(57)【要約】      （修正有）【課題】測定装置を動作させ、較正するためのシステムを提供する。【解決手段】測定装置１０２は、基準電流信号を生成し、試験中の導体１０６内の基準電流信号を感知し、感知した信号は、試験中の較正係数又は導体の位置を決定するために使用される。較正システムは、較正導体内の較正電圧を選択的に出力するように較正電圧源を制御することができる。較正システムは、較正導体を測定するときに電気パラメータ測定装置によって捕捉される、電気パラメータ測定装置からのデータを取得することができる。このようなデータは、１つ以上の基準電流測定値、１つ以上の電圧測定値などを含み得る。較正システムは、取得した測定値を利用して、較正データを生成し、較正データは、それによって以降の動作中に使用するために、電圧測定装置に記憶することができる。較正データは、１つ以上のルックアップテーブル、１つ以上の数式についての係数などを含み得る。【選択図】図２
2019215329.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気パラメータ測定装置であって、
試験中の導体を受容するようにサイズ決定及び寸法決定された開口部を含む前端部と、
前記前端部に近接して位置付けられた複数の導電センサと、
前記複数の導電センサに結合された１つ以上の基準電圧源であって、前記導電センサの各々内の基準電圧を出力するように動作する、１つ以上の基準電圧源と、
前記１つ以上の基準電圧源及び前記複数の導電センサに通信的に結合された制御回路であって、前記制御回路が、動作中に、
前記１つ以上の基準電圧源を制御して、前記導電センサの各々内の基準電圧を出力し、
前記それぞれの基準電圧源が前記導電センサ内の前記基準電圧を出力し、試験中の前記導体が前記電気パラメータ測定装置の前記前端部の前記開口部内に位置付けられたときに、前記導電センサによって測定される基準信号を示す、基準電流信号データ点を取得し、
前記複数の導電センサの各々について取得した前記基準電流信号データ点に少なくとも部分的に基づいて、試験中の前記導体の電気パラメータ測定に適用されるべき較正係数を決定する、制御回路と、を備える、電気パラメータ測定装置。
【請求項２】
前記制御回路が、動作中に、前記決定された較正係数を前記電気パラメータ測定に適用して、較正された電気パラメータ測定を生成する、請求項１に記載の電気パラメータ測定装置。
【請求項３】
前記電気パラメータ測定が、電圧、電流、又は電力のうちの１つ以上を含む、請求項１に記載の電気パラメータ測定装置。
【請求項４】
前記複数の導電センサが、２つ又は３つの導電センサを備える、請求項１に記載の電気パラメータ測定装置。
【請求項５】
前記電気パラメータ測定装置が、非接触電圧測定装置、電流クランプ、又はスプリットコア変圧器を備える、請求項１に記載の電気パラメータ測定装置。
【請求項６】
前記制御回路が、動作中に、前記基準電流信号データ点を使用して複数の以前に決定された較正点の間を補間して、前記電気パラメータ測定に適用されるべき前記較正係数を決定する、請求項１に記載の電気パラメータ測定装置。
【請求項７】
前記制御回路が、動作中に、前記基準電流信号データ点を以前に決定された較正式に入力して、前記電気パラメータ測定に適用されるべき前記較正係数を決定する、請求項１に記載の電気パラメータ測定装置。
【請求項８】
前記複数の導電センサについて取得した基準電流信号データ点の各組について前記制御回路が試験中の前記導体の単一の位置を決定するように、前記複数の導電センサが、前記電気パラメータ測定装置の前記前端部に近接して位置付けられる、請求項１に記載の電気パラメータ測定装置。
【請求項９】
前記制御回路が、試験中の前記導体の前記決定された単一の位置に少なくとも部分的に基づいて、前記較正係数を決定する、請求項８に記載の電気パラメータ測定装置。
【請求項１０】
前記複数の導電センサのうちの少なくとも２つが、互いに同一平面上にある、請求項１に記載の電気パラメータ測定装置。
【請求項１１】
前記複数の導電センサの各々が、長さ寸法及び幅寸法を有し、前記長さ寸法が、前記幅寸法よりも大きい、請求項１に記載の電気パラメータ測定装置。
【請求項１２】
前記制御回路が、動作中に、前記基準電流信号データ点の各々の較正係数を決定する、請求項１に記載の電気パラメータ測定装置。
【請求項１３】
前記制御回路が、動作中に、前記基準電流信号データ点の各々の前記較正係数の加重組み合わせを決定して、前記較正係数として使用する、請求項１２に記載の電気パラメータ測定装置。
【請求項１４】
前記加重組み合わせが、線形加重組み合わせ又は指数加重組み合わせのうちの少なくとも１つを含む、請求項１３に記載の電気パラメータ測定装置。
【請求項１５】
電気パラメータ測定装置を較正するように動作する較正システムであって、前記電気パラメータ測定装置が、動作中に、複数の導電センサの基準電流信号を生成し、また、前記複数の導電センサを介して、試験中の導体内の前記基準電流信号を感知し、前記較正システムが、
較正導体内の電圧を選択的に出力するように動作する、制御可能な較正電圧源と、
較正中の電気パラメータ測定装置の前記複数の導電センサに対する前記較正導体の位置を選択的に制御するように動作する、導体位置制御システムと、
前記制御可能な較正電圧源、前記導体位置制御システム、及び前記電気パラメータ測定装置に通信的に結合可能な制御回路であって、前記制御回路が、動作中に、
複数の較正点を取得し、前記較正点の各々を取得するために、前記制御回路が、
前記導体位置制御システムを制御して、前記較正導体を、前記電気パラメータ測定装置の前記複数の導電センサに近接する新しい物理的位置へ移動させ、
前記電気パラメータ測定装置を制御して、前記導電センサの各々内の基準電圧を出力し、
前記導電センサの各々について、前記導電センサによって測定される基準信号を示す基準電流信号データ点を取得し、
前記導電センサの各々について、前記導電センサについて取得した前記基準電流信号データ点、前記較正導体の既知の電圧、及び前記電気パラメータ測定装置から受信した前記較正導体の測定した電圧に少なくとも部分的に基づいて、較正係数を決定し、
前記複数の較正係数を前記較正導体の現在位置と論理的に関連付け、
前記取得した複数の較正点に基づいて、較正データを決定し、また、
１つ以上の電気パラメータ測定装置による以降の使用のために、前記較正データを少なくとも１つの非一時的プロセッサ可読記憶媒体に記憶する、制御回路と、を備える、較正システム。
【請求項１６】
前記較正データが、ルックアップテーブルを含み、ルックアップテーブルが、動作中に、電気パラメータ測定装置が、特定の基準電流信号測定値の較正係数を決定することを可能にする、請求項１５に記載の較正システム。
【請求項１７】
前記較正データが、１つ以上の数式の係数を含む、請求項１５に記載の較正システム。
【請求項１８】
電気パラメータ測定装置を較正するように較正システムを動作させる方法であって、前記電気パラメータ測定装置が、動作中に、複数の導電センサの基準電流信号を生成し、また、前記複数の導電センサを介して、試験中の導体内の前記基準電流信号を感知し、前記方法が、
各較正点について、
前記電気パラメータ測定装置が前記導電センサの各々内の基準電圧を出力する間に、較正導体を前記電気パラメータ測定装置の前記複数の導電センサに近接する新しい物理的位置へ移動させることによって、複数の較正点を取得することと、
前記電気パラメータ測定装置の前記導電センサの各々について、前記導電センサによって測定される基準信号を示す基準電流信号データ点を取得することと、
前記導電センサの各々について、前記導電センサについて取得した前記基準電流信号データ点、前記較正導体の既知の電圧、及び前記電気パラメータ測定装置から受信した前記較正導体の測定した電圧に少なくとも部分的に基づいて、較正係数を決定することと、
前記複数の較正係数を前記較正導体の現在位置と論理的に関連付けることと、
前記取得した複数の較正点に基づいて、較正データを決定することと、
１つ以上の電気パラメータ測定装置による以降の使用のために、前記較正データを少なくとも１つの非一時的プロセッサ可読記憶媒体に記憶することと、を含む、方法。
【請求項１９】
較正データを決定することが、ルックアップテーブルを生成することを含み、ルックアップテーブルが、動作中に、前記電気パラメータ測定装置が、特定の基準電流信号測定値の較正係数を決定することを可能にする、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
較正データを決定することが、１つ以上の数式の係数を決定することを含む、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に、電気パラメータ測定装置に関し、より具体的には、電気パラメータ測定装置の位置依存的な較正に関する。
【背景技術】
【０００２】
電圧計は、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、マルチメータ又はデジタルマルチメータ（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（ＡＣ）電圧及び電流、直流（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電圧を測定する従来の電圧計又はマルチメータを使用するときは、少なくとも２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、多くの場合、絶縁電線の絶縁部分を切り離すこと、又はあらかじめ測定用端子を提供することが必要である。ガルバニック接触のために露出させた電線又は端子を必要とする他に、剥離した電線又は端子に電圧計プローブを当てる工程は、ショック又は感電死のリスクにより比較的危険である場合がある。「非接触」電圧測定装置は、回路とのガルバニック接触を必要とすることなく、交流（ＡＣ）電圧の存在を検出するために使用されることがある。
