(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
各々の先端部の先端面同士が接離するように少なくとも一方が回動可能に構成されて当該先端面同士が接近した状態において測定対象をクランプ可能な平面視弧状の一対のセンサを有してクランプ状態の当該測定対象についての第1被検出量を検出するクランプセンサと、前記各センサの少なくとも一方に配設されて前記測定対象に交流電圧が供給されている活電状態の検出に用いる第2被検出量を検出するための検出用電極と、前記第1被検出量に基づいて前記測定対象についての被測定量を測定する測定部と、前記第2被検出量を検出して当該第2被検出量に基づいて前記測定対象の前記活電状態を検出する検電部とを備えた測定装置であって、
前記検出用電極は、前記少なくとも一方のセンサにおけるクランプ状態の前記測定対象に対向する内周面および当該内周面の裏面である外周面の少なくとも一方と前記先端面とに沿って延在するように配設されている測定装置。
前記検出用電極としての前記電気配線が形成された回路基板が前記少なくとも一方のセンサにおける前記内周面および前記外周面の少なくとも一方と前記先端面とに沿って延在するように配置されている請求項3記載の測定装置。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところが、上記した検電機能付き電流測定装置には、改善すべき以下の課題がある。すなわち、この検電機能付き電流測定装置では、活電状態の検出に用いる電圧検出用の電極がセンサの外周面に沿って配設されている。この構成では、センサでクランプしていない検査対象に対して、センサの外周面に配設されている電極を容易に近接させることができるため、このような検査対象の活電状態を確実に検出することができる。しかしながら、この構成では、センサでクランプしている検査対象に電極を近接させることが困難なため、活電状態の検出が困難となることがある。このように、従来の検電機能付き電流測定装置には、検査対象をクランプしている状態およびクランプしていない状態のいずれの状態においても検査対象の活電状態を確実に検出することができる構成とはなっておらず、この点の改善が望まれている。
【0006】
本発明は、かかる改善すべき課題に鑑みてなされたものであり、測定対象をクランプしている状態およびクランプしていない状態のいずれの状態においても測定対象の活電状態を確実に検出し得る測定装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成すべく請求項1記載の測定装置は、各々の先端部の先端面同士が接離するように少なくとも一方が回動可能に構成されて当該先端面同士が接近した状態において測定対象をクランプ可能な平面視弧状の一対のセンサを有してクランプ状態の当該測定対象についての第1被検出量を検出するクランプセンサと、前記各センサの少なくとも一方に配設されて前記測定対象に交流電圧が供給されている活電状態の検出に用いる第2被検出量を検出するための検出用電極と、前記第1被検出量に基づいて前記測定対象についての被測定量を測定する測定部と、前記第2被検出量を検出して当該第2被検出量に基づいて前記測定対象の前記活電状態を検出する検電部とを備えた測定装置であって、前記検出用電極は、前記少なくとも一方のセンサにおけるクランプ状態の前記測定対象に対向する内周面および当該内周面の裏面である外周面の少なくとも一方と前記先端面とに沿って延在するように配設されている。
【0008】
また、請求項2記載の測定装置は、請求項1記載の測定装置において、前記検出用電極は、前記少なくとも一方のセンサにおける前記内周面と前記先端面とに沿って延在するように配設されている。
【0009】
また、請求項3記載の測定装置は、請求項1または2記載の測定装置において、前記少なくとも一方のセンサの前記先端面には、前記第1被検出量としての磁気を検出する磁気検出素子が配設され、前記検出用電極は、前記磁気検出素子についての信号入出力用の電気配線で構成されている。
【0010】
また、請求項4記載の測定装置は、請求項3記載の測定装置において、前記検出用電極としての前記電気配線が形成された回路基板が前記少なくとも一方のセンサにおける前記内周面および前記外周面の少なくとも一方と前記先端面とに沿って延在するように配置されている。
【発明の効果】
【0011】
