(57)【要約】【課題】動作中の電気機器の表面から放射されるノイズの最大レベルを簡易に測定する。【解決手段】電気機器の表面から放射されるノイズの最大レベルを測定するためのノイズ測定装置であって、前記電気機器がスライドして移動可能な２つの直交するガイドを備えたガイド部と、ノイズの磁界を検出するためのプローブとを備えた、前記電気機器を設置するための台と、前記電気機器が前記２つの直交するガイド上をスライド移動する間に放射され、前記プローブが検出したノイズの磁界に基づく電圧を測定する測定部と、前記測定部が測定した電圧の最大値に対応するノイズレベルを最大のノイズレベルとして導出する導出部とを備えた。【選択図】図１
2015227844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機器の表面から放射されるノイズの最大レベルを測定するためのノイズ測定装置であって、
前記電気機器がスライドして移動可能な２つの直交するガイドを備えたガイド部と、ノイズの磁界を検出するためのプローブとを備えた、前記電気機器を設置するための台と、
前記電気機器が前記２つの直交するガイド上をスライド移動する間に放射され、前記プローブが検出したノイズの磁界に基づく電圧を測定する測定部と、
前記測定部が測定した電圧の最大値に対応するノイズレベルを最大のノイズレベルとして導出する導出部と
を備えたことを特徴とするノイズ測定装置。
【請求項２】
前記測定部が測定した電圧が所定の閾値を超えるかどうか判定する判定部をさらに備え、
前記電気機器が前記台に設置される前に、前記測定部は、前記プローブが検出するノイズの磁界に基づく電圧を一定時間測定し、
前記判定部は、前記測定部が一定時間測定した電圧の最大値が前記所定の閾値を超えるかどうかを判定することを特徴とする請求項１に記載のノイズ測定装置。
【請求項３】
電気機器の表面から放射されるノイズの最大レベルを測定するための装置によるノイズ測定方法であって、前記装置は、前記電気機器がスライドして移動可能な２つの直交するガイドを備えたガイド部と、ノイズの磁界を検出するためのプローブとを備えた、前記電気機器を設置するための台とを備え、
前記電気機器が前記２つの直交するガイド上をスライド移動する間に放射され、前記プローブが検出したノイズの磁界に基づく電圧を測定するステップと、
測定した前記電圧の最大値に対応するノイズレベルを最大のノイズレベルとして導出するステップと
を備えることを特徴とするノイズ測定方法。
【請求項４】
前記測定するステップの前に、
前記プローブが検出した前記電気機器が前記台に設置されていない時のノイズの磁界に基づく電圧を一定時間測定するステップと、
前記一定時間測定した電圧の最大値が所定の閾値を超えるかどうか判定するステップと、
をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載のノイズ測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノイズ測定装置およびノイズ測定方法に関し、より詳細には、電気機器から放射されるノイズのレベルを測定するためのノイズ測定装置およびノイズ測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、動作中の電気機器から放射されたノイズ（電磁波）の磁界を検出し、検出した磁界に基づく電圧または電流を測定する技術が知られている。本明細書では、電気機器は、例えば、ルータ、ＨＵＢ、サーバ等のＩＣＴ（Information and Communication Technology：情報通信技術）装置をいう。ノイズは、例えば、電気機器に内蔵されたＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング素子のスイッチング動作や、電気機器に内蔵された電子回路間で生じる浮遊容量による静電結合等によって発生する。発生したノイズは、電気機器外へ放射され、他の電気機器に対して悪影響を及ぼす場合がある。
【０００３】
電気機器から放射されたノイズの磁界の測定方法は、例えば、ＣＩＳＰＲ１６の国際規格にて規定されている。具体的には、外部からの電磁波を遮断している電波暗室内において、電気機器の全体から放射されたノイズの磁界を測定する方法である。
【０００４】
一方、電気機器内の回路基板におけるノイズの発生源を特定する方法として、小型の磁界プローブを用いて、動作中の電気機器の回路基板から放射されるノイズを非接触で測定する方法がある（例えば、非特許文献１を参照）。
【０００５】
