(57)【要約】【課題】  Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の合成実効値はもとより、各軸ごとの実効値を種々の態様で表示することができ、また、外部機器に対する実効値のアナログ出力機能などを備えた使い勝手のよい磁界測定装置を提供する。【解決手段】  磁界を検出するＸ軸コイル１１ｘ，Ｙ軸コイル１１ｙ，Ｚ軸コイル１１ｚで中心を共通として配置される３つのコイル１１を有し、各コイル１１の測定系ごとに少なくとも積分器２１とＡ／Ｄ変換器２４とが含まれ、各コイル１１の出力電圧が積分器２１とＡ／Ｄ変換器２４を介して演算制御手段２５に与えられ、演算制御手段２５より被測定磁界の所定のパラメータが算出される磁界測定装置において、各コイル１１の測定系内のアナログ信号を外部機器に出力するアナログ出力部４０を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定磁界の磁界を検出するＸ軸コイル，Ｙ軸コイル，Ｚ軸コイルで中心を共通として配置される３つのコイルを有し、上記各コイルの測定系ごとに少なくとも積分器とＡ／Ｄ変換器とが含まれ、上記各コイルの出力電圧が上記積分器とＡ／Ｄ変換器を介して演算制御手段に与えられ、上記演算制御手段より上記被測定磁界の所定のパラメータが算出される磁界測定装置において、
上記各コイルの測定系内のアナログ信号を外部機器に出力するアナログ出力部を備えていることを特徴とする磁界測定装置。
【請求項２】
上記積分器と上記Ａ／Ｄ変換器との間に、ＲＭＳ／ＤＣコンバータが接続され、上記ＲＭＳ／ＤＣコンバータにより変換された実効値が上記アナログ出力部より上記外部機器に出力されることを特徴とする請求項１に記載の磁界測定装置。
【請求項３】
上記演算制御手段は、上記ＲＭＳ／ＤＣコンバータにより変換された上記各軸の実効値に基づいて合成実効値を算出することを特徴とする請求項２に記載の磁界測定装置。
【請求項４】
上記積分器と上記Ａ／Ｄ変換器との間に、択一的に選択される評価フィルタ，ハイパスフィルタおよびローパスフィルタを含むフィルタ回路が接続され、上記フィルタ回路の出力が上記アナログ出力部より上記外部機器に出力されることを特徴とする請求項１に記載の磁界測定装置。
【請求項５】
被測定磁界の磁界を検出するＸ軸コイル，Ｙ軸コイル，Ｚ軸コイルで中心を共通として配置される３つのコイルを有し、上記各コイルの測定系ごとに少なくとも積分器とＡ／Ｄ変換器とが含まれ、上記各コイルの出力電圧が上記積分器とＡ／Ｄ変換器を介して演算制御手段に与えられ、上記演算制御手段より上記被測定磁界の所定のパラメータが算出される磁界測定装置において、
上記演算制御手段は、上記各コイルの測定系から入力されるデジタルの瞬時値から上記各軸の実効値を算出するとともに、上記各軸の実効値からさらに合成実効値を算出し、上記各軸の実効値および／または上記合成実効値を所定の表示手段に表示することを特徴とする磁界測定装置。
【請求項６】
上記演算制御手段により算出された上記各軸の実効値および／または上記合成実効値をＤ／Ａ変換して外部機器に出力するアナログ出力部を備えていることを特徴とする請求項５に記載の磁界測定装置。
【請求項７】
被測定磁界の磁界を検出するＸ軸コイル，Ｙ軸コイル，Ｚ軸コイルで中心を共通として配置される３つのコイルを有し、上記各コイルの測定系ごとに少なくとも積分器とＡ／Ｄ変換器とが含まれ、上記各コイルの出力電圧が上記積分器とＡ／Ｄ変換器を介して演算制御手段に与えられ、上記演算制御手段より上記被測定磁界の所定のパラメータが算出される磁界測定装置において、
上記演算制御手段は、上記Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の各実効値をｘ，ｙ，ｚ、その合成実効値をＲ（＝√（ｘ２＋ｙ２＋ｚ２））として、ｔａｎ−１（ｙ／ｘ）によりφを求めるとともに、ｔａｎ−１（√（ｘ２＋ｙ２）／ｚ）によりθを求めて、上記合成実効値Ｒを極座標系（ｒ，θ，φ）の値として表示することを特徴とする磁界測定装置。
【請求項８】
被測定磁界の磁界を検出するＸ軸コイル，Ｙ軸コイル，Ｚ軸コイルで中心を共通として配置される３つのコイルを有し、上記各コイルの測定系ごとに少なくとも積分器とＡ／Ｄ変換器とが含まれ、上記各コイルの出力電圧が上記積分器とＡ／Ｄ変換器を介して演算制御手段に与えられ、上記演算制御手段より上記被測定磁界の所定のパラメータが算出される磁界測定装置において、
上記演算制御手段は、上記Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の各実効値をｘ，ｙ，ｚとして、√（ｘ２＋ｙ２）によりｒを求めるとともに、ｔａｎ−１（ｙ／ｘ）によりθを求めて、これらの値をｒ−ｚの円柱座標系（ｒ，θ，ｚ）の値として表示することを特徴とする磁界測定装置。