[発明が解決しようとする課題]
【０００４】
更に、電流クランプ又は分割コア変圧器などのいくつかの電気パラメータ測定装置の場合、試験中の導体は、測定装置の前端部又はプローブ端部内の種々の物理的場所に自由に位置付けられ得る。特定の事例において、試験中の導体の可変位置は、試験中の導体の１つ以上の電気パラメータ（例えば、電圧、電流、電力）の測定に負の影響を及ぼし、それによって、不正確な測定結果に至る場合がある。したがって、１つ以上の電気パラメータの測定を行うときに、試験中の導体の位置を決定すること、及び／又は決定された位置を補償することが有利になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許８３３０４４９号
【特許文献２】米国特許５４７３２４４号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
電気パラメータ測定装置は、以下のように要約することができ、電気パラメータ測定装置は、試験中の導体を受容するようにサイズ決定及び寸法決定された開口部を含む前端部と、前端部に近接して位置付けられた複数の導電センサと、複数の導電センサに結合された１つ以上の基準電圧源であって、導電センサの各々内の基準電圧を出力するように動作する、１つ以上の基準電圧源と、１つ以上の基準電圧源及び複数の導電センサに通信的に結合された制御回路であって、制御回路が、動作中に、１つ以上の基準電圧源を制御して、導電センサの各々内の基準電圧を出力し、導電センサの各々について、それぞれの基準電圧源が導電センサ内の基準電圧を出力し、試験中の導体が電気パラメータ測定装置の前端部の開口部内に位置付けられたときに、導電センサによって測定される基準信号を示す、基準電流信号データ点を取得し、複数の導電センサの各々について取得した基準電流信号データ点に少なくとも部分的に基づいて、試験中の導体の電気パラメータ測定に適用されるべき較正係数を決定する、制御回路と、を含む。
【０００７】
制御回路は、動作中に、決定された較正係数を電気パラメータ測定に適用して、較正された電気パラメータ測定を生成することができる。電気パラメータ測定は、電圧、電流、又は電力のうちの１つ以上を含むことができる。複数の導電センサは、２つ又は３つの導電センサを含むことができる。電気パラメータ測定装置は、非接触電圧測定装置、電流クランプ、又はスプリットコア変圧器を含むことができる。制御回路は、動作中に、基準電流信号データ点を使用して複数の以前に決定された較正点の間を補間して、電気パラメータ測定に適用されるべき較正係数を決定することができる。制御回路は、動作中に、基準電流信号データ点を以前に決定された較正式に入力して、電気パラメータ測定に適用されるべき較正係数を決定することができる。複数の導電センサについて取得した基準電流信号データ点の各組について制御回路が試験中の導体の単一の位置を決定するように、複数の導電センサを電気パラメータ測定装置の前端部に近接して位置付けることができる。制御回路は、試験中の導体の決定された単一の位置に少なくとも部分的に基づいて、較正係数を決定することができる。複数の導電センサのうちの少なくとも２つは、互いに同一平面上にあり得る。複数の導電センサの各々は、長さ寸法及び幅寸法を有することができ、長さ寸法は、幅寸法よりも大きい。制御回路は、動作中に、基準電流信号データ点の各々の較正係数を決定することができる。制御回路は、動作中に、基準電流信号データ点の各々の較正係数の加重組み合わせを決定して、較正係数として使用することができる。加重組み合わせは、線形加重組み合わせ又は指数加重組み合わせのうちの少なくとも１つを含むことができる。
【０００８】
電気パラメータ測定装置を較正するように動作する較正システムであって、電気パラメータ測定装置は、動作中に、複数の導電センサの基準電流信号を生成し、また、複数の導電センサを介して、試験中の導体内の基準電流信号を感知し、以下のように要約することができ、較正システムは、較正導体内の電圧を選択的に出力するように動作する、制御可能な較正電圧源と、較正導体内の電圧を選択的に出力するように動作する、制御可能な較正電圧源と、較正中の電気パラメータ測定装置の複数の導電センサに対する較正導体の位置を選択的に制御するように動作する、導体位置制御システムと、制御可能な較正電圧源、導体位置制御システム、及び電気パラメータ測定装置に通信的に結合可能な制御回路であって、制御回路が、動作中に、複数の較正点を取得し、較正点の各々を取得するために、制御回路は、導体位置制御システムを制御して、較正導体を、電気パラメータ測定装置の複数の導電センサに近接する新しい物理的位置へ移動させ、電気パラメータ測定装置を制御して、導電センサの各々内の基準電圧を出力し、導電センサの各々について、導電センサによって測定される基準信号を示す基準電流信号データ点を取得し、導電センサの各々について、導電センサについて取得した基準電流信号データ点、較正導体の既知の電圧、及び電気パラメータ測定装置から受信した較正導体の測定した電圧に少なくとも部分的に基づいて、較正係数を決定し、複数の較正係数を較正導体の現在位置と論理的に関連付け、取得した複数の較正点に基づいて、較正データを決定し、また、１つ以上の電気パラメータ測定装置による以降の使用のために、較正データを少なくとも１つの非一時的プロセッサ可読記憶媒体に記憶する、制御回路と、を含む。
【０００９】
較正データは、ルックアップテーブルを含むことができ、ルックアップテーブルは、動作中に、電気パラメータ測定装置が、特定の基準電流信号測定値の較正係数を決定することを可能にする。較正データは、１つ以上の数式の係数を含むことができる。
【００１０】
電気パラメータ測定装置を較正するように較正システムを動作させる方法であって、電気パラメータ測定装置は、動作中に、複数の導電センサの基準電流信号を生成し、複数の導電センサを介して試験中の導体内の基準電流信号を感知し、以下のように要約することができ、方法は、各較正点について、電気パラメータ測定装置が導電センサの各々内の基準電圧を出力する間に、較正導体を電気パラメータ測定装置の複数の導電センサに近接する新しい物理的位置へ移動させることによって、複数の較正点を取得することと、電気パラメータ測定装置の導電センサの各々について、導電センサによって測定される基準信号を示す基準電流信号データ点を取得することと、導電センサの各々について、導電センサについて取得した基準電流信号データ点、較正導体の既知の電圧、及び電気パラメータ測定装置から受信した較正導体の測定した電圧に少なくとも部分的に基づいて、較正係数を決定することと、複数の較正係数を較正導体の現在位置と論理的に関連付けることと、取得した複数の較正点に基づいて、較正データを決定することと、１つ以上の電気パラメータ測定装置による以降の使用のために、較正データを少なくとも１つの非一時的プロセッサ可読記憶媒体に記憶することと、を含む。
【００１１】
較正データを決定することは、ルックアップテーブルを生成することを含むことができ、ルックアップテーブルは、動作中に、電気パラメータ測定装置が、特定の基準電流信号測定値の較正係数を決定することを可能にする。較正データを決定することは、１つ以上の数式の係数を決定することを含むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
図面では、同一の参照番号により類似の要素又は作用が識別される。図面における要素の寸法及び相対位置は、必ずしも縮尺どおりに描かれていない。例えば、種々の要素及び角度の形状は必ずしも縮尺どおりに描かれているわけではなく、これらの要素の一部は、図面の明瞭性を向上させるために任意に拡大されかつ位置付けられていてもよい。なお、図示されるような要素の特定の形状は、必ずしも特定の要素の実際の形状に関する任意の情報を伝えることが意図されているわけではなく、単に図面において認識しやすいように選択されていてもよい。
【００１３】
【図１Ａ】図１Ａは、１つの図示した実施形態による、基準信号型電圧センサを含む非接触電圧測定装置をオペレータが使用して、絶縁電線内に存在するＡＣ電圧を、電線とのガルバニック接触を必要とすることなく測定することができる環境の絵図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、１つの図示した実施形態による、絶縁電線と非接触電圧測定装置の導電センサとの間に形成された結合容量、絶縁導体流成分、及び、非接触電圧測定装置とオペレータとの間の人体容量を示す、図１Ａの非接触電圧測定装置の上面図である。
【図２】図２は、１つの図示した実施形態による、非接触電圧測定装置の様々な内部構成要素の概略図である。
【図３】図３は、１つの図示した実施形態による、非接触電圧測定装置の様々な信号処理構成要素を示すブロック図である。
【図４】図４は、１つの図示した実施形態による、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を実装する非接触電圧測定装置の概略図である。
【図５】図５は、１つの図示した実施形態による、図１Ａ〜図４に示される電圧測定装置などの電気パラメータ測定装置の較正システムの概略ブロック図である。
【図６】図６は、１つの図示した実施形態による、試験中の導体の位置を決定するために使用することができる３つの導電センサを示す、電気パラメータ測定装置のＶ字形状の前端部の概略図である。
