏洩抵抗の低下を防ぐことはできなか
った。
路中の保護または支持絶縁体等に直接電界が印加される
ことによる誤差の発生を除くため、これらの支持保護体
を導電体で覆い、静電的に遮蔽を施したり、またはこの
静電的遮蔽体に負帰還を施す技術も知られているが、こ
のような方法では、全天候下における雨水、汚れ等によ
る入力回路の表面漏洩抵抗の低下を防ぐことはできなか
った。
この発明は、回転セクターで開閉される感応電極の支持
体に直接静電界が印加された場合の影響を除くのではな
く、雨水、汚れ等全天候環境における入力回路の絶縁抵
抗の低下を補償せんとするもので、感応電極の絶縁支持
体を覆う遮蔽を施こすのではなく、感応電極の支持絶縁
体に適宜の帰還電極を設け、感応電極から修練に流れる
表面漏洩電流がすべて帰還電極を経由するようにし、し
かも帰還電極に正帰還を施すことにより、常時安定した
動作が得られる静電界測定装置を提供するものである。
体に直接静電界が印加された場合の影響を除くのではな
く、雨水、汚れ等全天候環境における入力回路の絶縁抵
抗の低下を補償せんとするもので、感応電極の絶縁支持
体を覆う遮蔽を施こすのではなく、感応電極の支持絶縁
体に適宜の帰還電極を設け、感応電極から修練に流れる
表面漏洩電流がすべて帰還電極を経由するようにし、し
かも帰還電極に正帰還を施すことにより、常時安定した
動作が得られる静電界測定装置を提供するものである。
一般に高入力インピーダンス回路は、第１図に例示する
ごときもので、１は入力端、２は負帰還、３は出力端、
４は正帰還回路の結合蓄電器、５は共通帰線、６は負荷
抵抗、７は正帰還抵抗、８は増幅器であり、たとえば演
算増幅器を用いれば１００００倍程度以上の無帰還利得
を容易に得ることができる。
ごときもので、１は入力端、２は負帰還、３は出力端、
４は正帰還回路の結合蓄電器、５は共通帰線、６は負荷
抵抗、７は正帰還抵抗、８は増幅器であり、たとえば演
算増幅器を用いれば１００００倍程度以上の無帰還利得
を容易に得ることができる。
この演算増幅器８では、入力端子に対し出力端子の位相
は同相であり、負帰還による負帰還信号と、入力端子と
帰線間に与えた入力電圧との差が増幅器の実質的入力電
圧となる。
は同相であり、負帰還による負帰還信号と、入力端子と
帰線間に与えた入力電圧との差が増幅器の実質的入力電
圧となる。
このような回路の入力抵抗は、近似的に正帰還抵抗７に
増幅器８の利得を乗じた値になることはよく知られてい
る。
増幅器８の利得を乗じた値になることはよく知られてい
る。
以降この原理について説明する。
この高入力インピーダンス回路の入力端子１と帰線５の
間に与えられる入力電圧をＶｉ１この電圧により入力端
子１に流れ込む電流Ｉ ｉｔ Ｖ ｔ ／Ｉ ｔとして
表わされる実効的に高いインピーダンス化された入力抵
抗をＲ１、増幅器の利得μ、この増幅器に実効的に加わ
る入力電圧をＶｅ、Ｖｅ・μで表わさるべき出力端子３
と帰線５との間に発生する出力電圧をＶｏ、Ｖｏ／Ｖｉ
で表わさるべきこの回路の実効利得をＧ、正帰還抵抗７
をＲＦとすれば、この回路は全負帰還であり、Ｖｅは入
力電圧と出力電圧の差となる様に構成されているので、 Ｖｏ ＝ （Ｖ ｉ −Ｖｏ ）μ・・・・・・・・・
（１）式が成り立つ。
間に与えられる入力電圧をＶｉ１この電圧により入力端
子１に流れ込む電流Ｉ ｉｔ Ｖ ｔ ／Ｉ ｔとして
表わされる実効的に高いインピーダンス化された入力抵
抗をＲ１、増幅器の利得μ、この増幅器に実効的に加わ
る入力電圧をＶｅ、Ｖｅ・μで表わさるべき出力端子３
と帰線５との間に発生する出力電圧をＶｏ、Ｖｏ／Ｖｉ
で表わさるべきこの回路の実効利得をＧ、正帰還抵抗７
をＲＦとすれば、この回路は全負帰還であり、Ｖｅは入
力電圧と出力電圧の差となる様に構成されているので、 Ｖｏ ＝ （Ｖ ｉ −Ｖｏ ）μ・・・・・・・・・
（１）式が成り立つ。
この回路の実効利得Ｇは
■Ｏ
Ｇ＝ ・・・（２）であるが、（２）式に（１）
式を代入ｉ すれば、 μ Ｇ＝ ・・・（３）となる。
式を代入ｉ すれば、 μ Ｇ＝ ・・・（３）となる。
１十μ
（３）式に於てμが１に対して非常に大きければＧの値
が１に非常に近いｌより小さい値となることを意味する
。
が１に非常に近いｌより小さい値となることを意味する
。
実際的には増幅器の無帰還利得は１００００倍以上のも
のが容易に得られるので、たとえば１００００倍以上で
あればＧは約０．９９９９となり、出力電圧は入力電圧
より非常に僅か小さい値となるのが通常である。