請求項1記載の測定装置では、少なくとも一方のセンサの内周面および外周面の少なくとも一方と先端面とに沿って延在するように検出用電極が配設されている。このため、この測定装置によれば、各センサによってクランプしている測定対象と検出用電極とを十分に近接させることができるため、測定対象に交流電圧が供給されているときの第2被検出量を検出用電極を介して確実に検出することができる結果、クランプしている測定対象の活電状態を確実に検出することができる。また、この測定装置によれば、クランプすることが困難な測定対象に対してクランプセンサの先端部を近接させることで、先端面に配設した検出用電極と測定対象とを十分に近接させることができる。このため、この測定装置によれば、クランプすることが困難な測定対象であっても、測定対象に交流電圧が供給されているときの第2被検出量を検出用電極を介して確実に検出することができる結果、測定対象の活電状態を確実に検出することができる。したがって、この測定装置によれば、測定対象をクランプしている状態およびクランプしていない状態のいずれの状態においても測定対象の活電状態を確実に検出することができる。
【0012】
また、請求項2記載の測定装置によれば、少なくとも一方のセンサにおける内周面と先端面とに沿って延在するように検出用電極を配設したことにより、外周面と先端面とに沿って延在するように検出用電極を配設した構成と比較して、クランプしている測定対象と検出用電極とをより確実に近接させることができるため、クランプ状態の測定対象の活電状態をより確実に検出することができる。
【0013】
また、請求項3記載の測定装置では、第1被検出量としての磁気を検出する磁気検出素子が少なくとも一方のセンサの先端面に配設され、磁気検出素子についての信号入出力用の電気配線で検出用電極が構成されている。このため、この測定装置によれば、磁気検出素子についての信号入出力用の電気配線と検出用電極とを兼用することができる結果、センサの構成を簡略化することができる。
【0014】
また、請求項4記載の測定装置では、検出用電極としての電気配線が形成された回路基板が少なくとも一方のセンサにおける内周面および外周面の少なくとも一方と先端面とに沿って延在するように配置されている。このため、この測定装置によれば、フレキシブル基板を内周面および外周面の少なくとも一方と先端面とに沿って配置することで、検出用電極として機能させる電気配線を内周面および外周面の少なくとも一方と先端面とに沿って確実かつ容易に配設することができる。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、測定装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【0017】
最初に、電流測定装置1の構成について説明する。
図1に示す電流測定装置1は、測定装置の一例であって、測定対象(例えば、
図2,4に示す導線100)についての被測定量(例えば、電流)を非接触で測定すると共に、測定対象に予め規定された規定値以上の交流電圧Vaが供給されている活電状態(活線状態)を非接触で検出可能に構成されている。具体的には、電流測定装置1は、
図1,2に示すように、クランプセンサ2および本体部3を備えて構成されている。
【0018】
クランプセンサ2は、
図1に示すように、センサ11a,11b(以下、区別しないときには「センサ11」ともいう)を備えて構成されている。各センサ11は、同図に示すように、磁性コア、シールド(いずれも図示せず)、並びに磁性コアおよびシールドを覆うカバー23をそれぞれ備えて平面視が弧の形状をなすように形成されている。また、センサ11bには、磁気検出素子22(
図3も参照)が配設されている。
【0019】
また、この電流測定装置1では、センサ11aが支点Pを回動中心として回動可能に本体部3のケース30に保持されると共に、センサ11bが回動しない状態でケース30に固定されて、各センサ11における各先端部の各先端面42同士が接離(開閉)するように構成されている。また、この電流測定装置1では、ケース30に配設されているレバー30aに対する操作に応じてセンサ11aが回動するように構成されている。
【0020】
このクランプセンサ2は、各センサ11の各先端面42同士が近接(閉じた)ときに各センサ11が測定対象をクランプし、その状態(クランプ状態)において、測定対象に生じる第1被検出量を非接触で検出する。具体的には、クランプセンサ2は、測定対象としての導線100に電流(直流電流Idまたは交流電流Ia:
図2参照)が流れているときに生じる第1被検出量としての磁気を検出する。
【0021】
磁気検出素子22は、一例として、ホール素子で構成され、
