电压检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术的电压检测装置，是检测检测对象中产生的检测对象交流电流的装置，设有：检测电极、参照信号输出部、检测部以及信号提取部；其中，检测电极与检测对象相对而配设并与该检测对象进行电容耦合；参照信号输出部输出参照信号；检测部被连接于检测电极，同时，输入参照信号并将根据检测对象电流和参照电流的两电流值而振幅变化的检测信号输出，上述检测对象电流是根据检测对象交流电压而流通的电流，上述参照电流是根据参照信号而流通的电流；信号提取部，以检测信号所包含的参照信号的信号成分的振幅成为规定值那样，而控制增益并将检测信号放大，从其结果得到的放大检测信号提取检测对象交流电压的信号成分，并作为输出信号而输出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是非接触地对检测对象的检测对象交流电压进行检测的非接触型 的电压检测装置。
技术介绍
作为这种电压检测装置，已知的有专利文献1 日本、特许第3158063号公报(第 4-6页、图3)所公开的非接触电压测量装置(以下，也称为“电压检测装置”)。该电压检测 装置设有具有能够将电线的绝缘物的一部分表面覆盖的检测电极及将检测电极覆盖的屏 蔽电极的检测探针(传感探头)、和输出规定频率的信号的振荡器，通过将振荡器的信号附 加于检测电极，而测量检测电极与电线的导体之间的阻抗，并使用检测用电阻器(电阻值 Rl)而测量因附加于导体上的电压而引起的从检测电极流出的电流，从而能够从电流和阻 抗来测量被附加于导体上的电压。具体地说，在该电压检测装置中，首先，在打开检测探针并经由检测用电阻器将来 自振荡器的信号附加于检测电极上的状态下，进行屏蔽电极与接地之间的静电电容(以 下，为了说明而称为“第一静电电容”)的测量。由于检测用电阻器的电阻值与第一静电电 容的电抗相比小至能够无视的程度，因此通过该测量而得到的第一静电电容是从由振荡器 输出的信号电压、检测用电阻器的电阻值、由振荡器输出的信号的角频率、以及检测用电阻 的两端电压中算出的。接着，夹住电线关闭检测探针，进行经由检测用电阻器将来自振荡器的信号附加 于检测电极的状态下的静电电容(以下，为了说明而称为“第二静电电容”)的测量。通过这 样，测量的第二静电电容，成为上述的第一静电电容、和检测电极与电线间的静电电容(以 下，为了说明而称为“第三静电电容”)的等效电容，由于检测用电阻器的电阻值相比该等 效电容的电抗小至可以无视的程度，因此第二静电电容从由振荡器输出的信号电压、检测 用电阻器的电阻值、由振荡器输出的信号的角频率、以及检测用电阻的两端电压被算出。另 外，通过从算出的第二静电电容减去上述第一静电电容，而算出第三静电电容，也就是检测 电极与电线的导体之间的静电电容。接着，夹住电线关闭检测探针，求出经由检测用电阻器将来自振荡器的信号附加 于检测电极的状态下的、因被附加于导体上的电压而引起的检测用电阻器的两端电压。从 导体侧观察的经由检测用电阻器的电路的阻抗，是检测用电阻器的电阻值与第三静电电容 的电抗的加算值，但是，由于检测用电阻器的电阻值与第三静电电容的电抗相比小至可以5无视的程度，因此上述阻抗成为第三静电电容的电抗。通过这样，由于检测用电阻器中流通 的电流成为将附加于导体上的电压以该电抗进行除算后的值，因此检测用电阻器的两端电 压，成为检测用电阻器中流通的电流乘以检测用电阻器的电阻值后的值。该情况下，该检测 用电阻器的两端电压，通过附加于导体上的电压的角频率、检测电极与电线之间的第三静 电电容、附加于导体上的电压、以及检测用电阻器的电阻值的各参数而被表示。因此，在电 压检测装置中，将附加于导体上的电压，从检测用电阻器的两端电压、附加于导体上的电压 的角频率、检测电极与电线之间的第三静电电容、以及检测用电阻器的电阻值中算出，并显 示于显示部。
技术实现思路