【請求項９】
被測定磁界の磁界を検出するＸ軸コイル，Ｙ軸コイル，Ｚ軸コイルで中心を共通として配置される３つのコイルを有し、上記各コイルの測定系ごとに少なくとも積分器とＡ／Ｄ変換器とが含まれ、上記各コイルの出力電圧が上記積分器とＡ／Ｄ変換器を介して演算制御手段に与えられ、上記演算制御手段は操作部からの指示にしたがって上記被測定磁界の所定のパラメータを算出する磁界測定装置において、
上記操作部には、測定データをメモリに格納する測定データ保存ボタンが備えられ、上記測定データ保存ボタンが操作された時点でのみ、そのときの測定データが切り取られるようにして上記メモリに格納されることを特徴とする磁界測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁界測定装置に関し、さらに詳しく言えば、送電系や家電機器などから放射される磁界を測定するのに好適な磁界測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
送電線やトランス、それに人体が日常的に接する電子レンジ，パソコンのディスプレイなどの家電機器からも、きわめて広い周波数帯域の磁界（電磁界）が不特定方向に放射されており、近年、これら磁界の人体に対する悪影響が懸念されている。
【０００３】
そこで、国際非電離放射線防護委員会（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ  ｏｎ  Ｎｏｎ−Ｉｏｎｉｚｉｎｇ  Ｒａｄｉａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ；略称ＩＣＮＩＲＰ）から、１９９８年４月に「時間変化する電界，磁界及び電磁界による曝露を制限するためのガイドライン（３００ＧＨｚまで）」が示され、このガイドラインには、職業的曝露と公衆の曝露の各曝露モードについての参考レベルが記載されている。
【０００４】
なお、低周波領域の磁界の参考レベルは、周波数により大きく変わるため、電気機器が発生する磁界周波数が広帯域の場合、測定値をそのまま参考レベルと照合することができない。そのため、参考レベルと照合ができるようにするため、周波数に対する重み付け関数により、測定磁界を例えば５０Ｈｚもしくは６０Ｈｚなどの基準周波数に正規化する方法を標準の評価方法として規定し、これを時間領域評価（Ｔｉｍｅ  ｄｏｍａｉｎ  ｅｖａｌｕｔｉｏｎ）と呼んでいる。
【０００５】
また、スエーデンの雇用者連盟所有のＴＣＯ  Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔが管轄するオフィス機器の安全性や人間工学（エルゴノミクス），電磁界放射，省エネルギー，環境に関する国際的な総合規格であるＴＣＯ（最新版ＴＣＯ  ’０３ＦＰＤ）のＡ４エミッション；Ａ４．３の交流磁界測定には、モニタ画面に対する要求事項として、
（低域）：５Ｈｚ〜２ｋＨｚ；正面３０／５０ｃｍ，≦２００ｎＴ
（高域）：２ｋＨｚ〜４００ｋＨｚ；正面３０ｃｍ及び周囲５０ｃｍ，≦２５ｎＴ
と規定されている（単位はテスラで、１テスラ（Ｔ）＝１０４ガウス（Ｇ））。
【０００６】
このほか、例えばＭＤＲやＪＥＩＴＡガイドラインＩＴＲ−３００４にも、ＴＣＯと同様な規格が定められているが、このうち、上記ＩＣＮＩＲＰのガイドラインに示されている参考レベル（以下、ＩＣＮＩＲＰの参考レベルという。）に基づいて、被測定磁界の曝露量を測定する曝露量測定装置が特許文献１に記載されている。
【０００７】
ＩＣＮＩＲＰの参考レベルでは、一例として、周波数１０Ｈｚ以上，４００ｋＨｚ以下の周波数帯域について、磁束密度Ｂ（曝露量）が低周波数域および高周波数域では周波数に反比例して低くなり、その中間周波数域では周波数にかかわらずほぼ一定となるように規定されている。
【０００８】
そのため、特許文献１に記載の曝露量測定装置では、ＩＣＮＩＲＰの参考レベルの逆数からなる評価フィルタを用いる。すなわち、磁界検出手段で検出したＸ軸成分，Ｙ軸成分，Ｚ軸成分の磁界強度に比例した振幅の検出信号を上記評価フィルタにとおすことにより、磁界の周波数にかかわらずほぼ一定振幅の出力信号を得、この出力信号をＡ／Ｄ変換したデジタルデータにより曝露量を算出するようにしている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−２３５４９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記特許文献１に記載の曝露量測定装置によれば、ＩＣＮＩＲＰの参考レベルを基準とした曝露量を測定することができるが、測定結果として表示されるのはＸ軸成分，Ｙ軸成分，Ｚ軸成分の合成実効値のみであるため、各軸方向ごとの磁束密度の大きさを把握することができない。