図1,3に示すように、フレキシブル基板12(回路基板)に実装された状態で、センサ11b(各センサ11の少なくとも一方の一例)の先端面42に配設されている。この電流測定装置1では、各センサ11で測定対象としての導線100をクランプした(取り囲んだ)状態において、導線100に電流(直流電流Idまたは交流電流Ia)が流れているときには、その電流によって各センサ11の磁性コアに生じる磁気を磁気検出素子22が検出して検出信号Sを出力する。
【0022】
ここで、
図3に示すように、磁気検出素子22が実装されているフレキシブル基板12には、磁気検出素子22に対する信号入力用および磁気検出素子22からの信号出力用の配線パターン(電気配線:以下、「信号入出力用の配線パターン」ともいう)が形成されており、この電流測定装置1では、これらの信号入出力用の配線パターンを、活電状態を検出する際に用いる第2被検出量を検出するための検出用電極(以下、「検出用電極13」ともいう)として機能させている。
【0023】
また、この電流測定装置1では、
図3に示すように、検出用電極13が、フレキシブル基板12の先端部12aにおいて、先端部12aの縁部(同図における上端部)に沿うように形成されている。また、この電流測定装置1では、一例として、フレキシブル基板12が多層に構成され、各層に検出用電極13が形成されている。この場合、この電流測定装置1では、同図に示すように、4つの検出用電極13を備えている。また、平面視状態において隣接する2つの検出用電極13が、互いに交差(ツイスト)するように配設され、これによってノイズの重畳が軽減が図られている。
【0024】
また、この電流測定装置1では、フレキシブル基板12が、
図1に示すように、センサ11bの内周面41および先端面42に沿って延在するようにカバー23の内側に配置されている。このため、フレキシブル基板12に形成されている検出用電極13(信号入出力用の配線パターン)が、センサ11bの内周面41および先端面42に沿って延在するように配設されている。この場合、内周面41とは、クランプ状態の測定対象(
図5に示す導線100)に対向する面であって、第1センサ11a,11bの各先端面42同士が近接した(閉じた)ときに第1センサ11a,11bによって構成される環状体の内側の面を構成する面をいうものとする。この電流測定装置1では、上記したように、検出用電極13が、フレキシブル基板12の先端部12aの縁部に沿うように形成されている。このため、フレキシブル基板12がセンサ11bに配置されている状態では、検出用電極13がセンサ11bの先端面42における外周面43(内周面42の裏面となる面)の近傍まで配設されることとなる。
【0025】
本体部3は、
図1,2に示すように、表示部31、操作部32、処理部33、発光部34、音声出力部35、およびこれらの各構成要素が収容または配設されるケース30を備えて構成されている。この場合、発光部34および音声出力部35は、報知部として機能する。
【0026】
表示部31は、例えば液晶パネルで構成されて、
図1に示すように、ケース30の正面パネルに配設されている。また、表示部31は、処理部33の制御に従って電流(直流電流Idまたは交流電流Ia)の電流値Im(測定値)等を表示する。操作部32は、ケース30の正面パネルに配設された各種のスイッチ32aやダイヤル32b等を備えて構成され、これらの操作に応じた操作信号を出力する。
【0027】
処理部33は、操作部32から出力される操作信号に従って本体部3を構成する各部を制御する。また、処理部33は、測定部として機能し、センサ11から出力される検出信号S(センサ11によって検出された第1被検出量)に基づいて測定対象に流れる直流電流Idまたは交流電流Iaの電流値Imを測定して表示部31に表示させる。
【0028】
また、処理部33は、検電部として機能し、測定対象に交流電圧が供給されているときに、その交流電圧の電圧値が予め決められた規定値以上のときに、発光部34を発光させると共に、音声出力部35に警告音を出力させることにより、測定対象が活電状態であることを報知させる。この場合、処理部33は、フレキシブル基板12に形成されている検出用電極としての検出用電極13を介して測定対象と大地との間に流れる電流を第2被検出量として検出し、検出した電流の電流値に基づいて交流電圧の電圧値を算出する。
【0029】
次に、電流測定装置1の使用法について、図面を参照して説明する。
【0030】
例えば、
図4に示す導線100に流れている電流の電流値Imを測定する際には、本体部3の操作部32におけるダイヤル32bを操作して電源を投入し、次いで、操作部32のダイヤル32bを操作して、「電流測定モード」を選択する。続いて、クランプセンサ2(各センサ11)で導線100をクランプする。具体的には、まず、本体部3のケース30に配設されているレバー30aを押し込む。この際に、同図に示すように、センサ11aが支点Pを回動中心として回動して、センサ11aの先端面42がセンサ11bの先端面42から離反する。
