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公開番号2025011205
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-23
出願番号2024177218,2022162295
出願日2024-10-09,2017-11-13
発明の名称非接触電気的パラメータ測定システム
出願人フルークコーポレイション,Fluke Corporation
代理人個人,個人
主分類G01R 15/06 20060101AFI20250116BHJP(測定;試験)
要約【課題】絶縁電線内のAC電気的パラメータの測定を、絶縁電線とテストプローブとのガルバニック接続を必要とすることなく提供する。
【解決手段】測定システムは、非接触電圧センサーと非接触電流センサーとの両方を含むハウジングを含むことができる。測定システムは、測定値を、測定時間間隔中に電圧センサー及び電流センサーから取得し、測定値を処理して絶縁電線のAC電気的パラメータを判定する。AC電気的パラメータは、視覚インジケータ装置(例えば、ディスプレイ、照明部)を介して、オペレータに示すことができる。AC電気的パラメータは、付加的又は代替的に、有線及び/又は無線通信インターフェースを介して外部デバイスに通信することができる。測定システムは、電圧センサー及び電流センサーに対する絶縁電線の機械的位置合わせに関するフィードバックをユーザーに提供する、位置合わせ用フィードバックセンサーを含むことができる。
【選択図】図28
特許請求の範囲【請求項１】
絶縁電線内の電圧あるいは電流を、前記絶縁電線に直接電気的接触することなく測定する非接触測定システムであって、
第１の端部分と、第２の端部分と、前記第１の端部分と前記第２の端部分の間の受け部と、を含む前端、及び、前記測定の際に前記非接触測定システムのオペレータに把持される握持部分、を含むハウジングと、
前記ハウジング内に設けられた少なくとも１つのプロセッサと、
前記ハウジングに物理的に結合するとともに前記絶縁電線に近接した位置に選択的に位置決め可能な導電の電圧センサーであって、前記絶縁電線に直接電気的接触することなく前記絶縁電線に容量結合して前記絶縁電線内の電圧を示す電圧センサー信号を生成するよう動作する電圧センサーと、
前記電圧センサーを少なくとも部分的に取り囲むとともに前記非接触測定システムの内部の電気的な接地と直接電気的に結合する導電内部接地ガードであって、迷走電流から前記電圧センサーを遮蔽するような大きさおよび寸法の導電内部接地ガードと、
前記ハウジングの少なくとも一部を取り囲むとともに前記導電内部接地ガードとは直接電気的接触をしない導電基準遮蔽体であって、導前記導電内部接地ガードと外部の接地との間の電流を低減するような大きさおよび寸法の、該外部の接地と容量結合する導電基準遮蔽体と、
前記導電内部接地ガードと前記導電基準遮蔽体との間で電気的に結合する共通モード基準電圧源であって、動作時に、基準周波数を有するＡＣ基準電圧を生成する共通モード基準電圧源と、
前記第１の端部分の第１の位置合わせ用フィードバックセンサーおよび前記第２の端部分の第２の位置合わせ用フィードバックセンサーであって、前記第１と第２の位置合わせ用フィードバックセンサーのそれぞれが、前記少なくとも１つのプロセッサに動作可能に結合されてあって、動作時に、前記第１と第２の位置合わせ用フィードバックセンサーのそれぞれは、絶縁電線が前記第１と第２の位置合わせ用フィードバックセンサー近くに位置決めされるとき、絶縁電線内の電圧を検出し、応答して前記受け部に対する前記絶縁電線の現在の位置合わせを示す位置合わせフィードバックセンサー信号を生成する、第１の位置合わせ用フィードバックセンサーおよび第２の位置合わせ用フィードバックセンサーと、
前記少なくとも１つのプロセッサに動作可能に結合されたインジケータ装置であって、動作時に、前記少なくとも１つのプロセッサは、前記位置合わせフィードバックセンサー信号を受信し、前記インジケータ装置に、位置合わせ表示を、前記位置合わせフィードバックセンサー信号に少なくとも部分的に基づいて前記非接触測定システムのユーザーに提供させ、前記位置合わせ表示は、前記受け部に対する前記絶縁電線の位置合わせの程度を表示する、インジケータ装置と、