【００１１】
また、外部機器に対する実効値のアナログ出力機能を備えていないため、例えばレコーダを接続して長期にわたって実効値を記録したり、オシロスコープなどの波形観測機器で実効値の波形観測を行うことができない、などの問題がある。
【００１２】
したがって、本発明の課題は、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の合成実効値はもとより、各軸ごとの実効値を表示することができ、また、外部機器に対する実効値のアナログ出力機能などを備えた使い勝手のよい磁界測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、被測定磁界の磁界を検出するＸ軸コイル，Ｙ軸コイル，Ｚ軸コイルで中心を共通として配置される３つのコイルを有し、上記各コイルの測定系ごとに少なくとも積分器とＡ／Ｄ変換器とが含まれ、上記各コイルの出力電圧が上記積分器とＡ／Ｄ変換器を介して演算制御手段に与えられ、上記演算制御手段より上記被測定磁界の所定のパラメータが算出される磁界測定装置において、上記各コイルの測定系内のアナログ信号を外部機器に出力するアナログ出力部を備えていることを特徴としている。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、上記請求項１において、上記積分器と上記Ａ／Ｄ変換器との間に、ＲＭＳ／ＤＣコンバータが接続され、上記ＲＭＳ／ＤＣコンバータにより変換された実効値が上記アナログ出力部より上記外部機器に出力されることを特徴としている。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、上記請求項２において、上記演算制御手段は、上記ＲＭＳ／ＤＣコンバータにより変換された上記各軸の実効値に基づいて合成実効値を算出することを特徴としている。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、上記請求項１において、上記積分器と上記Ａ／Ｄ変換器との間に、択一的に選択される評価フィルタ，ハイパスフィルタおよびローパスフィルタを含むフィルタ回路が接続され、上記フィルタ回路の出力が上記アナログ出力部より上記外部機器に出力されることを特徴としている。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、被測定磁界の磁界を検出するＸ軸コイル，Ｙ軸コイル，Ｚ軸コイルで中心を共通として配置される３つのコイルを有し、上記各コイルの測定系ごとに少なくとも積分器とＡ／Ｄ変換器とが含まれ、上記各コイルの出力電圧が上記積分器とＡ／Ｄ変換器を介して演算制御手段に与えられ、上記演算制御手段より上記被測定磁界の所定のパラメータが算出される磁界測定装置において、上記演算制御手段は、上記各コイルの測定系から入力されるデジタルの瞬時値から上記各軸の実効値を算出するとともに、上記各軸の実効値からさらに合成実効値を算出し、上記各軸の実効値および／または上記合成実効値を所定の表示手段に表示することを特徴としている。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、上記請求項５において、上記演算制御手段により算出された上記各軸の実効値および／または上記合成実効値をＤ／Ａ変換して外部機器に出力するアナログ出力部を備えていることを特徴としている。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、被測定磁界の磁界を検出するＸ軸コイル，Ｙ軸コイル，Ｚ軸コイルで中心を共通として配置される３つのコイルを有し、上記各コイルの測定系ごとに少なくとも積分器とＡ／Ｄ変換器とが含まれ、上記各コイルの出力電圧が上記積分器とＡ／Ｄ変換器を介して演算制御手段に与えられ、上記演算制御手段より上記被測定磁界の所定のパラメータが算出される磁界測定装置において、上記演算制御手段は、上記Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の各実効値をｘ，ｙ，ｚ、その合成実効値をＲ（＝√（ｘ２＋ｙ２＋ｚ２））として、ｔａｎ−１（ｙ／ｘ）によりφを求めるとともに、ｔａｎ−１（√（ｘ２＋ｙ２）／ｚ）によりθを求めて、上記合成実効値Ｒを極座標系（ｒ，θ，φ）の値として表示することを特徴としている。
【００２０】