【0031】
次いで、各センサ11の各先端面42の間の隙間に導線100を通し、続いて、レバー30aの押し込みを解除することによって各センサ11の各先端面42を近接させる。この際に、
図5に示すように、各センサ11(各センサ11で構成される環状体)によって導線100が取り囲まれる(クランプされる)。
【0032】
ここで、導線100に直流電流Idまたは交流電流Iaが流れているときには、その電流によって各センサ11(各センサ11の各磁性コア)に生じる磁気を磁気検出素子22が検出して検出信号Sを出力する。また、この際には、処理部33が、磁気検出素子22(センサ11)から出力される検出信号Sに基づいて導線100に流れる直流電流Idまたは交流電流Iaの電流値Imを測定する。次いで、処理部33は、センサ11から出力される検出信号Sに基づいて測定した直流電流Idまたは交流電流Iaの電流値Imを表示部31に表示させる。
【0033】
次に、導線100をクランプした状態で、導線100の活電状態(予め規定された規定値以上の交流電圧Vaが供給されている状態)を検出する際には、操作部32のダイヤル32bを操作して、「検電モード」を選択する。
【0034】
ここで、導線100に交流電圧Vaが供給されているときには、フレキシブル基板12に形成されている検出用電極13、およびこの電流測定装置1を把持している測定者を介して、導線100と大地との間の静電容量に起因して導線100と大地との間に交流電流が流れる。また、この際には、処理部33が、その交流電流に基づいて導線100に供給されている交流電圧Vaの電圧値を測定すると共に、測定した電圧値が規定値以上か否かを判別する。この場合、電圧値が規定値以上と判別したとき、つまり、導線100が活電状態であると判別したときには、処理部33は、発光部34を発光させると共に、音声出力部35に警告音を出力させる。これにより、導線100が活電状態であることが報知される。なお、導線100と大地との間を流れる交流電流に基づいて導線100に供給されている交流電圧Vaの電圧値を測定する技術については、公知のため(一例として、特開2002−148287号公報参照)、詳細な説明を省略する。
【0035】
この場合、この電流測定装置1では、検出用電極13がセンサ11bの内周面41および先端面42に沿って延在するように配設されているため、各センサ11によってクランプしている導線100と内周面41および先端面42に配設されている検出用電極13とが十分に近接している。このため、この電流測定装置1では、導線100に交流電圧Vaが供給されているときに流れる交流電流を検出用電極13を介して確実に検出することができる結果、クランプ状態の導線100の活電状態を確実に検出することが可能となっている。
【0036】
次に、例えば、
図6に示すコンセント200の活電状態を検査する際には、「検電モード」を選択した状態の電流測定装置1を保持して、同図に示すように、クランプセンサ2(センサ11b)の先端部を、コンセント200に近接させる。
【0037】
ここで、コンセント200に交流電圧Vaが供給されているときには、フレキシブル基板12に形成されている検出用電極13を介して測定対象と大地との間に交流電流が流れ、処理部33が、その交流電流に基づいてコンセント200に供給されている交流電圧Vaの電圧値を測定すると共に、測定した電圧値が規定値以上か否かを判別する。この場合、電圧値が規定値以上(コンセント200が活電状態である)と判別したときには、処理部33は、発光部34を発光させると共に、音声出力部35に警告音を出力させる。これにより、コンセント200が活電状態であることが報知される。
【0038】
この場合、この電流測定装置1では、検出用電極13がセンサ11bの内周面41だけでなく、先端面42に沿って延在するようにも配設されているため、クランプすることが困難なコンセント200に対してクランプセンサ2(センサ11b)の先端部を近接させることで、先端面42に配設した検出用電極13とコンセント200とを十分に近接させることができる。したがって、この電流測定装置1によれば、クランプすることが困難な測定対象であっても、交流電圧Vaが供給されているときに流れる交流電流を検出用電極13を介して確実に検出することができる結果、その測定対象の活電状態を確実に検出することが可能となっている。
【0039】