【図７】図７は、１つの図示した実施形態による、試験中の導体の位置を決定するために使用することができる２つの導電センサを示す、電気パラメータ測定装置のＶ字形状の前端部の概略図であり、２つの導電センサの位置は、試験中の導体の正確な位置の決定を可能にする。
【図８】図８は、１つの図示した実施形態による、試験中の導体の位置を決定するために使用することができる２つの導電センサを示す、電気パラメータ測定装置のＶ字形状の前端部の概略図であり、２つの導電センサの位置は、試験中の導体に不正確な位置の決定を生じさせる場合がある。
【図９】図９は、１つの非限定的な図示した実施形態による、互いに同一平面上にあり、かつ試験中の導体の位置を決定するために使用することができる２つの導電センサを示す、電気パラメータ測定装置の前端部の概略図である。
【図１０】図１０は、１つの非限定的な図示した実施形態による、試験中の導体の種々の可能な位置を示す、３つの導電センサを含む電気パラメータ測定装置のＶ字形状の前端部の概略図である。
【図１１】図１１は、１つの非限定的な図示した実施形態による、種々の位置における３つの導電センサの位置依存的な較正係数を示す表である。
【図１２】図１２は、１つの非限定的な図示した実施形態による、試験中の導体が導電センサから種々の距離に位置付けられたときの、単一の導電センサの位置依存的な較正係数を示す表である。
【図１３】図１３は、１つの非限定的な図示した実施形態による、距離の関数としての、導電センサの基準電流信号及び較正係数を示すグラフである。
【図１４】図１４は、１つの非限定的な図示した実施形態による、距離の関数としての、基準電流信号の逆数の線形近似及び較正係数の多項式近似を示すグラフである。
【図１５】図１５は、１つの非限定的な図示した実施形態による、導電センサによって検出される基準電流信号の逆数の関数としての、較正係数を示すグラフである。
【図１６Ａ】図１６Ａは、１つの非限定的な図示した実施形態による、２つの導電センサを支持するＶ字形状のガードを示す、電気パラメータ測定装置の前端部の一部分の側面図である。
【図１６Ｂ】図１６Ｂは、図１６Ａに示される電気パラメータ測定装置の前端部の一部分の斜視図である。
【図１７】図１７は、１つの非限定的な図示した実施形態による、図１６Ａ及び１６Ｂに示される前端部のセンサのうちの１つの二次元垂直距離依存の較正係数の模式的表現を図示するグラフである。
【図１８】図１８は、１つの非限定的な図示した実施形態による、垂直距離の関数としての、図１６Ａ及び１６Ｂに示される前端部の２つの導電センサの基準電流信号及び較正係数を図示するグラフである。
【図１９】図１９は、１つの非限定的な図示した実施形態による、基準電流信号から導出される垂直距離を使用して、試験中の導体の位置の決定を例示する概略図である。
【図２０】図２０は、１つの非限定的な図示した実施形態による、試験中の導体の位置を決定するために、及び／又は測定精度を向上させるために使用される１つ以上の較正係数を決定するために使用することができる３つの導電センサの位置を示す、クランプメータの前端部の絵図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本開示のシステム及び方法は、接触及び非接触「基準信号」型測定装置、クランプメータ、及びスプリットコア変圧器などの電気パラメータ測定装置の較正、並びにこのような装置及び他の装置の導体位置の決定を有利に提供する。最初に、図１Ａ〜図４を参照して、基準信号型測定装置の種々の例が論じられる。次いで、図５〜図２０に関して、種々の較正システム及び関連するデバイス、並びに方法が論じられる。
【００１５】
少なくともいくつかの実施形態では、本明細書に開示される較正システム及び方法は、絶縁電線と試験電極又はプローブとの間でガルバニック接続する必要なしに、絶縁電線内の１つ以上の交流（ＡＣ）電気パラメータの測定が行われる、非接触測定装置を較正するために使用することができる。較正システム及び方法はまた、基準信号を生成及び検出し、試験中の導体とガルバニック接触している導電試験リード線又はプローブを利用する、従来の接触型測定装置を較正するために使用することができる。本明細書で論じられる実施形態を使用することができる測定装置の非限定的な例としては、デジタルマルチメータ、電流クランプ、及びスプリットコア変圧器が挙げられる。
【００１６】
以下の説明では、種々の開示の実施形態の完全な理解が得られるように、特定の具体的な詳細について記載する。しかしながら、当業者は、これらの具体的な詳細のうちの１つ以上を伴わずに、又は他の方法、構成要素、材料などを伴って実施形態を実践することができることを理解するであろう。その他の場合では、コンピュータシステム、サーバコンピュータ、及び／又は通信ネットワークに関係する周知の構造は、実施形態の説明を必要以上に不明瞭にすることを避けるためにも、詳細には示されていないか又は記載されていない。
【００１７】
文脈上その他の意味に解すべき場合を除き、以下の明細書及び特許請求の範囲を通して、用語「備える（comprising）」とは用語「含む（including）」と同義であり、包括的であり、つまり限定的ではない（即ち、更なる記載されていない要素又は方法の行為を除外しない）。
【００１８】
本明細書の全体を通して「１つの実施形態（one implementation）」又は「一実施形態（an implementation）」を参照することは、実施形態に関して記述された特定の特徴、構造、又は特性が少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書の全体を通して種々の場所における「１つの実施形態において（in one implementation）」又は「一実施形態において（in an implementation）」という句の出現は、必ずしも全てが同じ実施形態に言及するものではない。更に、１つ以上の実施形態では、特定の特徴、構造、又は特性は、任意の好適な方法で組み合わせることができる。
【００１９】
本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用する際に、単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、その内容について別段の明確な指示がない限り、複数の指示対象を含む。用語「又は」は、文脈上、別段の明確な指示がない限り、その意味において「及び／又は」を含んで一般的に用いられる、という点にも留意すべきである。
【００２０】
本開示で提供される見出し及び要約書は、便宜のためだけであり、実施形態の範囲又は意味を説明するものではない。
【００２１】
基準信号型非接触電圧測定装置
以下で論じる内容では、絶縁（例えば、絶縁電線）又はブランク非絶縁導体（例えば、バスバー）の交流（ＡＣ）電圧を、導体と試験電極又はプローブとのガルバニック接続を必要とすることなく測定するためのシステム及び方法の例を提供する。本セクションで開示される実施形態は、本明細書では「基準信号型電圧センサ」又はシステムという場合がある。一般に、非ガルバニック接触（又は「非接触」）電圧測定装置が提供され、システムは、接地に対する絶縁導体内のＡＣ電圧信号を、容量センサを使用して測定する。ガルバニック接続を必要としないそのようなシステムを本明細書では「非接触」という。本明細書で使用するとき、「電気的に結合された」は、特記のない限り、直接及び間接の両方の電気的結合を含む。以下の論述は、非接触基準信号型測定装置に焦点を当てるが、本明細書に開示される較正システム及び方法が、接触基準信号電圧測定装置（例えば、基準信号を生成及び検出するデジタルマルチメータ（ＤＭＭ））を較正するために、追加的又は代替的に使用されてもよいことが認識されよう。したがって、以下の論述は、１つ以上の較正係数及び／又は試験中の導体の位置を決定するために使用することができる測定装置の較正サブシステム、並びに１つ以上の電気パラメータ（例えば、電圧、電流、電力）の測定値を取得するために使用される測定装置の測定サブシステムに適用することができる。
【００２２】
図１Ａは、基準信号型電圧センサ又はシステムを含む非接触電圧測定装置１０２を、オペレータ１０４が使用して、絶縁電線１０６内に存在するＡＣ電圧を、非接触電圧測定装置と電線１０６とのガルバニック接触を必要とすることなく測定することができる、環境１００の絵図である。図１Ｂは、動作中の非接触電圧測定装置の種々の電気的特性を示す、図１Ａの非接触電圧測定装置１０２の平面図である。非接触電圧測定装置１０２は、握持部分又は端部１１０と、握持部分の反対側の、本明細書では前端部とも称されるプローブ部分又は端部１１２と、を含む、ハウジング又は本体１０８を含む。ハウジング１０８はまた、非接触電圧測定装置１０２とのユーザインタラクションを容易にするユーザインターフェース１１４を含むこともできる。ユーザインターフェース１１４は、任意の数の入力部（例えば、ボタン、ダイヤル、スイッチ、タッチセンサ）、及び任意の数の出力部（例えば、ディスプレイ、ＬＥＤ、スピーカ、ブザー）を含むことができる。非接触電圧測定装置１０２はまた、１つ以上の有線及び／又は無線通信インターフェース（例えば、ＵＳＢ、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））を含むこともできる。
【００２３】
