[发明专利]电压测定装置

说明书

技术领域

本发明涉及电压测定装置。

背景技术

已有一种电压测定装置的提案，其具备检测电极、第一～第四可变电容元件以及电压生成电路。该电压测定装置中，检测电极与测定对象电容耦合。对各可变电容元件的电容量进行调整，使得第一可变电容元件与第三可变电容元件各自阻抗的积和第二可变电容元件与第四可变电容元件各自阻抗的积相同。电压生成电路生成电压，使得从检测电极经过第二可变电容元件和第四可变电容元件的接合点、流至接地点的电流为0。该电压被作为测定对象的电压。根据该电压测定装置，对测定对象能以非接触式进行电压测定(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4607752号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，该电压测定装置中，电流最终为0之前，与检测电极连接的电路的输入阻抗是有限的。因此，无法测定直流电压。

本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种能以非接触方式对测定对象测定直流电压的电压测定装置。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明涉及的电压测定装置，包括：电介质，该电介质以与测定对象的导体相对的方式而设置；电极，该电极设置在所述电介质上；电容器，该电容器在与所述电极连接时保持与所述电极的电位一比一相关的电位；以及开关，该开关以使所述电极和所述电容器连接的方式被设置，以在切断所述电极和所述电容器的连接时，使所述电容器的两端电压输出的方式被设置。

发明效果

根据本发明，能以非接触式对测定对象测定直流电压。

附图说明

图1是本发明的实施方式1中电压测定装置的电路图。

图2是本发明的实施方式1中电压测定装置的电压测定电路的图。

图3是本发明的实施方式1中包含电压测定装置的等效电路的图。

图4是本发明的实施方式2中电压测定装置的电路图。

图5是本发明的实施方式4中电压测定装置的电路图。

图6是本发明的实施方式5中电压测定装置的电路图。

图7是本发明的实施方式7中电压测定装置的电路图。

具体实施方式

根据附图对用于实施本发明的实施方式进行说明。另外，各图中，对相同或相当的部分标注相同的符号，其重复的说明适当简化或省略。

实施方式1.

图1是本发明的实施方式1中电压测定装置的电路图。

图1中，测定对象的导体1是控制电子装置的电子控制装置等的布线。例如，导体1为电子控制装置的控制电源线、控制信号线、地线等。

如图1所示，电压测定装置包括：电介质2、电极3、电容器4、开关5、开关6、信号公共线7、以及电压测定电路8。

电介质2以与导体1相对的方式设置。电极3与电介质2连接。电极3由于和导体1之间隔着电介质2因此与导体1不接触。电容器4具有静电电容Ca。开关5的前端侧的一边与电极3连接。开关5的后端侧与电容器4的前端侧连接。开关6的前端侧与电容器4的后端侧连接。信号公共线7与开关6的后端侧的一边连接。电压测定电路8包括差分放大器等。电压测定电路8的前端侧的一边与开关5的前端侧的另一边连接。电压测定电路8的前端侧的另一边与开关6的后端侧的另一边连接。

导体1保持电位V时，导体1、电介质2和电极3作为电容器9发挥作用。电容器9具有静电电容C。电压测定装置中，开关5的前端倒向电极3侧。与此同时，开关6的后端倒向信号公共线7侧。这时，导体1的电位V利用形成在电容器9和信号公共线7之间的电路被分压。

例如，如图1所示，电路仅由串联的电容器4、9形成的情况下，电容器4、9的电位以静电电容C和静电电容Ca的比被分压。即，电容器4、9的电位与导体1的电位V保持一比一相关性。

电容器4将分压的一部分保持为电位Va时，开关5的前端倒向电压测定电路8侧。与此同时，开关6的后端倒向电压测定电路8侧。这时，电容器4朝向电压测定电路8放出电荷。电压测定电路8基于该电荷测定电位Va。电压测定电路8基于电位Va计算导体1的电位V。

这时，电位Va的变化根据电压测定电路8的时间常数Ca*的输入阻抗来确定。例如图1所示，在电压测定电路8利用差分放大器的情况下，输入阻抗升高。该情况下，电位Va的变化减小。

接着，利用图2，对电压测定电路8的例子进行说明。

图2是本发明的实施方式1中电压测定装置的电压测定电路的图。