請求項８に記載の発明は、被測定磁界の磁界を検出するＸ軸コイル，Ｙ軸コイル，Ｚ軸コイルで中心を共通として配置される３つのコイルを有し、上記各コイルの測定系ごとに少なくとも積分器とＡ／Ｄ変換器とが含まれ、上記各コイルの出力電圧が上記積分器とＡ／Ｄ変換器を介して演算制御手段に与えられ、上記演算制御手段より上記被測定磁界の所定のパラメータが算出される磁界測定装置において、上記演算制御手段は、上記Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の各実効値をｘ，ｙ，ｚとして、√（ｘ２＋ｙ２）によりｒを求めるとともに、ｔａｎ−１（ｙ／ｘ）によりθを求めて、これらの値をｒ−ｚの円柱座標系（ｒ，θ，ｚ）の値として表示することを特徴としている。
【００２１】
請求項９に記載の発明は、被測定磁界の磁界を検出するＸ軸コイル，Ｙ軸コイル，Ｚ軸コイルで中心を共通として配置される３つのコイルを有し、上記各コイルの測定系ごとに少なくとも積分器とＡ／Ｄ変換器とが含まれ、上記各コイルの出力電圧が上記積分器とＡ／Ｄ変換器を介して演算制御手段に与えられ、上記演算制御手段は操作部からの指示にしたがって上記被測定磁界の所定のパラメータを算出する磁界測定装置において、上記操作部には、測定データをメモリに格納する測定データ保存ボタンが備えられ、上記測定データ保存ボタンが操作された時点でのみ、そのときの測定データが切り取られるようにして上記メモリに格納されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１に記載の発明によれば、各コイルの測定系内のアナログ信号を外部機器に出力するアナログ出力部を備えていることにより、例えばレコーダやオシロスコープなどを接続して測定信号を長期にわたって記録したり、測定信号の波形を観測することができる。
【００２３】
請求項２に記載の発明によれば、ＲＭＳ／ＤＣコンバータにより変換された実効値をアナログ出力部より上記外部機器に出力することができる。
【００２４】
請求項３に記載の発明によれば、演算制御手段はＲＭＳ／ＤＣコンバータにより変換された各軸の実効値に基づいて合成実効値を算出するため、演算制御手段の処理負担を軽減することができる。
【００２５】
請求項４に記載の発明によれば、積分器と上記Ａ／Ｄ変換器との間に、択一的に選択される評価フィルタ，ハイパスフィルタおよびローパスフィルタを含むフィルタ回路が接続され、そのフィルタ回路の出力がアナログ出力部より外部機器に出力されるため、被測定磁界の曝露レベルやＴＣＯ測定（低域側，高域側）での測定値などを外部機器に与えることができる。
【００２６】
請求項５に記載の発明によれば、演算制御手段により、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の各実効値およびその合成実効値が算出され、モニタ画面などの表示手段に表示されるため、被測定磁界の磁束密度の大きさを方向性を含めて把握することができる。
【００２７】
請求項６に記載の発明によれば、演算制御手段により算出された各軸の実効値および／または合成実効値がアナログ出力部でＤ／Ａ変換されて出力されるため、それら各実効値を外部機器側で記録したり、波形観測することができる。
【００２８】
請求項７に記載の発明によれば、演算制御手段は、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の各実効値をｘ，ｙ，ｚ、その合成実効値をＲ（＝√（ｘ２＋ｙ２＋ｚ２））として、ｔａｎ−１（ｙ／ｘ）によりφを求めるとともに、ｔａｎ−１（√（ｘ２＋ｙ２）／ｚ）によりθを求めて、合成実効値Ｒを極座標系（ｒ，θ，φ）の値として表示するため、被測定磁界の磁束密度をベクトルを持った値として理解することができる。
【００２９】
請求項８に記載の発明によれば、演算制御手段は、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の各実効値をｘ，ｙ，ｚとして、√（ｘ２＋ｙ２）によりｒを求めるとともに、ｔａｎ−１（ｙ／ｘ）によりθを求めて、これらの値をｒ−ｚの円柱座標系（ｒ，θ，ｚ）の値として表示するため、請求項７と同じく、被測定磁界の磁束密度をベクトルを持った値として理解することができる。
【００３０】
請求項９に記載の発明によれば、測定データ保存ボタンが操作された時点でのみ、そのときの測定データが切り取られるようにしてメモリに格納されるため、例えば場所を移しながら多点で磁束密度を測定するような場合、メモリ容量を無駄に使用することなく、必要とする測定データのみを保存することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