少なくともいくつかの実施形態では、図１Ｂに最良に示されるように、プローブ部分１１２は、第１の拡張部分１１８及び第２の拡張部分１２０によって画定された凹部分１１６を含むことができる。凹部分１１６は、絶縁電線１０６（図１Ａを参照）を受容する。絶縁電線１０６は、導体１２２と、導体１２２を取り囲む絶縁体１２４と、を含む。凹部分１１６は、センサ又は電極１２６を含むことができ、センサ又は電極は、絶縁電線が非接触電圧測定装置１０２の凹部分１１６内に位置付けられたときに、絶縁電線１０６の絶縁体１２４に近接して載置される。明瞭性のために図示されていないが、センサ１２６は、センサと他の物体との物理的及び電気的接触を防止するために、ハウジング１０８内部に配置することができる。更に、この実施例では、単一のセンサ１２６が示されるが、他の実施形態では、下で論じられるように、複数の離間されたセンサが提供され得る。
【００２４】
図１Ａに示されるように、使用中に、オペレータ１０４は、ハウジング１０８の握持部分１１０を把持し、プローブ部分１１２を絶縁電線１０６に近接して配置することができ、非接触電圧測定装置１０２は、電線内に存在するＡＣ電圧をアース接地（又は別の基準ノード）に対して正確に測定することができるようになっている。プローブ端部１１２は、凹部分１１６を有するように示されるが、その他の実施形態では、プローブ部分１１２を異なる方法で構成することができる。例えば、少なくともいくつかの実施形態において、プローブ部分１１２は、移動可能なクランプ、フック、センサを含む選択的に平坦な若しくは円弧の面、又は非接触電圧測定装置１０２のセンサを絶縁電線１０６に近接して位置付けることを可能にする他の型のインターフェースを含むことができる。種々のプローブ部分及びセンサの例は、下で論じられる。
【００２５】
オペレータの身体がアース／接地の基準として作用するのは、一部の実施形態においてだけであり得る。代替的に、試験リード線１３９を介したアース１２８に対する直接接続を使用することができる。本明細書で論じられる非接触測定値の機能は、アースに対して測定する用途だけに限定されない。外部基準は、任意の他の電位に容量結合又は直接結合することができる。例えば、外部基準が三相システムの別の位相に容量結合された場合、相間電圧が測定される。一般に、本明細書で論じられる概念は、基準電圧及び任意の他の基準電位に容量結合接続された身体を使用するアースに対する基準だけに限定されない。
【００２６】
下で更に論じられるように、少なくともいくつかの実施形態では、非接触電圧測定装置１０２は、ＡＣ電圧測定中に、オペレータ１０４と接地１２８との間の人体容量（ＣＢ）を利用することができる。接地という用語がノード１２８に使用されているが、ノードは、必ずしもアース／接地であるというわけではなく、容量結合させることによって任意の他の基準電位にガルバニック絶縁された様態で接続することができる。
【００２７】
ＡＣ電圧を測定するために非接触電圧測定装置１０２によって使用される特定のシステム及び方法は、図２〜図４を参照して下で論じられる。
【００２８】
図２は、図１Ａ及び図１Ｂにも示される非接触電圧測定装置１０２の種々の内部構成要素の概略図を示す。この実施例では、非接触電圧測定装置１０２の導電センサ１２６は、実質的に「Ｖ字形」であり、試験中の絶縁電線１０６に近接して位置付けられ、絶縁電線１０６の導体１２２と容量結合して、センサ結合コンデンサ（ＣＯ）を形成する。非接触電圧測定装置１０２を取り扱うオペレータ１０４は、人体容量（ＣＢ）を接地に対して有する。また、電線（例えば、試験リード線１３９）による直接導電接地結合を、図１Ａ及び１Ｂに示されるように使用することができる。したがって、図１Ｂ及び図２に示すように、電線１２２内のＡＣ電圧信号（ＶＯ）は、絶縁導体電流成分又は「信号電流」（ＩＯ）を、直列に接続されている結合コンデンサ（ＣＯ）及び人体容量（ＣＢ）にわたって生成する。いくつかの実施形態では、人体容量（ＣＢ）はまた、容量を接地又は任意の他の基準電位に生成する、ガルバニック絶縁された試験リード線を含むこともできる。
【００２９】
測定される電線１２２内のＡＣ電圧（ＶＯ）は、外部接地１２８（例えば、中性点）への接続を有する。非接触電圧測定装置１０２自体もまた、接地１２８に対する容量を有し、この容量は、主として、オペレータ１０４（図１）が非接触電圧測定装置を自分の手で保持したときの人体容量（ＣＢ）からなる。容量ＣＯ及びＣＢの両方により導電ループが作成され、ループ内側の電圧が信号電流（ＩＯ）を生成する。信号電流（ＩＯ）は、導電センサ１２６に容量結合されたＡＣ電圧信号（ＶＯ）によって生成され、非接触電圧測定装置のハウジング１０８及び接地１２８に対する人体コンデンサ（ＣＢ）を介して外部接地１２８に戻る。電流信号（ＩＯ）は、非接触電圧測定装置１０２の導電センサ１２６と試験中の絶縁電線１０６との間の距離、導電センサ１２６の特定の形状、並びに導体１２２内のサイズ及び電圧レベル（ＶＯ）に依存する。
【００３０】
信号電流（ＩＯ）に直接影響を及ぼす距離の変動及びそれに伴う結合コンデンサ（ＣＯ）の変動を補償するために、非接触電圧測定装置１０２は、コモンモード基準電圧源１３０を含み、コモンモード基準電圧源は、信号電圧周波数（ｆＯ）と異なる基準周波数（ｆＲ）を有するＡＣ基準電圧（ＶＲ）を生成する。
【００３１】
迷走電流を低減させる、又は避けるために、非接触電圧測定装置１０２の少なくとも一部分は、導電内部接地ガード又はスクリーン１３２によって取り囲むことができ、スクリーンは、電流の大部分に導電センサ１２６を通させ、導電センサは、結合コンデンサ（ＣＯ）を絶縁電線１０６の導体１２２で形成する。内部接地ガード１３２は、任意の適切な導電材料（例えば、銅）から形成することができて、また、固体（例えば、箔）とすること、又は１つ以上の開口部（例えば、メッシュ）を有することができる。
【００３２】
更に、内部接地ガード１３２と外部接地１２８との間の電流を避けるために、非接触電圧測定装置１０２は、導電基準遮蔽体１３４を含む。基準遮蔽体１３４は、任意の適切な導電材料（例えば、銅）から形成することができ、固体（例えば、板金）、プラスチック筐体内側のスパッタリングされた金属、可撓性（例えば、箔）とすること、又は１つ以上の開口部（例えば、メッシュ）を有することができる。コモンモード基準電圧源１３０は、基準遮蔽体１３４と内部接地ガード１３２との間に電気的に結合され、これによって、非接触電圧測定装置１０２の基準電圧（ＶＲ）と、基準周波数（ｆＲ）と、を有するコモンモード電圧又は基準信号が作成される。このようなＡＣ基準電圧（ＶＲ）により、付加基準電流（ＩＲ）が、結合コンデンサ（ＣＯ）及び人体コンデンサ（ＣＢ）を介して駆動される。
【００３３】
導電センサ１２６の少なくとも一部分を取り囲む内部接地ガード１３２は、導電センサ１２６と基準遮蔽体１３４との間に基準電流（ＩＲ）の望ましくないオフセットを引き起こすＡＣ基準電圧（ＶＲ）の直接的な影響から導電センサを保護する。上述したように、内部接地ガード１３２は、非接触電圧測定装置１０２の内部電子接地１３８である。少なくともいくつかの実施形態では、内部接地ガード１３２はまた、電子品に結合するＡＣ基準電圧（ＶＲ）を避けるために、非接触電圧測定装置１０２の電子品のうちの一部又は全部を取り囲む。
【００３４】
上述したように、基準遮蔽体１３４は、基準信号を入力ＡＣ電圧信号（ＶＯ）に注入するために利用され、また、第２の機能として、アース接地１２８容量に対するガード１３２を最小にする。少なくともいくつかの実施形態では、基準遮蔽体１３４は、非接触電圧測定装置１０２のハウジング１０８のうちの一部又は全部を取り囲む。このような実施形態では、電子品のうちの一部又は全部は、基準コモンモード信号を参照し、基準コモンモード信号は、導電センサ１２６と絶縁電線１０６内の導体１２２との間に基準電流（ＩＲ）を生成する。少なくともいくつかの実施形態では、基準遮蔽体１３４の唯一の間隙は、導電センサ１２６のための開口部とすることができ、この開口部は、非接触電圧測定装置１０２の動作中に、導電センサを絶縁電線１０６に近接して位置付けることを可能にする。
【００３５】
内部接地ガード１３２及び基準遮蔽体１３４は、二重層スクリーンを非接触電圧測定装置１０２のハウジング１０８（図１Ａ及び図１Ｂを参照）の周囲に提供することができる。基準遮蔽体１３４は、ハウジングの外面１０８に配置することができ、内部接地ガード１３２は、内部遮蔽体又はガードとして機能することができる。導電センサ１２６は、ガード１３２によって、基準遮蔽体１３４に対して遮蔽され、よって、任意の基準電流が、結合コンデンサ（ＣＯ）によって、試験中の導電センサ１２６と導体１２２との間に生成される。センサ１２６の周囲のガード１３２はまた、センサの近くに隣接する電線の迷走の影響を低減させる。
【００３６】
図２に示されるように、非接触電圧測定装置１０２は、反転電流−電圧変換器として動作する入力増幅器１３６を含むことができる。入力増幅器１３６は、非接触電圧測定装置１０２の内部接地１３８として機能する内部接地ガード１３２に電気的に結合された非反転端子を有する。入力増幅器１３６の反転端子は、導電センサ１２６に電気的に結合することができる。フィードバック回路１３７（例えば、フィードバック抵抗）もまた、入力信号を調整するためのフィードバック及び適切なゲインを提供するために、反転端子と入力増幅器１３６の出力端子との間に結合することができる。
【００３７】
入力増幅器１３６は、信号電流（ＩＯ）及び基準電流（ＩＲ）を導電センサ１２６から受信し、受信した電流を、入力増幅器の出力端子において導電センサ電流を示すセンサ電流電圧信号に変換する。例えば、センサ電流電圧信号は、アナログ電圧であってもよい。アナログ電圧は、信号処理モジュール１４０に送給することができ、信号処理モジュールは、下で更に論じられるように、センサ電流電圧信号を処理して、絶縁電線１０６の導体１２２内のＡＣ電圧（ＶＯ）を決定する。信号処理モジュール１４０は、デジタル及び／又はアナログ回路の任意の組み合わせを含むことができる。