動作時に、前記絶縁電線内の電流を、前記絶縁電線に直接電気的接触することなく感知する、前記ハウジングの前記前端に近接して設けられた電流センサーと、を備え、
動作時に、前記少なくとも１つのプロセッサは、
測定時間間隔中に前記電圧センサーによって取得された電圧センサー信号であって、前記絶縁電線内の前記電圧を示す前記電圧センサー信号を、前記電圧センサーから受信し、
前記測定時間間隔中に前記電流センサーによって取得された電流センサー信号であって、前記絶縁電線内の前記電流を示す前記電流センサー信号を、前記電流センサーから受信し、
少なくとも１つの交流（ＡＣ）電気的パラメータを、前記電圧センサー信号及び電流センサー信号に少なくとも部分的に基づくとともに、前記オペレータが前記非接触測定システムにおける前記握持部分を把持する時の、接地に対する前記オペレータの静電容量である人体容量にも基づいて判定する非接触測定システム。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記電流センサーは、磁場センサーを含む、請求項１に記載の非接触測定システム。
【請求項３】
前記電圧センサーは、動作時に、前記絶縁電線に直接電気的接触することなく、前記非接触測定システムの前記共通モード基準電圧源によって生成された前記ＡＣ基準電圧の前記基準周波数とは異なる周波数を有する前記絶縁電線内の電圧を感知する、請求項１又は２に記載の非接触測定システム。
【請求項４】
前記少なくとも１つのＡＣ電気的パラメータは、電力、位相、周波数、高調波又はエネルギーのうちの少なくとも１つを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の非接触測定システム。
【請求項５】
動作時に、前記少なくとも１つのプロセッサは、複数のＡＣ電気的パラメータを、前記電圧センサー信号及び電流センサー信号に少なくとも部分的に基づいて判定する、請求項１から４のいずれか一項に記載の非接触測定システム。
【請求項６】
前記少なくとも１つのプロセッサに動作可能に結合されたディスプレイを更に備え、動作時に、前記少なくとも１つのプロセッサは、前記ディスプレイに前記少なくとも１つのＡＣ電気的パラメータを示させる、請求項１から５のいずれか一項に記載の非接触測定システム。
【請求項７】
動作時に、前記少なくとも１つのプロセッサは、前記ディスプレイに前記少なくとも１つのＡＣ電気的パラメータに関連した波形又はグラフのうちの少なくとも一方を示させる、請求項６に記載の非接触測定システム。
【請求項８】
前記少なくとも１つのプロセッサに動作可能に結合された通信インターフェースを更に備え、動作時に、前記少なくとも１つのプロセッサは、前記通信インターフェースを介して、データを少なくとも１つの外部デバイスに送り、前記データは、前記電圧センサー信号、前記電流センサー信号、又は、前記少なくとも１つのＡＣ電気的パラメータのうちの少なくとも１つに関連している、請求項１から７のいずれか一項に記載の非接触測定システム。
【請求項９】
前記通信インターフェースは、前記データを、前記少なくとも１つの外部デバイスに無線で送るように動作可能な無線通信インターフェースを含む、請求項８に記載の非接触測定システム。
【請求項１０】
前記インジケータ装置は、視覚インジケータ装置又は可聴インジケータ装置のうちの少なくとも一方を含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の非接触測定システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に、電気的特性の測定に関し、より詳しくは、電気回路内の電気的パラメータの非接触測定に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
電圧計が、電気回路内の電圧を測定するのに使用される器具である。１つを超える電気的特性を測定する器具は、マルチメータつまりデジタルマルチメータ（digital multimeter、ＤＭＭ）と呼ばれ、サービス用途、トラブルシューティング用途及びメンテナンス用途に一般に必要とされるいくつかのパラメータを測定するように動作する。そのようなパラメータとしては、典型的には交流（alternating current、ＡＣ）電圧及び電流、直流