次に、図面に示されている各図により、本発明のいくつかの実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。図１は本発明の第１実施形態による磁界測定装置の構成を概略的に示すブロック図，図２はフィルタ回路の構成を示す回路図，図３は第２実施形態による磁界測定装置の構成を概略的に示すブロック図，図４は測定器本体を示す外観正面図，図５は上記測定器本体に接続して用いられる磁界センサ（磁界検出部）を示す外観側面図である。
【００３２】
なお、以下の説明では、図示しない電気機器などの被測定対象から放射される磁界の測定パラメータを磁束密度としているが、磁束密度Ｂ〔単位；ステラ（Ｔ）〕と磁界強度Ｈ〔単位；メートルあたりのアンペア（Ａ／ｍ）〕はよく知られているように、Ｂ＝μＨの関係にあるため、磁束密度Ｂを測定することは磁界強度Ｈを測定していることに他ならない。なお、μは比例定数（透磁率）で、真空や空気中ならびに非磁性物質中で、μの値は４π×１０−７ヘンリー／メートル（Ｈ／ｍ）である。
【００３３】
図１に示すように、この磁界測定装置は、磁界検出用のコイル１１を備える。コイル１１には、Ｘ軸コイル１１ｘ，Ｙ軸コイル１１ｙ，Ｚ軸コイル１１ｚの３つのコイルが含まれる。これら３つのコイル１１ｘ，１１ｙ，１１ｚは、図５に示すほぼ球形状の磁界センサ１０内に、好ましくは中心点を共有して相互に直交する平面内に配置される。なお、特に軸が問われない場合には単にコイル１１という。
【００３４】
この第１実施形態においては、各軸の測定系ごとに、積分器２１ｘ，２１ｙ，２１ｚ（特に軸が問われない場合には単に積分器２１という），フィルタ回路２２ｘ，２２ｙ，２２ｚ（特に軸が問われない場合には単にフィルタ回路２２という），ＲＭＳ／ＤＣコンバータ２３ｘ，２３ｙ，２３ｚ（特に軸が問われない場合には単にＲＭＳ／ＤＣコンバータ２３という）およびＡ／Ｄ変換器２４ｘ，２４ｙ，２４ｚ（特に軸が問われない場合には単にＡ／Ｄ変換器２４という）を備え、コイル１１の出力電圧は、積分器２１，フィルタ回路２２，ＲＭＳ／ＤＣコンバータ２３およびＡ／Ｄ変換器２４を介して例えばマイクロコンピュータからなる演算制御手段２５に与えられる。
【００３５】
ここで、コイル１１の出力電圧Ｖ１は、
Ｖ１＝ｋ・Ｂ・Ｎ・ｆ（ｋは定数，Ｂは磁束密度，Ｎは巻数，ｆは周波数）
によって表され、ピークの磁束密度Ｂが一定の場合であっても、周波数ｆに比例して大きくなるという微分特性を有する。
【００３６】
積分器（ＣＲ積分器）２１は、コイル１１の出力電圧Ｖ１を平坦化するために用いられる。すなわち、積分器２１の出力電圧Ｖ２は、
Ｖ２＝１／ＣＲ∫Ｖ１ｄｔ（ＣＲは積分定数）
で表され、周波数とともに出力が低下するため、コイル１１の出力電圧Ｖ１は積分器２１の周波数効果により平坦化され、磁束密度に比例した電圧が得られる。
【００３７】
この磁界測定装置は、時間領域評価法による曝露測定と、所定の規格である例えばＴＣＯ磁束密度測定とを行うことができる。そのため、図２に示すように、フィルタ回路２２には、ＩＣＮＩＲＰの参考レベルの逆数からなる時間領域評価法による評価フィルタ２２１と、ＴＣＯ磁束密度測定の高域測定に用いられる通過帯域が２ｋＨｚ〜４００ｋＨｚのハイパスフィルタ２２２と、ＴＣＯ磁束密度測定の低域測定に用いられる通過帯域が５Ｈｚ〜２ｋＨｚのローパスフィルタ２２３とが並列的に含まれる。
【００３８】
これら各フィルタ２２１，２２２，２２３は、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３により択一的に切り替えられるが、フィルタ回路２２をバイパスさせる通常の磁束密度測定用のスイッチＳＷ４がスイッチＳＷ１〜ＳＷ３に対してさらに並列に接続される。
【００３９】
図６にＩＣＮＩＲＰの参考レベル（時間的に変動する磁界への曝露に対する参考レベル）のグラフを示す。このグラフ中、実線が公衆の曝露に関する参考レベルで、鎖線が職業的曝露に関する参考レベルである。
【００４０】
なお参考までに、ＩＣＮＩＲＰのガイドラインによれば、職業的曝露を受ける集団は、通常は既知の条件下で曝露を受けており、また潜在的リスクに注意を払いかつ適切な予防措置をとるための訓練を受けている成人からなっている。これとは対照的に公衆は、あらゆる年齢層，健康状態の人からなり、特に影響を受けやすいグループや個人が含まれる可能性がある。また多くの場合、公衆は電磁界曝露に気付いていない。また当然ながら、公衆が曝露を回避したり、最小とするための予防措置をとることは期待できない。これらの考慮に基づいて、職業的曝露を受ける集団よりも公衆に対してより厳しい曝露制限が適用される、と記載されている。
【００４１】
評価フィルタ２２１は、この参考レベルの逆数からなるフィルタであるため、図６を借用して説明すると、参考レベルとは逆に（対称的に）、１Ｈｚ〜約１ｋＨｚまでは右肩上がり，約１ｋＨｚ〜約１００ｋＨｚまでは平坦，約１００ｋＨｚ〜約１０ＭＨｚまでは右肩上がりのフィルタ特性を有する。なお、評価フィルタ２２１を前段の積分器２１と回路的に合成することもできる。