【００３８】
非接触電圧測定装置１０２はまた、決定されたＡＣ電圧（ＶＯ）を示すために、又はインターフェースによって非接触電圧測定装置のオペレータ１０４に通信するために信号処理モジュール１４０に通信可能に結合された、ユーザインターフェース１４２（例えば、ディスプレイ）も含むことができる。
【００３９】
図３は、非接触電圧測定装置の種々の信号処理構成要素を示す、非接触電圧測定装置３００のブロック図である。図４は、図３の非接触電圧測定装置３００のより詳細な図である。
【００４０】
非接触電圧測定装置３００は、先に論じた非接触電圧測定装置１０２と類似するか又は全く同じであってもよい。故に、類似する又は同一である構成要素には、同じ参照番号が標識付けされる。示されるように、入力増幅器１３６は、導電センサ１２６からの入力電流（ＩＯ＋ＩＲ）を、入力電流を示すセンサ電流電圧信号に変換する。センサ電流電圧信号は、アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）３０２を使用して、デジタル形式に変換される。
【００４１】
電線１２２のＡＣ電圧（ＶＯ）は、式（１）によってＡＣ基準電圧（ＶＲ）に関連付けられる。
【数１】
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式中、（ＩＯ）は、導体１２２内のＡＣ電圧（ＶＯ）により導電センサ１２６を通る信号電流であり、（ＩＲ）は、ＡＣ基準電圧（ＶＲ）により導電センサ１２６を通る基準電流であり、（ｆＯ）は、測定されているＡＣ電圧（ＶＯ）の周波数であり、（ｆＲ）は、基準ＡＣ電圧（ＶＲ）の周波数である。
【００４２】
ＡＣ電圧（ＶＯ）に関連付けられる指数「Ｏ」を有する信号は、コモンモード基準電圧源１３０に関連付けられる指数「Ｒ」を有する信号とは異なる、周波数のような特性を有する。図４の実施形態では、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）アルゴリズム３０６を実装する回路などのデジタル処理を使用して、異なる周波数で信号の大きさを分離することができる。他の実施形態では、アナログ電子フィルタを使用して、「Ｏ」信号特性（例えば、大きさ、周波数）を「Ｒ」信号特性から分離することもできる。
【００４３】
電流（ＩＯ）及び（ＩＲ）は、結合コンデンサ（ＣＯ）のために、それぞれ、周波数（ｆＯ）及び（ｆＲ）に依存する。結合コンデンサ（ＣＯ）を通って流れる電流及び人体容量（ＣＢ）は、周波数と比例し、したがって、試験中の導体１２２内のＡＣ電圧（ＶＯ）の周波数（ｆＯ）は、上記の式（１）で利用される基準周波数（ｆＲ）と信号周波数（ｆＯ）との比率を決定するために測定すること、又は基準周波数がシステムによって生成されるので基準周波数が既知であること、のいずれかが必要とされる。
【００４４】
入力電流（ＩＯ＋ＩＲ）が入力増幅器１３６によって調整され、ＡＤＣ３０２によってデジタル化された後に、ＦＦＴ３０６を使用して周波数領域内の信号を表すことによって、デジタルセンサの電流電圧信号の周波数成分を決定することができる（図７を参照されたい）。周波数（ｆＯ）及び（ｆＲ）の両方が測定されたときに、電流（ＩＯ）及び（ＩＲ）の基本的な大きさをＦＦＴ３０６から計算するために、周波数ビンを決定することができる。
【００４５】
電流（ＩＲ）及び／又は電流（ＩＯ）の大きさは、絶縁電線１０６の基準信号センサ又は電極（例えば、電極１２６）と導体１２２との間の距離の関数として変動し得る。したがって、システムは、測定された電流（ＩＲ）及び／又は電流（ＩＯ）を予想されるそれぞれの電流と比較して、基準信号センサ又は電極と導体１２２との間の距離を判定することができる。
【００４６】
次に、図３のブロック３０８によって示されるように、ＩＲ，１及びＩＯ，１と指定された電流（ＩＲ）及び（ＩＯ）の基本高調波の比率を、決定された周波数（ｆＯ）及び（ｆＲ）によってそれぞれ補正することができ、この因子を使用して、高調波（ＶＯ）を電線１２２内に加えることによって、測定された元の基本電圧又はＲＭＳ電圧を計算することができ、これは、二乗高調波合計の平方根を計算することによって行われ、ディスプレイ３１２上でユーザに示すことができる。
【００４７】
結合コンデンサ（ＣＯ）は、一般に、絶縁導体１０６と導電センサ１２６との間の距離、並びにセンサ１２６の特定の形状及び寸法に応じて、例えば、約０．０２ｐＦ〜１ｐＦの範囲の容量値を有することができる。人体容量（ＣＢ）は、例えば、約２０ｐＦ〜２００ｐＦの容量値を有することができる。
【００４８】
上記の式（１）から、コモンモード基準電圧源１３０によって生成されたＡＣ基準電圧（ＶＲ）は、信号電流（ＩＯ）及び基準電流（ＩＲ）に関して類似する電流の大きさを達成するために、導体１２２内のＡＣ電圧（ＶＯ）と同じ範囲内である必要がないことが分かる。相対的に高くなるように基準周波数（ｆＲ）を選択することによって、ＡＣ基準電圧（ＶＲ）を相対的に低く（例えば、５Ｖ未満に）することができる。一例として、基準周波数（ｆＲ）は、３ｋＨｚになるように選択することができ、これは、６０Ｈｚの信号周波数（ｆＯ）を有する典型的な１２０ＶＲＭＳ  ＡＣ電圧（ＶＯ）の５０倍の高さである。このような場合、ＡＣ基準電圧（ＶＲ）は、信号電流（ＩＯ）と同じ基準電流（ＩＲ）を生成するために、わずか２．４Ｖ（即ち、１２０Ｖ÷５０）となるように選択することができる。一般に、基準周波数（ｆＲ）を信号周波数（ｆＯ）のＮ倍になるように設定することは、ＡＣ基準電圧（ＶＲ）が、類似する不確実性をＩＲ及びＩＯについて達成するように互いに同じ範囲にある電流（ＩＲ）及び（ＩＯ）を生成するために、電線１２２内のＡＣ電圧（ＶＯ）の（１／Ｎ）倍である値を有することを可能にする。
【００４９】
任意の好適な信号発生器を使用して、基準周波数（ｆＲ）を有するＡＣ基準電圧（ＶＲ）を発生させることができる。図３に図示した実施例では、シグマ−デルタデジタル−アナログ変換器（Σ−ΔＤＡＣ）３１０が使用される。Σ−ΔＤＡＣ３１０は、ビットストリームを使用して、定義された基準周波数（ｆＲ）及びＡＣ基準電圧（ＶＲ）を有する波形（例えば、正弦波形）信号を作成する。少なくともいくつかの実施形態では、Σ−ΔＤＡＣ３１０は、ジッタを低減させるために、ＦＦＴ３０６のウィンドウと同相である波形を生成することができる。Σ−ΔＤＡＣよりも低いコンピューティング電力を使用し得るＰＷＭなどの、任意の他の基準電圧発生器が使用され得る。
【００５０】
少なくともいくつかの実施形態では、ＡＤＣ３０２は、１４ビットの解像度を有することができる。動作時に、ＡＤＣ３０２は、ＦＦＴ３０６によって処理するために準備した、１００ｍｓ内に２ｎ個のサンプル（１０２４）（ＦＦＴ３０６の場合、１０Ｈｚビン）を供給するために、公称５０Ｈｚの場合に１０．２４ｋＨｚのサンプリング周波数で、入力増幅器１３６からの出力をサンプリングすることができる。６０Ｈｚの入力信号の場合、１サイクルあたり同じサンプル数を得るために、例えば、サンプリング周波数を１２．２８８ｋＨｚとすることができる。ＡＤＣ３０２のサンプリング周波数は、基準周波数（ｆＲ）の全サイクル数に同期させることができる。例えば、入力信号周波数は、４０〜７０Ｈｚの範囲内とすることができる。ＡＣ電圧（ＶＯ）の測定された周波数に応じて、ＡＣ電圧（ＶＯ）のビンは、ＦＦＴ３０６を使用して決定することができ、また、更なる計算のためにハニング窓機能を使用して、集約間隔内で捕捉された不完全な信号サイクルによって引き起こされた位相シフトジッタを抑制することができる。
【００５１】
１つの例では、コモンモード基準電圧源１３０は、２４１９Ｈｚの基準周波数（ｆＲ）を有するＡＣ基準電圧（ＶＲ）を生成する。この周波数は、６０Ｈｚ信号の場合は、４０番目の高調波と４１番目の高調波との間にあり、５０Ｈｚ信号の場合は、４８番目の高調波と４９番目の高調波との間にある。予想されるＡＣ電圧（ＶＯ）の高調波ではない基準周波数（ｆＲ）を有するＡＣ基準電圧（ＶＲ）を提供することによって、ＡＣ電圧（ＶＯ）が基準電流（ＩＲ）の測定値に影響を及ぼす可能性が少なくなる。
【００５２】
少なくともいくつかの実施形態では、コモンモード基準電圧源１３０の基準周波数（ｆＲ）は、試験中の導体１２２内のＡＣ電圧（ＶＯ）の高調波の影響を及ぼされる可能性が最も少ない周波数になるように選択される。一例として、コモンモード基準電圧源１３０は、基準電流（ＩＲ）が限度を超えた場合にスイッチをオフにすることができ、これは、導体１２２が、試験中の導電センサ１２６に接近していることを示し得る。測定（例えば、１００ｍｓの測定）は、コモンモード基準電圧源１３０のスイッチをオフにした状態で行って、いくつか（例えば、３つ、５つ）の候補基準周波数において信号高調波を検出することができる。次いで、ＡＣ電圧（ＶＯ）内の信号高調波の振幅を、その数の候補基準周波数において決定して、どの候補基準周波数が、ＡＣ電圧（ＶＯ）の信号高調波によって及ぼされる影響が最も少ない可能性があるかを識別することができる。次いで、基準周波数（ｆＲ）を、識別された候補基準周波数に設定することができる。基準周波数のこの切り換えは、信号スペクトル内の有効基準周波数要素への影響を避ける、又は低減させることができ、これは、測定された基準信号を増大させ、精度を低減させる場合があり、不安定な結果を生じる場合がある。２４１９Ｈｚ以外で同じ特性を有するその他の周波数としては、例えば、２３４４Ｈｚ及び２６７９Ｈｚが挙げられる。
【００５３】
較正システム及び方法