のが容易に得られるので、たとえば１００００倍以上で
あればＧは約０．９９９９となり、出力電圧は入力電圧
より非常に僅か小さい値となるのが通常である。
この電圧が正帰還されるので帰還抵抗ＲＦの両端の電圧
は非常に小さくなる。
は非常に小さくなる。
従ってＲＦに流れ込む電流も非常に小さくなり、見かけ
上品入力インピーダンスを呈する。
上品入力インピーダンスを呈する。
以降これを計算すると、負荷抵抗６の両端にＶｏが正帰
還されるので入力端子１より流れ込む電流は 実効的入力抵抗は （５）式に（４）式を代入すれば （６）式に（７）式を代入すれば Ｖｉ １＋μ （３）式より °−−−−−（９）
■０ μ （８）式に（９）式を代入すれば Ｒｉ ＝ Ｒｐ “°１＋“＝ＲＦ・（ｌ＋μ）μ ・・・・・・（１０） μは一般にたとえば１００００倍以上とするのは容易で
あるので、（１０）式は、Ｒｉ 弓ＲＦ・μとなり、前
述した如く、この回路の入力抵抗は見かけ上帰還抵抗Ｒ
Ｆに増幅器の利得μを乗じたものとなる。
還されるので入力端子１より流れ込む電流は 実効的入力抵抗は （５）式に（４）式を代入すれば （６）式に（７）式を代入すれば Ｖｉ １＋μ （３）式より °−−−−−（９）
■０ μ （８）式に（９）式を代入すれば Ｒｉ ＝ Ｒｐ “°１＋“＝ＲＦ・（ｌ＋μ）μ ・・・・・・（１０） μは一般にたとえば１００００倍以上とするのは容易で
あるので、（１０）式は、Ｒｉ 弓ＲＦ・μとなり、前
述した如く、この回路の入力抵抗は見かけ上帰還抵抗Ｒ
Ｆに増幅器の利得μを乗じたものとなる。
以上は通常汎用されている正帰還を用いた高入力インピ
ーダンス回路の動作原理であるが、本発明では感応電極
の絶縁支持体の表面の汚れや降雨等による表面漏洩抵抗
を、前記高入力インピーダンス回路の抵抗６，７に該当
し得る様にした正帰還高入力インピーダンス回路を構成
することによって、感応電極１３と帰線１４間の絶縁抵
抗を等偏曲に向上させている。
ーダンス回路の動作原理であるが、本発明では感応電極
の絶縁支持体の表面の汚れや降雨等による表面漏洩抵抗
を、前記高入力インピーダンス回路の抵抗６，７に該当
し得る様にした正帰還高入力インピーダンス回路を構成
することによって、感応電極１３と帰線１４間の絶縁抵
抗を等偏曲に向上させている。
このため構造的に感応電極１３から帰線１４に流れる表
面電流は全て本発明にいう帰還電極１６を流れる様に構
成され、従って絶縁支持体の表面漏洩抵抗は感応電極１
３と帰還電極１６問および帰還電極１６と帰線１４間に
二分割され前記高入力インピーダンス回路の正帰還抵抗
７および負荷抵抗６に該当するように動作させることが
できる。
面電流は全て本発明にいう帰還電極１６を流れる様に構
成され、従って絶縁支持体の表面漏洩抵抗は感応電極１
３と帰還電極１６問および帰還電極１６と帰線１４間に
二分割され前記高入力インピーダンス回路の正帰還抵抗
７および負荷抵抗６に該当するように動作させることが
できる。
第２図の実施例についてその原理を説明すると、矢印Ａ
は静電界を示し、モーター１１で駆動される回転セクタ
ー１２によって開閉される感応電極１３に静電誘導を与
える。
は静電界を示し、モーター１１で駆動される回転セクタ
ー１２によって開閉される感応電極１３に静電誘導を与
える。
１４は回路の帰線で、通常、筐体または構造体が該当す
る。
る。
感応電極１３は絶縁支持体１５によって帰線１４に支持
されるが、絶縁支持体１５の中間、適宜の位置に、この
発明の重要な要素となる帰還電極１６を設け、感応電極
１３から帰線に流れる表面漏洩電流のほとんどが帰還電
極１６を経由するように構成する。
されるが、絶縁支持体１５の中間、適宜の位置に、この
発明の重要な要素となる帰還電極１６を設け、感応電極
１３から帰線に流れる表面漏洩電流のほとんどが帰還電
極１６を経由するように構成する。
１７は、第１図に示したものと同様な増幅および帰還部
分である。
分である。
実用装置においても、上記の制約を忠実に守れば、感応
電極と帰還電極間、および帰還電極と帰線間の漏洩抵抗
は、集中定数として扱うことができ、第１図における抵
抗７および６に相当するものとして考えることができる
。
電極と帰還電極間、および帰還電極と帰線間の漏洩抵抗
は、集中定数として扱うことができ、第１図における抵
抗７および６に相当するものとして考えることができる
。
上述したところにより、もし感応電極が汚れや降雨等の
原因で絶縁低下しても、帰還電極の効果によって等偏曲