【００４２】
ここで、ＩＣＮＩＲＰの参考レベルの値をＢ，評価フィルタ２２１を通された値をＡとすると、積分器２１の出力電圧（磁束密度に比例した電圧）Ｖ２は、評価フィルタ２２１にてＩＣＮＩＲＰの参考レベルの逆数が乗算されることにより、Ａ＝Ｖ２／Ｂ（無次元数）となり、周波数が単一の場合でＶ２＝Ｂのとき曝露レベル１００％となる。
【００４３】
ＲＭＳ／ＤＣコンバータ（Ｒｏｏｔ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅｄ  ｖａｌｕｅ  ｔｏ  Ｄｉｒｅｃｔ  Ｃｕｒｒｅｎｔ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）２３は、フィルタ回路２２を経た電圧（スイッチＳＷ４によりフィルタ回路２２をバイパスした電圧を含む）を２乗して、その平均値をとり、さらに平方根をとった値に等しい実効値換算電圧を出力する。
【００４４】
すなわち、Ｘ軸コイル１１ｘ，Ｙ軸コイル１１ｙ，Ｚ軸コイル１１ｚから得られる時刻ｔにおける瞬時値をそれぞれｘ（ｔ），ｙ（ｔ），ｚ（ｔ）とすると、Ｘ軸における磁束密度の実効値ｘ（ｔ）ＲＭＳ，Ｙ軸における磁束密度の実効値ｙ（ｔ）ＲＭＳ，Ｚ軸における磁束密度の実効値ｚ（ｔ）ＲＭＳは、次式（１）〜（３）によって表される（通常、Ｔは１秒）。
【００４５】
【数１】
2006343181.tif 000003
【数２】
2006343181.tif 000004
【数３】
2006343181.tif 000005
【００４６】
Ａ／Ｄ変換器２４は、ＲＭＳ／ＤＣコンバータ２３より出力される実効値ｘ（ｔ）ＲＭＳ，ｙ（ｔ）ＲＭＳ，ｚ（ｔ）ＲＭＳをデジタルデータに変換して演算制御手段２５に与える。演算制御手段２５は、上記実効値ｘ（ｔ）ＲＭＳ，ｙ（ｔ）ＲＭＳ，ｚ（ｔ）ＲＭＳ に基づき、次式（４）により合成実効値Ｒ（ｔ）ＲＭＳを算出し、これらの各実効値（測定値）を例えば液晶表示パネルからなる表示部３０に表示する。
【数４】
2006343181.tif 000006
【００４７】
なお、どの実効値を表示するかは、表示選択回路２５１により適宜選択することができる。すなわち、合成実効値Ｒ（ｔ）ＲＭＳと各軸の実効値ｘ（ｔ）ＲＭＳ，ｙ（ｔ）ＲＭＳ，ｚ（ｔ）ＲＭＳ とを合わせて表示することもできるし、各軸の実効値のみを選択して表示することもできる。また、曝露測定において、曝露レベルが１００％以上の場合、図示しないブザーやＬＥＤなどの報知手段により警告を発することもできる。
【００４８】
この磁界測定装置は、コイル１１ｘ，１１ｙ，１１ｚの各測定系内のアナログ信号を図示しない例えばレコーダやオシロスコープなどの外部機器に出力するアナログ出力部４０を備える。Ｘ軸のコイル１１ｘの測定系について説明すると、積分器２１ｘの出力，フィルタ回路２２ｘの出力，ＲＭＳ／ＤＣコンバータ２３ｘの出力のいずれか一つが切替回路４１ｘにて選択され、アナログ出力部４０に与えられる。他の測定系についても同様に、切替回路４１ｙ，４１ｚにて積分器２１，フィルタ回路２２，ＲＭＳ／ＤＣコンバータ２３の各出力のうちのいずか一つが選択され、アナログ出力部４０に与えられる。
【００４９】
次に、図３に示されている第２実施形態に係る磁界測定装置について説明する。この第２実施形態に係る磁界測定装置では、各コイル１１ｘ，１１ｙ，１１ｚの測定系内に、ＲＭＳ／ＤＣコンバータ２３ｘ，２３ｙ，２３ｚを備えていない点で上記第１実施形態と異なっている。
【００５０】
そのため、この第２実施形態に係る磁界測定装置では、演算制御手段２５にて上記式（１）〜（３）により各軸Ｘ，Ｙ，Ｚの実効値ｘ（ｔ）ＲＭＳ，ｙ（ｔ）ＲＭＳ，ｚ（ｔ）ＲＭＳ を算出したうえで、上記式（４）により合成実効値Ｒ（ｔ）ＲＭＳを算出する。表示については、上記第１実施形態と同じである。
【００５１】
この第２実施形態に係る磁界測定装置においてもアナログ出力部４０を備えるが、この場合、そのアナログ出力は各軸の実効値および／または合成実効値としている。すなわち、演算制御回路２５は、デジタル演算による各軸Ｘ，Ｙ，Ｚの実効値ｘ（ｔ）ＲＭＳ，ｙ（ｔ）ＲＭＳ，ｚ（ｔ）ＲＭＳ および合成実効値Ｒ（ｔ）ＲＭＳの実効値データを選択するデータ選択回路２５２を有し、このデータ選択回路２５２にて選択された実効値データをＤ／Ａ変換器４２にてアナログに変換してアナログ出力部４０に与えるようにしている。
【００５２】
なお、このほかに、上記第１実施形態で説明したように、各コイル１１の測定系から例えば積分器２１の出力やフィルタ回路２２の出力を直接的に取り出してアナログ出力部４０に加えるようにしてもよい。
【００５３】