このように、この電流測定装置1では、少なくとも一方のセンサ(上記の例では、センサ11b)における内周面41および外周面43の少なくとも一方(上記の例では、内周面41)と先端面42とに沿って延在するように検出用電極13が配設されている。このため、この電流測定装置1によれば、各センサ11によってクランプしている測定対象(導線100)と検出用電極13とを十分に近接させることができるため、測定対象に交流電圧Vaが供給されているときの第2被検出量としての交流電流を検出用電極13を介して確実に検出することができる結果、クランプしている測定対象の活電状態を確実に検出することができる。また、この電流測定装置1によれば、クランプすることが困難な測定対象(コンセント200)に対してクランプセンサ2(センサ11b)の先端部を近接させることで、先端面42に配設した検出用電極13と測定対象とを十分に近接させることができる。このため、この電流測定装置1によれば、クランプすることが困難な測定対象であっても、交流電圧Vaが供給されているときの交流電流を検出用電極13を介して確実に検出することができる結果、測定対象の活電状態を確実に検出することができる。したがって、この電流測定装置1によれば、測定対象をクランプしている状態およびクランプしていない状態のいずれの状態においても測定対象の活電状態を確実に検出することができる。
【0040】
また、この電流測定装置1によれば、センサ11bの内周面41と先端面42とに沿って延在するように検出用電極13を配設したことにより、外周面43と先端面42とに沿って延在するように検出用電極13を配設した構成と比較して、クランプしている測定対象と検出用電極13とをより確実に近接させることができるため、クランプ状態の測定対象の活電状態をより確実に検出することができる。
【0041】
また、この電流測定装置1では、第1被検出量としての磁気を検出する磁気検出素子22がセンサ11bの先端面42に配設され、磁気検出素子22についての信号入出力用の配線パターン(電気配線)で検出用電極13が構成されている。このため、この電流測定装置1によれば、磁気検出素子22についての信号入出力用の電気配線と検出用電極13とを兼用することができる結果、センサ11bの構成を簡略化することができる。
【0042】
また、この電流測定装置1では、検出用電極13としての信号入出力用の導体パターン(電気配線)が形成されたフレキシブル基板12が内周面41と先端面42とに沿って延在するように配設されている。このため、この電流測定装置1によれば、フレキシブル基板12を内周面41と先端面42とに沿って配置することで、検出用電極13として機能させる信号入出力用の導体パターンを内周面41と先端面42とに沿って確実かつ容易に配設することができる。
【0043】
なお、測定装置の構成は、上記の構成に限定されない。例えば、センサ11b(各センサ11のいずれか一方)の内周面41および先端面42に沿って延在するように検出用電極13を配設した例について上記したが、センサ11bの外周面43および先端面42に沿って延在するように検出用電極13を配設する構成を採用することもできる。また、内周面41、先端面42および外周面43に沿って延在するように検出用電極13を配設する構成を採用することもできる。
【0044】
また、2つのセンサ11の一方であるセンサ11bに検出用電極13を配設した例について上記したが、センサ11aに検出用電極13を配設する構成や、センサ11a,11bの双方に検出用電極13を配設する構成を採用することもできる。
【0045】
また、フレキシブル基板12に形成されている信号入出力用の導体パターン(電気配線)を検出用電極13として用いる例について上記したが、信号入出力用の導体パターンとは異なる電気配線や導電体を検出用電極13として配設する構成を採用することもできる。
【0046】
また、センサ11aが回動可能で、センサ11bが回動しない状態で固定されている構成例について上記したが、センサ11a,11bの双方を回動可能とした構成を採用することもできる。
【0047】
また、発光部34および音声出力部35の双方を報知部として機能させる例について上記したが、発光部34および音声出力部35のいずれか一方のみを報知部として機能させる構成を採用することもできる。また、測定対象が活電状態であることを外部の報知部に報知させることもでき、この場合には、発光部34や音声出力部35などの報知部を備えていない構成を採用することもできる。
【0048】
また、被測定量としての電流を非接触で測定するクランプ式の電流測定装置1に適用した例について上記したが、被測定量としての電圧を非接触で測定するクランプ式の電圧測定装置に適用することもできる。