に高インピーダンスに維持することができ、測定値に与
える影響を極小に止めることができ、全天候下において
も正確にして安定な測定が可能となり、その効果大であ
る。
原因で絶縁低下しても、帰還電極の効果によって等偏曲
に高インピーダンスに維持することができ、測定値に与
える影響を極小に止めることができ、全天候下において
も正確にして安定な測定が可能となり、その効果大であ
る。
第１図は公知の高インピーダンス増幅回路の回路図、第
２図はこの発明の一実施例要部構成図である。 １・・・・・・入力端、２・・・・・・負帰還、３・・
・・・・出力端、４・・・・・・結合蓄電器、５・・・
・・・帰線、６・・・・・・負荷抵抗、７・・・・・・
正帰還抵抗、８・・・・・・演算増幅器、１１・・・・
・・モーター、１２・・・・・・回転セクター、１３・
・・・・・感応電極、１４・・・・・・帰線、１５・・
・・・・絶縁支持体、１６・・・・・・帰還電極。
２図はこの発明の一実施例要部構成図である。 １・・・・・・入力端、２・・・・・・負帰還、３・・
・・・・出力端、４・・・・・・結合蓄電器、５・・・
・・・帰線、６・・・・・・負荷抵抗、７・・・・・・
正帰還抵抗、８・・・・・・演算増幅器、１１・・・・
・・モーター、１２・・・・・・回転セクター、１３・
・・・・・感応電極、１４・・・・・・帰線、１５・・
・・・・絶縁支持体、１６・・・・・・帰還電極。
Claims (1)
- １ 回転セクターで開閉される感応電極からの交流入力
を正帰還による高入力インピーダンス回路によって増幅
検出すると共に、前記感応電極を絶縁支持体を介して帰
線に支持し、前記絶縁支持体の中間適宜の位置に帰還電
極を設け、前記感応電極から前記帰線に至る漏洩電流が
前記帰還電極を経由するようにし、前記絶縁支持体表面
の漏洩抵抗を前記感応電極と前記帰還電極間および前記
帰還電極と前記帰線間に二分割し、このそれぞれの抵抗
を前記正帰還による高入力インピーダンス回路の正帰還
抵抗および負荷抵抗として用いてなる静電界測定装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2127472A JPS5840146B2 (ja) | 1972-03-01 | 1972-03-01 | セイデンカイソクテイソウチ |
| GB826973A GB1382226A (en) | 1972-03-01 | 1973-02-20 | Electrostatic field measuring apparatus |
| FR7307172A FR2174181B1 (ja) | 1972-03-01 | 1973-02-28 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2127472A JPS5840146B2 (ja) | 1972-03-01 | 1972-03-01 | セイデンカイソクテイソウチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS4890561A JPS4890561A (ja) | 1973-11-26 |
| JPS5840146B2 true JPS5840146B2 (ja) | 1983-09-03 |
Family
ID=12050525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2127472A Expired JPS5840146B2 (ja) | 1972-03-01 | 1972-03-01 | セイデンカイソクテイソウチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5840146B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2608720A1 (de) * | 1976-03-03 | 1977-09-08 | Fritz Richter | Beruehrungslose schweissnahtabtastung |
-
1972
- 1972-03-01 JP JP2127472A patent/JPS5840146B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS4890561A (ja) | 1973-11-26 |
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