上記のように、電圧測定装置によって生成された基準電圧（ＶＲ）及び基準周波数（ｆＲ）は、既知であり、基準電圧源１３０の出力で測定され得る（図２）。出力電圧（ＶＯ）は、上記の方程式（１）によって定義される。理想的な状況において、基準電圧（ＶＲ）が既知である場合、必要とされる全ての他のパラメータは、ＩＯ／ＩＲ及びｆＲ／ｆＯであり、その後、電圧測定装置の較正は、要求されないことになる。しかしながら、実際には、信号処理回路の帯域幅、リーク容量、及び測定装置に対する試験中の導体の特定の位置などのいくつかの影響因子が存在し、これらは、試験中の導体内の実際の出力電圧から出力される電圧測定値の偏差につながる。１つの因子は、センサ１２６（又は複数のセンサ）と環境との間の迷走リーク容量であり、これは、基準電流（ＩＲ）の増加、したがって、比率ＩＯ／ＩＲの低減をもたらす傾向がある。また、センサ１２６と基準遮蔽体１３４との間の直接容量結合は、基準電流（ＩＲ）を更に増加させるオフセットにつながる。このような理想状態からの基準電流（ＩＲ）の増加は、試験中の導体内の実際の出力電圧未満である出力電圧（ＶＯ）の計算をもたらす。故に、本明細書で論じられる較正システム及び方法は、結合容量（ＣＯ）に、又は等価的に１つ以上のセンサの各々と試験中の導体との間の距離に依存する、決定された較正パラメータ又は係数を使用して、試験中の導体内の出力電圧（ＶＯ）又は他のパラメータの正確な測定を可能にする。下で更に論じられるように、少なくともいくつかの実施形態では、複数のセンサが利用され、試験中の導体の位置は、複数のセンサによって測定される基準電流の三角測量によって決定される。
【００５４】
図５は、電気パラメータ測定装置５０２（例えば、ＤＭＭ、電流クランプ、スプリットコア変圧器）を較正するために使用することができる、例示的な較正システム５００の概略ブロック図を示す。電気パラメータ測定装置５０２は、基準信号を生成及び感知する測定装置などの、任意の非接触又は接触測定装置とすることができる。較正システム５００は、較正システムの種々の機能を制御する制御回路５０４を含むことができる。較正システム５００はまた、較正電圧又は試験電圧を較正導体５０８に選択的に出力するように動作可能である、較正電圧源５０６を含み得る。制御回路５０４は、その動作を制御するために、較正電圧源５０６に動作的に結合することができる。較正システム５００はまた、較正プロセス中に電気パラメータ測定装置５０２に対する較正導体５０８の位置を選択的に機械的に制御するように動作する、位置制御サブシステム５１０も含むことができる。較正導体５０８は、非接触電気パラメータ測定装置を較正する際に使用するための絶縁導体とすることができ、又は接触型電気パラメータ測定装置を較正する際に使用するための非絶縁導体とすることができる。
【００５５】
較正システム５００の制御回路５０４は、任意の適切な有線又は無線接続によって、電気パラメータ測定装置５０２に動作的に結合することができる。下で更に論じられるように、制御回路５０４は、命令若しくはデータを電気パラメータ測定装置５０２に送信するように、又はそこから命令若しくはデータを受信するように動作することができる。制御回路５０４は、位置制御サブシステム５１０を制御して、電気パラメータ測定装置の前端部又は測定端部の開口部又は受容部分内の較正導体５０８の位置を選択的に調整し、よって、複数のセンサの各々と較正導体との間の容量結合ＣＯを変動させて、複数のセンサのそれぞれの基準電流ＩＲを修正して、較正導体５０８の複数の物理的場所の異なる較正点を取得する。
【００５６】
一般に、制御回路５０４は、較正電圧源５０６、位置制御サブシステム５１０、及びプロセッサ実行可能命令又はデータの少なくとも１つを記憶する少なくとも１つの非一時的プロセッサ可読記憶媒体に通信的に結合された少なくとも１つのプロセッサを含むことができる。制御回路５０４は、１つ以上の中央処理ユニット（ＣＰＵ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブル論理コントローラ（ＰＬＣ）、人工ニューラルネットワーク回路若しくはシステム、又は任意の他の離散若しくは統合論理構成要素などの、任意のタイプの処理ユニットを含むことができる。制御回路５０４に結合された非一時的プロセス可読記憶媒体は、任意の形式の非一時的揮発性及び／又は不揮発性メモリを含むことができる。
【００５７】
少なくともいくつかの実施形態では、制御回路５０４は、通信インターフェース又はユーザインターフェースを含むことができる。ユーザインターフェースは、較正システム５００とのユーザインタラクションを容易にすることができる。ユーザインターフェースは、任意の数の入力部（例えば、ボタン、ダイヤル、スイッチ、タッチセンサ）と、任意の数の出力部（例えば、ディスプレイ、ＬＥＤ、スピーカ、ブザー）と、を含むことができる。例えば、ユーザインターフェースは、較正システム５００又は電気パラメータ測定装置５０２の１つ以上の調整可能な設定をオペレータが修正することを可能にする、入力部を含むことができる。通信インターフェースは、較正システム５００が電気パラメータ測定装置５０２と、又は１つ以上のローカル若しくはリモート外部プロセッサベースの装置と通信することを可能にする、１つ以上の有線及び／又は無線通信技術（例えば、ＵＳＢ、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））を実装することができる。
【００５８】
少なくともいくつかの実施形態では、電気パラメータ測定装置５０２の出力電圧（ＶＯ）の測定値は、測定された基準電流信号（ＩＲ）及び／又は試験中の導体内の実際の出力電圧に依存し得る。したがって、少なくともいくつかの実施形態では、本明細書で論じられる較正システム及び方法は、このようなパラメータの一方又は両方の補償を提供して、種々の電圧での出力電圧（ＶＯ）、及び電気パラメータ測定装置５０２に対する試験中の導体の種々の位置の正確な測定を可能にし、種々の位置は、電気パラメータ測定装置５０２の複数のセンサ（例えば、２つのセンサ、３つのセンサ）の基準電流（ＩＲ）のレベルの種々の組み合わせに対応する。
【００５９】
一般に、較正プロセス中に、制御回路５０４は、較正電圧源５０６を制御して、既知の較正電圧（例えば、１００ＶＡＣ、２５０ＶＡＣ、８００ＶＡＣ）を較正導体５０８に出力し、また、位置制御システム５１０を制御して、較正導体を、電気パラメータ測定装置５０２の前端部又は測定部分内の既知の位置（例えば、Ｘ／Ｙ位置）に移動させる。制御回路５０４は、次いで、電気パラメータ測定装置５０２から、較正導体５０８内の較正電圧の測定中に電気パラメータ測定装置によって取得したデータを受信する。このようなデータは、複数のセンサの測定された基準電流信号（ＩＲ）、決定された出力電圧（ＶＯ）などを含むことができる。電気パラメータ測定装置５０２は、例えば、図１Ａ〜図４を参照して上で論じた様態で、このようなデータを取得することができる。このプロセスは、較正導体５０８が異なる位置に、及び任意選択で異なる較正電圧に位置付けられるたびに繰り返すことができる。
【００６０】
較正導体５０８の複数の位置の各々について、及び１つ以上の較正電圧（例えば、１００ＶＡＣ、２５０ＶＡＣ、８００ＶＡＣ）の各々について、制御回路５０４は、較正電圧と関連付けられた複数の較正点を取得することができる。少なくともいくつかの実施形態では、較正点の各々は、電気パラメータ測定装置のそれぞれ複数のセンサの各々の基準電流信号データ点、及び較正係数を含む。基準電流信号データ点は、電気パラメータ測定装置５０２のセンサから取得される測定値であり、測定値は、較正電圧源５０６が較正導体５０８内の較正電圧を出力したときに電気パラメータ測定装置のセンサによって測定される基準電流信号を示す。較正係数は、既知の較正電圧と、測定された未較正の出力電圧（ＶＯ）データ点との比率を示す値とすることができ、測データ点は、センサの（例えば、上記の式（１）を使用する）基準電流信号データ点に少なくとも部分的に基づいて電気パラメータ測定装置によって測定される、電気パラメータ測定装置のセンサから取得される。例えば、制御回路５０４が較正電圧源５０６に較正導体５０８内で１００ＶＡＣを出力させ、電気パラメータ測定装置５０２のセンサが１１０ＶＡＣの出力電圧を測定した場合、較正係数は、１００／１１０＝０．９０９となる。特定の測定について、電気パラメータ測定装置５０２によって測定される未較正の出力電圧は、正しい出力電圧を提供するために、較正係数を乗算することができる。上記の例を続けると、１１０ＶＡＣの未較正の出力電圧は、１００ＶＡＣの実際の出力電圧を試験中の導体内に提供するために、０．９０９の較正係数を乗算することができる。
【００６１】
下で更に論じられるように、較正点を取得した後に、制御回路５０４は、取得した複数の較正点に基づいて、電気パラメータ測定装置５０２の較正データを決定することができる。較正データは、電気パラメータ測定装置の複数のセンサによって測定される基準電流信号に依存し得る。少なくともいくつかの実施形態では、較正データはまた、複数の較正電圧に依存し得る。制御回路５０４は、次いで、電気パラメータ測定装置又は（例えば、同じ又は類似する物理的特性を有する）他の電気パラメータ測定装置によって、以降のその動作中に使用するために、較正データを、電気パラメータ測定装置５０２と関連付けられた少なくとも１つの非一時的プロセッサ可読記憶媒体に記憶することができる。較正データは、例えば、１つ以上の数式について、１つ以上のルックアップテーブル及び／又は係数を含むことができる。
【００６２】