各コイル１１の積分器２１，フィルタ回路２２，ＲＭＳ／ＤＣコンバータ２３，Ａ／Ｄ変換器２４を含む測定系，演算制御手段２５，表示部３０およびアナログ出力部４０は、図４に示す測定器本体２０内に設けられる。なお、アナログ出力部４０は、測定器本体２０の例えば底面側に設けられるため図示されていない。測定器本体２０は、磁界センサ１０の雄コネクタ１０ａの相手方となる雌コネクタ２０ａを有し、磁界測定時、測定器本体２０に磁界センサ１０が接続される。
【００５４】
測定器本体２０の正面には、表示部３０と操作部５０とが割り当てられている。この例において、操作部５０には、電源ボタン５１，磁界測定モード切替ボタン５２，表示軸切替ボタン５３，オートレンジを含むレンジ切替ボタン５４，最大値ホールドボタン５５，測定データ保存ボタン５６，保存した測定データを表示するメモリビューボタン５７および測定データをパソコンなどの外部機器に出力する際に操作される出力ボタン５８が設けられている。
【００５５】
この磁界測定装置は、測定モードとして、通常の磁界測定モード（１０Ｈｚ〜４００ｋＨｚ）のほかに、ＴＣＯに規定された磁束密度測定モード（５Ｈｚ〜２ｋＨｚ帯の低域測定，２ｋＨｚ〜４００ｋＨｚ帯の高域測定）と、時間領域評価法による曝露量測定モード（職業的曝露，公衆の曝露）とを備え、磁界測定モード切替ボタン５２を押すことにより、これらの各測定モードがサイクリック的に切り替えられる。この測定モードの切り替え状態を図７により説明する。
【００５６】
まず、デフォルトとしてフィルタ回路２２内のスイッチＳＷ４がオンになり、図７（ａ）に示すように、通常の磁界測定モード（１０Ｈｚ〜４００ｋＨｚ）が選択される。この状態で、磁界測定モード切替ボタン５２を１回押すとスイッチＳＷ３がオンになり、図７（ｂ）に示すように、ＴＣＯ磁束密度測定モードのうちの５Ｈｚ〜２ｋＨｚ帯の低域測定が選択される。続いて、磁界測定モード切替ボタン５２を１回押すとスイッチＳＷ２がオンになり、図７（ｃ）に示すように、ＴＣＯ磁束密度測定モードのうちの２ｋＨｚ〜４００ｋＨｚ帯の高域測定が選択される。
【００５７】
続いて、磁界測定モード切替ボタン５２を１回押すとスイッチＳＷ１がオンになり、図７（ｄ）に示すように、曝露量測定モードのうちの曝露（一般）モード（公衆の曝露）が選択される。続いて、磁界測定モード切替ボタン５２を１回押すと、図７（ｅ）に示すように、曝露量測定モードのうちの曝露（職業）モード（職業的曝露）が選択され、続いて、磁界測定モード切替ボタン５２を１回押すことにより、図７（ａ）の通常の磁界測定モードに戻る。
【００５８】
なお、ＴＣＯ磁束密度測定モードは、パソコンなどのモニタ画面から放射される磁束密度を測定するモードであり、先にも説明したように、
（低域）：５Ｈｚ〜２ｋＨｚ；正面３０／５０ｃｍ，≦２００ｎＴ
（高域）：２ｋＨｚ〜４００ｋＨｚ；正面３０ｃｍ及び周囲５０ｃｍ，≦２５ｎＴ
と規定されている。
【００５９】
曝露量測定モード時において、演算制御手段２５は評価フィルタ２２１に対して、職業的曝露であれば図６のグラフに鎖線で示されている職業的曝露についてのＩＣＮＩＲＰの参考レベルを適用し、公衆の曝露であれば同グラフに実線で示されている公衆の曝露についてのＩＣＮＩＲＰの参考レベルを適用する。
【００６０】
その曝露レベルが所定の閾値（例えば１００％）以上である場合、また、ＴＣＯ磁束密度測定モードの低域測定で２００ｎＴ（ナノテスラ）以上，高域測定で２５ｎＴ以上が測定された場合、図示しない報知手段を動作させユーザに知らせることが好ましい。
【００６１】
また、表示軸切替ボタン５３を１回押すたびに、表示選択回路２５１が順次切り替えられ、ＸＹＺ（各コイル１１の合成実効値Ｒ（ｔ）ＲＭＳ）→Ｘ（コイル１１ｘにて検出された磁束密度の瞬時値ｘ（ｔ）もしくは実効値ｘ（ｔ）ＲＭＳ）→Ｙ（コイル１１ｙにて検出された磁束密度の瞬時値ｙ（ｔ）もしくは実効値ｙ（ｔ）ＲＭＳ）→Ｚ（コイル１１ｚにて検出された磁束密度の瞬時値ｚ（ｔ）もしくは実効値ｚ（ｔ）ＲＭＳ）と表示軸が順次切り替え可能であるため、各表示軸の瞬時値，実効値，合成実効値を知ることができる。この点も本発明の特徴の一つである。
【００６２】
また、磁界測定中に測定データ保存ボタン５６を押すことにより、そのときの測定データが切り取られるようにして図示しないメモリに格納されるため、例えば場所を移しながら多点で磁束密度を測定するような場合、メモリ容量を無駄に使用することなく、必要とする測定データのみを保存することができ、この点も本発明の特徴に含まれる。なお、これとは別に、例えば、デジタルカメラの連写機能と同様の連続保存の機能を持たすことにより、限られた時間内での測定値の変動を記憶させることもできる。
【００６３】
