[發(fā)明專利]電壓測(cè)定裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380075019.6
• 申請(qǐng)日: 2013-03-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105051549B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鈴木健郎;松田茂彥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東芝三菱電機(jī)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): G01R15/06
• 分類號(hào): G01R15/06;G01R19/00
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司31100
• 代理人: 張?chǎng)?/td>

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電壓測(cè)定裝置。

背景技術(shù)

已有一種電壓測(cè)定裝置的提案，其具備檢測(cè)電極、第一～第四可變電容元件以及電壓生成電路。該電壓測(cè)定裝置中，檢測(cè)電極與測(cè)定對(duì)象電容耦合。對(duì)各可變電容元件的電容量進(jìn)行調(diào)整，使得第一可變電容元件與第三可變電容元件各自阻抗的積和第二可變電容元件與第四可變電容元件各自阻抗的積相同。電壓生成電路生成電壓，使得從檢測(cè)電極經(jīng)過(guò)第二可變電容元件和第四可變電容元件的接合點(diǎn)、流至接地點(diǎn)的電流為0。該電壓被作為測(cè)定對(duì)象的電壓。根據(jù)該電壓測(cè)定裝置，對(duì)測(cè)定對(duì)象能以非接觸式進(jìn)行電壓測(cè)定(例如參照專利文獻(xiàn)1)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利第4607752號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題

然而，該電壓測(cè)定裝置中，電流最終為0之前，與檢測(cè)電極連接的電路的輸入阻抗是有限的。因此，無(wú)法測(cè)定直流電壓。

本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題而完成的，其目的在于提供一種能以非接觸方式對(duì)測(cè)定對(duì)象測(cè)定直流電壓的電壓測(cè)定裝置。

解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案

本發(fā)明涉及的電壓測(cè)定裝置，包括：電介質(zhì)，該電介質(zhì)以與測(cè)定對(duì)象的導(dǎo)體相對(duì)的方式而設(shè)置；電極，該電極設(shè)置在所述電介質(zhì)上；電容器，該電容器在與所述電極連接時(shí)保持與所述電極的電位一比一相關(guān)的電位；以及開(kāi)關(guān)，該開(kāi)關(guān)以使所述電極和所述電容器連接的方式被設(shè)置，以在切斷所述電極和所述電容器的連接時(shí)，使所述電容器的兩端電壓輸出的方式被設(shè)置。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，能以非接觸式對(duì)測(cè)定對(duì)象測(cè)定直流電壓。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式1中電壓測(cè)定裝置的電路圖。

圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式1中電壓測(cè)定裝置的電壓測(cè)定電路的圖。

圖3是本發(fā)明的實(shí)施方式1中包含電壓測(cè)定裝置的等效電路的圖。

圖4是本發(fā)明的實(shí)施方式2中電壓測(cè)定裝置的電路圖。

圖5是本發(fā)明的實(shí)施方式4中電壓測(cè)定裝置的電路圖。

圖6是本發(fā)明的實(shí)施方式5中電壓測(cè)定裝置的電路圖。

圖7是本發(fā)明的實(shí)施方式7中電壓測(cè)定裝置的電路圖。

具體實(shí)施方式

根據(jù)附圖對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。另外，各圖中，對(duì)相同或相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)注相同的符號(hào)，其重復(fù)的說(shuō)明適當(dāng)簡(jiǎn)化或省略。

實(shí)施方式1.

圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式1中電壓測(cè)定裝置的電路圖。

圖1中，測(cè)定對(duì)象的導(dǎo)體1是控制電子裝置的電子控制裝置等的布線。例如，導(dǎo)體1為電子控制裝置的控制電源線、控制信號(hào)線、地線等。

如圖1所示，電壓測(cè)定裝置包括：電介質(zhì)2、電極3、電容器4、開(kāi)關(guān)5、開(kāi)關(guān)6、信號(hào)公共線7、以及電壓測(cè)定電路8。

電介質(zhì)2以與導(dǎo)體1相對(duì)的方式設(shè)置。電極3與電介質(zhì)2連接。電極3由于和導(dǎo)體1之間隔著電介質(zhì)2因此與導(dǎo)體1不接觸。電容器4具有靜電電容Ca。開(kāi)關(guān)5的前端側(cè)的一邊與電極3連接。開(kāi)關(guān)5的后端側(cè)與電容器4的前端側(cè)連接。開(kāi)關(guān)6的前端側(cè)與電容器4的后端側(cè)連接。信號(hào)公共線7與開(kāi)關(guān)6的后端側(cè)的一邊連接。電壓測(cè)定電路8包括差分放大器等。電壓測(cè)定電路8的前端側(cè)的一邊與開(kāi)關(guān)5的前端側(cè)的另一邊連接。電壓測(cè)定電路8的前端側(cè)的另一邊與開(kāi)關(guān)6的后端側(cè)的另一邊連接。

導(dǎo)體1保持電位V時(shí)，導(dǎo)體1、電介質(zhì)2和電極3作為電容器9發(fā)揮作用。電容器9具有靜電電容C。電壓測(cè)定裝置中，開(kāi)關(guān)5的前端倒向電極3側(cè)。與此同時(shí)，開(kāi)關(guān)6的后端倒向信號(hào)公共線7側(cè)。這時(shí)，導(dǎo)體1的電位V利用形成在電容器9和信號(hào)公共線7之間的電路被分壓。

例如，如圖1所示，電路僅由串聯(lián)的電容器4、9形成的情況下，電容器4、9的電位以靜電電容C和靜電電容Ca的比被分壓。即，電容器4、9的電位與導(dǎo)體1的電位V保持一比一相關(guān)性。

電容器4將分壓的一部分保持為電位Va時(shí)，開(kāi)關(guān)5的前端倒向電壓測(cè)定電路8側(cè)。與此同時(shí)，開(kāi)關(guān)6的后端倒向電壓測(cè)定電路8側(cè)。這時(shí)，電容器4朝向電壓測(cè)定電路8放出電荷。電壓測(cè)定電路8基于該電荷測(cè)定電位Va。電壓測(cè)定電路8基于電位Va計(jì)算導(dǎo)體1的電位V。

這時(shí)，電位Va的變化根據(jù)電壓測(cè)定電路8的時(shí)間常數(shù)Ca*的輸入阻抗來(lái)確定。例如圖1所示，在電壓測(cè)定電路8利用差分放大器的情況下，輸入阻抗升高。該情況下，電位Va的變化減小。

接著，利用圖2，對(duì)電壓測(cè)定電路8的例子進(jìn)行說(shuō)明。

圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式1中電壓測(cè)定裝置的電壓測(cè)定電路的圖。