図６は、試験中の導体６１０の位置を決定するために使用することができる、ガード６０２に配置された３つの導電センサ６０４、６０６、及び６０８を示す、電気パラメータ測定装置のＶ字形状の前端部６００の概略図である。また、センサ６０４、６０６、及び６０８によって測定される基準電流６１２、６１４、及び６１６の大きさもそれぞれ示され、各一定の大きさの基準電流は、基準電流の一定の大きさを示す特定の距離を有する円弧破線として表され、基準電流は、センサによって決定される試験中の導体６１０の可能な位置を示す。示されるように、３つの基準電流６１２、６１４、及び６１６は、試験中の導体６１０のＸ／Ｙ場所で交差する。したがって、３つのセンサ６０４、６０６、及び６０８の基準電流６１２、６１４、及び６１６の三角測量を使用して、試験中の導体６１０の場所を正確に決定することができる。
【００６３】
下で更に論じられるように、場所の決定は、電気パラメータ測定装置の電気パラメータ測定に適用されるべき較正係数を選択又は導出するために使用することができる。例えば、従来の較正プロセスは、試験中の導体の任意の可能な位置の較正係数を指定する、較正グリッドなどの一組の別々のデータ点を定義するために実装することができる。較正プロセスは、位置座標、センサ６０４、６０６、及び６０８の各々の基準電流ＩＲＥＦ１、ＩＲＥＦ２、ＩＲＥＦ３のそれぞれ、及び電気パラメータ（例えば、電流、電圧、電力）の測定値に適用されるべき補正量を示す較正係数（例えば、ＶＣＡＬ１、ＶＣＡＬ２、ＶＣＡＬ３）をもたらすことができる。上記の式（１）と同様に、未知の信号電圧ＶＯは、以下のように計算することができる。
【００６４】
【数２】
2019215329.tif 000004
式中、ＶＣＡＬＸは、センサＸ（すなわち、Ｘ＝１、２、３）の較正係数であり、ＩＯＸは、各センサからの信号電流であり、ｆＯＸは、３つのセンサの各々によって測定される信号周波数（例えば、５０Ｈｚ、６０Ｈｚ）であり、ＶＲＥＦは、電気パラメータ測定装置内部で生成されるコモンモード基準電圧であり、ｆＲは、基準電圧の周波数である。
【００６５】
図７は、試験中の導体７０８の位置を決定するために使用することができるガード７０２に配置された２つの導電センサ７０４及び７０６を示す、電気パラメータ測定装置のＶ字形状の前端部７００の概略図であり、２つの導電センサの位置は、試験中の導体の正確な位置の決定を可能にする。対照的に、図８は、試験中の導体８０８の位置を決定するために使用することができるガード８０２に配置された２つの導電センサ８０４及び８０６を示す、電気パラメータ測定装置のＶ字形状の前端部８００の概略図であり、２つの導電センサの位置は、試験中の導体の曖昧な又は不正確な位置の決定を生じさせる場合がある。
【００６６】
図７を参照すると、センサ７０４は、ガード７０２の底部又は基部部分に位置付けられ、センサ７０６は、ガードの左側又は（示されるように）その一部分に位置付けられる。第１の曲線状の破線７１０は、センサ７０４によって検出された一定の基準電流の大きさを表し、第２の曲線状の破線７１２は、センサ７０６によって検出された一定の基準電流の大きさを表す。示されるように、曲線７１０及び７１２は１つの場所だけで交差し、これが試験中の導体７０８の場所である。すなわち、曲線７１０及び７１２の他の理論的な交差部は、Ｖ字形状のガード７０２の外側になり、したがって、その場所が試験中の導体７０８の可能な場所でないので、測定装置によって無視することができる。したがって、曲線７１０及び７１２の１つの可能な交差部だけしか存在しないので、測定装置は、試験中の導体７０８の場所を正確に決定することができる。
【００６７】
以下、図８を参照すると、センサ８０４は、ガード８０２の左側又は（示されるように）その一部分に位置付けられ、センサ８０６は、左側に対向してガードの右側又は（示されるように）その一部分に位置付けられる。第１の曲線状の破線８１０は、センサ８０４によって検出された一定の基準電流の大きさを表し、第２の曲線状の破線８１２は、センサ８０６によって検出された一定の基準電流の大きさを表す。示されるように、曲線８１０及び８１２は、２つの場所、即ち、試験中の導体８０８の実際の場所、及びガードの基部に向かって第２の場所８０９で交差する。このシナリオでは、測定装置は、２つの交差点が存在するので、導体８０８がどちらの場所に位置付けられているのかを決定することが困難であり得る。この問題は、図７の実施例のように、ガードの内側に１つの曲線だけしか存在しないように２つのセンサの場所を慎重に選択することによって、又は、上で論じた図６の実施例のように、３つのセンサを使用することによって改善することができる。
【００６８】
図９は、平面ガード９０２上で互いに同一平面上にあり、試験中の導体９０８の位置を決定するために使用することができる２つの導電センサ９０４及び９０６を示す、電気パラメータ測定装置の前端部９００の概略図である。一定の基準電流曲線９１０及び９１２もまた、それぞれ、センサ９０４及び９０６について示される。センサ９０４及び９０６を互いに関して同一平面上に配置することによって、曲線９１０及び９１２は、１つの許容可能な場所（即ち、ガード９０２の上側）だけで互いに交差し、それによって、図８に示される実施例のように、一定の基準電流曲線が２つの許容可能な場所で交差するように配設された２つのセンサによって生じ得る曖昧性を避ける。
【００６９】
図１０は、試験中の導体１０１０の種々の可能な位置１０１２を示す、ガード１００２に配置された３つの導電センサ１００４、４００６、及び１００８を含む電気パラメータ測定装置のＶ字形状の前端部１０００の概略図である。種々の位置１０１２は、較正データを取得するために較正プロセス中に使用することができる較正位置又はポイントとすることができる。例えば、較正導体が較正位置１０１２の各々に位置付けられたときに、電気パラメータ測定装置は、較正導体のＸ／Ｙ位置、センサ１００４、１００６、及び１００８の各々の基準電流ＩＲＥＦＸ、並びに正確なパラメータ測定を取得するために適用されるべき修正を示す較正係数ＣＡＬＦＡＣを取得することができる。
【００７０】
図１１は、種々のＸ／Ｙ位置における図１０の３つの導電センサ１００４（センサ１）、１００６（センサ２）、及び１００８（センサ３）の位置依存的な較正係数を示す表１１００である。示されるように、各Ｘ／Ｙ位置について、３つのセンサ１００４（センサ１）、１００６（センサ２）、及び１００８（センサ３）の基準電流ＩＲＥＦＸ及び較正係数ＶＣＡＬＸが決定される。
【００７１】
図１２は、試験中の導体が導電センサから種々の距離（ＤＩＳＴ：距離）に位置付けられたときの、単一の導電センサ（例えば、センサ１００４、１００６、又は１００８のうちの１つ）の位置依存的な較正係数（ＣＡＬＦ）及び基準電流信号（ｒｅｆ＿ｐｋ）を示す表１２００である。図１３は、ミリメートル（ｍｍ）の距離の関数として、基準電流信号（ｒｅｆ＿ｐｋ）及び較正係数（ＣＡＬＦ）をグラフィカルに示す、グラフ１３００である。示されるように、基準信号は、距離と共に急激に減少し、較正係数は、距離と共に増加する。
【００７２】
グラフ１３００から、基準電流（ｒｅｆ＿ｐｋ）が１／ｘの挙動のいくつかの形態を呈することは明らかである。したがって、簡略化され、最適に正確な表現を導出するために、基準電流の逆数、即ち１／ｒｅｆ＿ｐｋを示すことが有利であり得る。図１４は、基準電流信号の逆数の線形近似値、即ち１／ｒｅｆ＿ｐｋ、及び距離の関数としての較正係数ＣＡＬＦの二次近似を示すグラフ１４００である。線形近似及び二次近似について、それぞれ、０．９９５７及び０．９９９のＲ２値によって示されるように、近似は、距離の関数として、基準電流信号及び較正係数のそれぞれの逆数を正確に表す。
【００７３】
図１５は、基準電流信号の逆数、即ち１／ｒｅｆ＿ｐｋの関数としての較正係数（ＣＡＬＦ）のグラフである。示されるように、点は、１．０００のＲ２値を有する二次関数に密にフィットさせることによって近似される。
【００７４】
図１６Ａ及び１６Ｂは、説明的な目的でそれぞれ左センサ及び右センサと称される２つの細長い導電センサ１６０４及び１６０６を支持するＶ字形状のガード１６０２を含む、電気パラメータ測定装置の前端部１６００の一部分を示す。特に、ガード１６０２は、（示されるように）左センサ１６０４を支持する左側部分１６０２ａと、右側センサ１６０６を支持する右側部分１６０２ｂと、を含む。センサ１６０４及び１６０６の各々は、長さ寸法及び幅寸法を有し、長さ寸法は、幅寸法よりも大きい。非限定的な例として、長さと幅との比率は、１．５：１、２：１、４：１、８：１、２０：１、１００：１などとすることができる。センサ１６０４及び１６０６が細長いので、検出された信号の変動だけが、試験中の導体とセンサの各々との間の垂直距離に由来すると想定又は推定することができ、よって、一定の垂直距離における横方向移動によって生じる影響を無視することができる。
【００７５】
基準電流ｒｅｆ＿ｐｋ及び較正係数ＣＡＬＦの距離依存を表す際の数学的な簡略化に基づいて、Ｖ字形状の前端部１６００の領域内にフィットする測定グリッドを生成することができる。１つの例において、センサ１６０４は、Ｘ／Ｙ座標系において、点Ａ（Ｘ＝−２、Ｙ＝−３５）から点Ｂ（Ｘ＝−３５、Ｙ＝＋４５）まで延在する、直線セグメントであると想定され、センサ１６０６は、Ｘ／Ｙ座標系において、点Ａ’（Ｘ＝＋２、Ｙ＝−３５）から点Ｂ’（Ｘ＝＋３５、Ｙ＝＋４５）まで延在する直線セグメントであると想定される。点ごとに、左センサ１６０４及び右センサ１６０６までの垂直距離を算出し、基準電流ｒｅｆ＿ｐｋ及び較正係数ＣＡＬＦを導出することができる。右センサ１６０６の結果として生じた較正係数の三次元表現は、図１７のグラフに示される。
【００７６】