次に、図８ないし図１１により、測定値の表示についての実施形態の２例について説明する。なお、図８および図１０の各例において、各コイル１１の測定系にはフィルタ回路２２が省略されているが、この場合、フィルタ回路２２の有無は特に問題とされない。
【００６４】
まず、図８の磁界測定装置（本発明の第３実施形態）において、演算制御手段２５は、各軸Ｘ，Ｙ，Ｚの実効値ｘ（ｔ）ＲＭＳ，ｙ（ｔ）ＲＭＳ，ｚ（ｔ）ＲＭＳ の値から、合成実効値Ｒ（ｔ）ＲＭＳを極座標系（ｒ，θ，φ）で表示する。なお、この例では、各コイル１１の測定系内に含まれているＲＭＳ／ＤＣコンバータ２３により各軸の実効値を得ているが、この各軸の実効値は、図３の第２実施形態で説明したように演算制御手段２５により算出された値であってもよい。
【００６５】
説明の便宜上、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の各実効値をｘ，ｙ，ｚ、その合成実効値をＲ（＝√（ｘ２＋ｙ２＋ｚ２））として、演算制御手段２５は、ｔａｎ−１（ｙ／ｘ）によりφを求めるとともに、ｔａｎ−１（√（ｘ２＋ｙ２）／ｚ）によりθを求めて、合成実効値Ｒを極座標系（ｒ，θ，φ）の値として表示する。
【００６６】
その表示の一例を図９に示すが、３次元のベクトル表示とすることもできる。なお、ｘ＝０のときはｙ／ｘが求められないためφが得られないが、この場合には、ａｔａｎ２（アークタンジェント２）などの関数を適用してφをπ／２として扱えばよい。同様に、ｚ＝０のときはθをπ／２として扱う。また、ａｔａｎ２を使用することにより、ｘ，ｙの極性によらず正しい角度φが得られる。
【００６７】
次に、図１０の磁界測定装置（本発明の第４実施形態）では、演算制御手段２５は、各軸Ｘ，Ｙ，Ｚの実効値ｘ（ｔ）ＲＭＳ，ｙ（ｔ）ＲＭＳ，ｚ（ｔ）ＲＭＳ の値から、合成実効値Ｒ（ｔ）ＲＭＳをｒ−ｚの円柱座標系（ｒ，θ，ｚ）で表示する。ここでも、各軸の実効値を各コイル１１の測定系内に含まれているＲＭＳ／ＤＣコンバータ２３により得ているが、この各軸の実効値は、図３の第２実施形態で説明したように演算制御手段２５により算出された値であってもよい。
【００６８】
説明の便宜上、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の各実効値をｘ，ｙ，ｚとして、演算制御手段２５は、√（ｘ２＋ｙ２）によりｒを求めるとともに、ｔａｎ−１（ｙ／ｘ）によりθを求めて、これらの値をｒ−ｚの円柱座標系（ｒ，θ，ｚ）の値として表示する。
【００６９】
その表示の一例を図１１に示すが、３次元のベクトル表示とすることもできる。なお、ｘ＝０のときはｙ／ｘが求められないためθが得られないが、この場合には、上記の例と同じくａｔａｎ２などの関数を適用してθをπ／２として扱えばよい。また、ａｔａｎ２を使用することにより、ｘ，ｙの極性によらず正しい角度θが得られる。
【００７０】
以上説明したように、本発明によれば、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の合成実効値はもとより、各軸ごとの実効値を種々の態様で表示することができ、また、外部機器に対する実効値のアナログ出力機能などを備えた使い勝手のよい磁界測定装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の第１実施形態の構成を概略的に示すブロック図。
【図２】フィルタ回路の構成を示す回路図。
【図３】本発明の第２実施形態の構成を概略的に示すブロック図。
【図４】測定器本体を示す外観正面図。
【図５】上記測定器本体に接続して用いられる磁界センサを示す外観側面図。
【図６】ＩＣＮＩＲＰの参考レベルを示すグラフ。
【図７】磁界測定モードの切り替え状態を示す説明図。
【図８】本発明の第３実施形態の構成を概略的に示すブロック図。
【図９】上記第３実施形態の表示例を示す表示画面図。
【図１０】本発明の第４実施形態の構成を概略的に示すブロック図。
【図１１】上記第３実施形態の表示例を示す表示画面図。
【符号の説明】
【００７２】
１０  磁界センサ
１１（１１ｘ，１１ｙ，１１ｚ）  コイル
２０  測定器本体
２１（２１ｘ，２１ｙ，２１ｚ）  積分器
２２（２２ｘ，２２ｙ，２２ｚ）  フィルタ回路
２２１  評価フィルタ
２２２  ハイパスフィルタ
２２３  ローパスフィルタ
２３（２３ｘ，２３ｙ，２３ｚ）  ＲＭＳ／ＤＣコンバータ
２４（２４ｘ，２４ｙ，２４ｚ）  Ａ／Ｄ変換器
２５  演算制御手段
３０  表示部
４０  アナログ出力部
５０  操作部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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