但是，在上述电压检测装置中，存在下述的问题点。即，在该电压检测装置中，必须 分别算出屏蔽电极与接地之间的静电电容(上述第一静电电容)、以及检测电极与电线的 导体之间的静电电容(上述第三静电电容)，因此存在附加于导体上的电压的检测作业费 时费力这样的问题点。本专利技术为了解决上述问题而被提出，其目的在于提供一种无需算出检测电极与检 测对象(上述例子中为电线的导体)之间的静电电容，而能够检测出检测对象的电压的非 接触型的电压检测装置。采用本专利技术的话，能够提供一种检测出检测对象中产生的检测对象交流电流的电 压检测装置，其特征在于，设有检测电极、参照信号输出部、检测部、以及信号提取部；其 中，检测电极与检测对象相对而配设并与该检测对象进行电容耦合，参照信号输出部输出 参照信号，检测部被连接于检测电极，同时，输入参照信号并将根据检测对象电流和参照电 流的两电流值而振幅变化的检测信号输出，上述检测对象电流是根据检测对象交流电压而 流通的电流，上述参照电流是根据参照信号而流通的电流，信号提取部以使检测信号中包 含的参照信号的信号成分的振幅成为规定值那样，而控制增益并放大检测信号，从其结果 得到的放大检测信号中提取检测对象交流电压的信号成分，并作为输出信号而输出。信号提取部能够设有，以通过从参照信号输出部输出的参照信号和该放大检测信 号的加算或减算，将该参照信号与该放大检测信号所包含的参照信号的信号成分相抵消那 样而控制增益的控制电路，和从放大检测信号中将该信号所包含的参照信号的信号成分被 抵消的信号，作为检测对象交流电压的信号成分而输出的电路。在这样的构成中，检测部在连接于与检测对象进行电容耦合的检测电极上的同 时，从参照信号输出部输入参照信号，并将根据基于检测对象的检测对象交流电压而流通 的检测对象电流和基于参照信号流通的参照电流的两电流值而振幅变化的检测信号输出， 信号提取部在将检测信号以规定的增益放大而生成放大检测信号的同时，以通过从参照信 号输出部输出的参照信号和放大检测信号的加算或减算，而能够将参照信号与放大检测信 号所包含的参照信号的信号成分抵消那样控制增益，同时将检测对象交流电压的信号成分 从放大检测信号中提取并作为输出信号输出。该情况下，在包含检测对象与检测电极之间的耦合电容(静电电容)的一个电流 路径上，流通有由参照信号产生的电流和由检测对象交流电压产生的电流，通过基于两电 流的电压成分(参照信号的信号成分和检测对象交流电压的信号成分)而构成检测信号。因此，电压检测装置由于即使在检测对象与检测电极之间的耦合电容为未知的情 况下，对于检测对象交流电压的灵敏度也被控制为成为固定的灵敏度，也就是说输出信号 所包含的检测对象交流电压的信号成分的振幅被控制为成为与检测对象交流电压的振幅 对应的大小，因此，通过检测出输出信号所包含的该电压成分，无需进行耦合电容的算出也 能够非接触地检测出检测对象交流电压。另外，除此之外，信号提取部也能够设有，以规定值成为预先规定的固定值那样而 控制增益的控制电路。在这样的构成中，检测部在被连接于与检测对象进行电容耦合的检测电极上的同 时，从参照信号输出部输入参照信号，并将根据基于检测对象的检测对象交流电压而流通 的检测对象电流和基于参照信号而流通的参照电流的两电流值而振幅变化的检测信号输 出，信号提取部在将检测信号以规定的增益放大而生成放大检测信号的同时，以放大检测 信号所包含的有关参照信号的信号成分的振幅成为固定那样控制增益，同时将检测对象交 流电压的信号成分从放大检测信号中提取并作为输出信号输出。该情况下，在包含检测对象与检测电极之间的耦合电容(静电电容)的一个电流 路径上，流通有由参照信号引起的电流和由检测对象交流电压引起的电流，通过基于两电 流的电压成分(参照信号的信号成分和检测对象交流电压的信号成分)而构成检测信号。因此，电压检测装置，由于信号处理部以放大检测信号所包含的参照信号的信号 成分的振幅成为固定那样控制对于绝缘检测信号的增益而生成放大检测信号，因此即使在 检测对象与检测电极之间的耦合电容为未知的情况下(无论耦合电容的电容值如何)，放 大检测信号中包含的有关检本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压检测装置，检测检测对象中产生的检测对象交流电流，其特征在于，设有：检测电极、参照信号输出部、检测部、以及信号提取部；检测电极与所述检测对象相对而被配设并与该检测对象进行电容耦合；参照信号输出部输出参照信号；检测部被连接于所述检测电极，同时，输入所述参照信号并将根据检测对象电流和参照电流的两电流值而振幅变化的检测信号输出，其中，所述检测对象电流是根据检测对象交流电压而流通的电流，所述参照电流是根据所述参照信号而流通的电流；信号提取部，以所述检测信号所包含的所述参照信号的信号成分的振幅成为规定值那样，而控制增益并将所述检测信号放大，从其结果得到的放大检测信号中提取所述检测对象交流电压的信号成分，并作为输出信号而输出。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：柳泽浩一，
申请(专利权)人：日置电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]