（direct current、ＤＣ）電圧及び電流、並びに抵抗又は継続性が挙げられる。電力特性、周波数、容量及び温度など、他のパラメータも特定の用途の要件を満たすために測定することができる。
【０００３】
ＡＣ電圧及び／又は電流を測定する従来の電圧計又はマルチメータに関しては、少なくとも１つの測定電極又はプローブを導体とガルバニック接触させることが必要であり、これには、前もって、絶縁電線の絶縁の一部の切断、回路の断路、及び／又は、測定のための端子の設置が必要であることが多い。プローブを露出した電線又は端子に接触させるステップは、ガルバニック接触のために剥き出しにした電線又は端子が必要であるばかりでなく、ショック又は感電死のリスクのために相対的に危険である可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１４－１０６２２０
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
非接触測定システムは、前端を備えるハウジングと、動作時に、絶縁電線内の電圧を、絶縁電線にガルバニック接触することなく感知する、ハウジングの前端に近接して位置決めされた電圧センサーと、動作時に、絶縁電線内の電圧を、絶縁電線にガルバニック接触することなく感知する、ハウジングの前端に近接して位置決めされた電流センサーと、ハウジング内に位置決めされた少なくとも１つのプロセッサであって、少なくとも１つのプロセッサは、電圧センサー及び電流センサーに動作可能に結合される、少なくとも１つのプロセッサと、を備えると要約することができ、動作時に、少なくとも１つのプロセッサは、絶縁電線内の電圧を示す、電圧センサーによって取得された電圧センサー信号を、測定時間間隔中に電圧センサーから受信し、絶縁電線内の電流を示す、電流センサーによって取得された電流センサー信号を、測定時間間隔中に電流センサーから受信し、少なくとも１つの交流（ＡＣ）電気的パラメータを受信された電圧センサー信号及び電流センサー信号に少なくとも部分的に基づいて判定する。
【０００６】
電流センサーは、磁場センサーを含むことができる。電圧センサーは、容量分圧器型電圧センサー、基準信号型電圧センサー又はマルチコンデンサ型電圧センサーのうちの１つを含むことができる。電圧センサーは、動作時に、絶縁電線内の基準信号を、絶縁電線にガルバニック接触することなく感知する基準信号型電圧センサーを含むことができ、少なくとも１つのプロセッサは、基準信号を受信し、絶縁電線を通って流れる電流の少なくとも１つの特性を受信された基準信号に少なくとも部分的に基づいて判定する。少なくとも１つのＡＣ電気的パラメータは、電力、位相、周波数、高調波又はエネルギーのうちの少
なくとも１つを含むことができる。動作時に、少なくとも１つのプロセッサは、複数のＡＣ電気的パラメータを受信された電圧センサー信号及び電流センサー信号に少なくとも部分的に基づいて判定することができる。
【０００７】
非接触測定システムは、少なくとも１つのプロセッサに動作可能に結合されたディスプレイを更に含むことができ、動作時に、少なくとも１つのプロセッサは、ディスプレイにうちの少なくとも１つのＡＣ電気的パラメータを示させることができる。
【０００８】
動作時に、少なくとも１つのプロセッサは、ディスプレイに少なくとも１つのＡＣ電気的パラメータに関連した波形又はグラフのうちの少なくとも一方を示させることができる。
【０００９】
非接触測定システムは、少なくとも１つのプロセッサに動作可能に結合された通信インターフェースを更に含むことができ、動作時に、少なくとも１つのプロセッサは、通信インターフェースを介して、データを少なくとも１つの外部デバイスに送ることができ、データは、電圧センサー信号、電流センサー信号、又は、判定された少なくとも１つのＡＣ電気的パラメータのうちの少なくとも１つに関連している。
【００１０】
通信インターフェースは、データを、少なくとも１つの外部デバイスに無線で送るように動作可能な無線通信インターフェースを含むことができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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