図１８は、Ｙ位置をｙ＝＋４０に固定したときの種々のＸ位置に関する、垂直距離の関数としての、センサ１６０４及び１６０６の基準電流信号ｒｅｆ＿ｐｋ１及びｒｅｆ＿ｐｋ２並びに較正係数ＣＡＬＦ１及びＣＡＬＦ２をそれぞれ例示するグラフ１８００である。
【００７７】
図１６Ａ及び１６Ｂに示されるような２Ｄのセンサ配設によって、任意の測定は、基準電流及び対応する信号測定について、１つのセンサあたり１つの値を提供する。このような情報を使用することで、測定装置は、適切な較正係数を決定して、センサまでの距離（例えば、垂直距離）の変動を補償することができる。加えて、少なくともいくつかの実施形態では、測定装置は、このような情報を利用して、試験中の導体の特定のＸ／Ｙ位置を決定することができる。
【００７８】
図１９は、基準電流信号から導出される垂直距離を使用して試験中の導体の位置を決定する一実施例を示す。図１９において、センサ配設１９００は、Ｖ字形状に配設された左センサ１９０２及び右センサ１９０４を含むように示される。試験中の導体１９１０は、位置Ｐにおいてセンサ１９０２と１９０４との間に示される。図１８のグラフ１８００に示されるように、基準電流ｒｅｆ＿ｐｋは、既知の垂直距離を使用して計算することができる。ここで、目的は、測定された基準電流信号から垂直距離情報を導出することであり、これは、図１８に示される関数の逆関数を必要とする。元々の関数（ｒｅｆ＿ｐｋ１及びｒｅｆ＿ｐｋ２）が狭義単調であるので、それぞれの固有の逆関数を決定することができる。次いで、この逆関数は、測定された基準電流に適用して、通常の距離情報を取得することができる。示される実施例において、破線１９０６は、センサ１９０２から決定される垂直距離を示し、及び破線１９０８は、センサ１９０４から決定される垂直距離を示す。線１９０６及び１９０８の交差部は、試験中の導体１９１０の場所Ｐを示す。場所は、電気パラメータ測定装置の測定値に適用してその精度を改善するために１つ以上の位置依存的な較正係数を決定することが挙げられるが、これに限定されない、様々な目的で使用することができる。
【００７９】
本明細書で論じられるセンサのＶ字形状の配設内の任意の所与の点の場合は、第１のセンサ（ｒｅｆ＿ｐｋ１）について１つの基準電流値を導出することができ、第２のセンサ（ｒｅｆ＿ｐｋ２）について１つの基準電流値を導出することができる。これらの値に基づいて、補間によること、又は、以前に近似した適合関数若しくは他の数式を利用すること、のいずれかによって、別個の較正係数を決定することができる。２つの（又は２つ以上の）較正係数を使用して、測定値（例えば、電圧）の２つの（又は２つ以上の）結果を計算することができる。
【００８０】
少なくともいくつかの実施形態において、測定装置は、結果の加重組み合わせを利用することができ、又は、較正係数のうちの１つが決定された範囲外にある場合には、１つの結果だけを使用することができる。加重組み合わせは、線形加重組み合わせ、指数加重組み合わせなどとすることができる。
【００８１】
非限定的な例として、より大きい較正係数がより大きい距離及びより不正確な測定値を示すので、装置は、１．５を超える較正係数を無視するように構成することができる。このような例において、有用な較正係数は、１．０〜１．５の範囲に決定することができ、１．０により近い較正係数は、１．５により近い較正係数よりも良好であると考えられる。したがって、１．０の加重が１．０の較正係数に適用され、０．０の加重が１．５の較正係数に適用されるように、線形又は他の加重を適用することができる。例えば、加重測定結果は、以下の式を用いて見出すことができる。
【００８２】
【数３】
2019215329.tif 000005
ここで、各較正係数の加重は、式Ｗ（ｃａｌｆＸ）＝２×（１．５−ｃａｌｆＸ）を使用して線形に加重され、２つのセンサの測定結果は、Ｓｎｓ１＿ｒｅｓｕｌｔ及びＳｎｓ２＿ｒｅｓｕｌｔである。実際には、較正係数の適切な限度は、特定の器具又は器具のタイプについて取得した実際の較正データを使用して決定することができる。
【００８３】
図２０は、図２０に示される例示的な導体２００８ａ、２００８ｂ、及び２００８ｃなどの試験中の導体を受容するようにサイズ決定及び寸法決定される、選択的に閉じてそれらの間に開口部を形成する第１のクランプ部分２００２及び第２のクランプ部分２００４を含む、クランプメータの前端部２０００の絵図である。この実施例において、前端部２０００は、試験中の導体２００８の正確な場所を決定するために、及び／又はクランプメータの測定値を改善するために適用するための１つ以上の較正係数を決定するために使用することができる、３つの「点」センサ２００６ａ、２００６ｂ、及び２００６ｃを含む。例示される実施形態において、センサ２００６は、比較的小さくすることができ（例えば、３×３ｍｍ）、これは、図１６Ａ及び１６Ｂに示される線形センサ１６０４及び１６０６によって提供される線形の変動ではなく、検出された信号の実質的に放射状の変動を提供する。センサ２００６は、試験中の導体の位置を最も正確に決定することができる場所に戦略的に位置付けることができる。
【００８４】
上で説明した技術を使用して、センサ２００６ａ、２００６ｂ、及び２００６ｃの各々について基準電流信号を取得することができ、信号は、上で論じたように処理して、試験中の導体のＸ／Ｙ場所を決定することができ、これらの情報は、較正又は他の目的に使用することができる。例えば、上で論じたように、取得した基準電流信号及び以前に決定した較正係数を使用してＸ／Ｙ場所及び／又は構成係数を決定するために、補間プロセスを使用することができる。
【００８５】
前述の詳細な説明では、ブロック図、概略図、及び実施例を使用して、装置及び／又はプロセスの種々の実施形態を説明してきた。このようなブロック図、系統図、及び実施例が１つ以上の機能及び／又は動作を含む限り、このようなブロック図、フロー図、又は実施例内のそれぞれの機能及び／又は動作は、広範囲にわたるハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの実質的に任意の組み合わせにより、個別にかつ／又は集合的に実装することができることが、当業者には理解されるであろう。一実施形態では、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を介して、本発明の主題を実施してよい。しかし、本明細書で開示する実施形態が、全部、又は一部を問わず、１つ以上のコンピュータ上で実行される１つ以上のコンピュータプログラムとして（例えば、１つ以上のコンピュータシステム上で実行される１つ以上のプログラムとして）、１つ以上の制御装置（例えば、マイクロコントローラ）上で実行される１つ以上のプログラムとして、１つ以上のプロセッサ（例えば、マイクロプロセッサ）上で実行される１つ以上のプログラムとして、ファームウェアとして、又はこれらの実質的に任意の組み合わせとして標準的な集積回路内で同等に実装することができ、ソフトウェア及び／又はファームウェアについての回路設計及び／又はコード書き込みであれば、十分に、本開示に照らして当該技術分野における当業者の知識の範囲内になることを当業者は認識するであろう。
【００８６】
当業者は、本明細書に記載する方法又はアルゴリズムの多くが付加的な行為を採用することができ、一部の行為を省略することができ、かつ／又は行為を指定された順番と異なる順番で実行することができることを、理解するであろう。
【００８７】
更に、当業者は、本明細書で教示する機構が、種々の形態でプログラム製品として流通可能であり、代表的な実施形態が、流通を実際に実行するために使用される特定の形式の信号担持媒体に関係なく等しく適用されることを、認識するであろう。信号担持媒体の例としては、以下のもの、即ち、フロッピーディスク、ハードディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭ、デジタルテープ、及びコンピュータメモリなどの記録可能な形式の媒体が挙げられるが、これらに限定されない。
【００８８】
上述した種々の実施形態を組み合わせて、更なる実施形態を提供してもよい。上記の説明を考慮すれば、実施形態へのこれらの変更及びその他の変更を行うことができる。通常、以下の請求項において使用する用語は、明細書及び請求項に開示された特定の実施形態に対する請求項を限定するものと解釈すべきではないが、こうした請求項に権利を与えた等価物の全範囲と共に全ての考えられる実施形態を含むものと解釈すべきである。したがって、請求項は、開示によって制限されるものではない。
【図１Ａ】
2019215329.tif 000006
【図１Ｂ】
2019215329.tif 000007
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2019215329.tif 000011
【図６】
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【図７】
2019215329.tif 000013
【図８】
2019215329.tif 000014
【図９】
2019215329.tif 000015
【図１０】
2019215329.tif 000016
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2019215329.tif 000020
【図１５】
2019215329.tif 000021
【図１６Ａ】
2019215329.tif 000022
【図１６Ｂ】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
2019215329.tif 000027
【外国語明細書】
2019215329000001.pdf