非特許文献１に記載のノイズの発生源を特定する方法では、筐体を外した電気機器の内部の回路基板に取り付けられている各素子や各配線に磁界プローブを近付けて、ノイズの磁界を測定し、測定した磁界が強い場所を探し、ノイズの発生源を特定している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】“磁界プローブ”、ＮＥＣ、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.nec.co.jp/embedded/event/pdf/esec2010/MagneticProbe.pdf＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、非特許文献１に記載のノイズの発生源を特定する方法では、電気機器のノイズの発生源を特定する度に、筐体を外して、回路基板上に設置されている各素子１つずつに磁界プローブを近付けて磁界を測定する必要があったため、手間がかかるという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、動作中の電気機器の表面から放射されるノイズの最大レベルを簡易に測定するノイズ測定装置およびノイズ測定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、電気機器の表面から放射されるノイズの最大レベルを測定するためのノイズ測定装置であって、前記電気機器がスライドして移動可能な２つの直交するガイドを備えたガイド部と、ノイズの磁界を検出するためのプローブとを備えた、前記電気機器を設置するための台と、前記電気機器が前記２つの直交するガイド上をスライド移動する間に放射され、前記プローブが検出したノイズの磁界に基づく電圧を測定する測定部と、前記測定部が測定した電圧の最大値に対応するノイズレベルを最大のノイズレベルとして導出する導出部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明によれば、 電気機器の表面から放射されるノイズのレベルを容易に測定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態にかかるノイズ測定装置を示す構成図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかるノイズ測定装置の測定台の斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかるノイズ測定装置の測定台を示す図である。
【図４】Ａ−Ａ’方向にスライドする際に、電気機器の表面から放射されるノイズの磁界に基づく電圧の測定について説明するための図である。
【図５】Ｂ−Ｂ’方向にスライドする際に、電気機器の表面から放射されるノイズの磁界に基づく電圧の測定について説明するための図である。
【図６】本発明の一実施形態にかかるノイズ測定装置を示す構成図である。
【図７】本発明の一実施形態にかかるノイズ測定方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１３】
＜ノイズの最大レベルの測定＞  
図１に本発明の一実施形態にかかるノイズ測定装置を示す。本発明の一実施形態にかかるノイズ測定装置１は、商用電源からの交流電力によって動作している電気機器３から放射されたノイズの磁界に基づいた電圧を測定し、測定した電圧の最大値に対応するノイズレベル（ｄＢ）を最大のノイズレベルとして導出する。
【００１４】
本発明の一実施形態にかかるノイズ測定装置１は、表面から（又は表面を透過して）放出されるノイズの最大レベルを測定したい電気機器３が設置され、設置された電気機器３の表面から放射されるノイズの磁界を検出するための測定台２と、検出されたノイズの磁界に基づいた電圧を測定する処理装置４とを備える。測定台２と処理装置４とは、通信線によって接続されている。
【００１５】
測定台２は、電気機器３がスライドして移動することが可能な溝部（ガイド部）２０と、電気機器３が接触すると、電圧測定が開始または終了するように構成されるスイッチ部２１ａ−２１ｄと、測定台２に設置された電気機器３内のノイズ発生源の磁界を検出するためのプローブ２２とを備える。溝部２０は、十字状に形成され、電気機器３がスライドして移動可能な２つの直行する溝（ガイド）を備える。なお、溝部２０は、電気機器３が置かれる十字面の幅は、測定台２に別途設けられる調節部によって調整できるようにしてもよい。
【００１６】
プローブ２２は、リング状に形成される。処理装置４は、プローブ２２のリング部分の内部を貫く磁束数の変化により生じた起電力を測定する。プローブ２２は、測定台に内蔵され、プローブ２２のリングで形成される面は、溝部２０の十字面に平行に配置される。プローブ２２は、溝部２０の十字面の下に配置され、溝部２０の十字面の中心に、プローブ２２のリングの中心が一致するように配置される。
【００１７】
処理装置４は、検出したノイズの磁界に基づいた電圧を測定する測定部４１と、測定された電圧の最大値に対応するノイズレベルを最大のノイズレベルとして導出する導出部４２と、導出された最大のノイズレベルを表示する表示部４３とを備える。導出部４２は、処理装置４に別途設けられた記憶装置に格納されたテーブルを参照して、または計算アルゴリズムを用いて、測定された電圧に対応するノイズレベルを導出しても良い。
【００１８】
図２に本発明の一実施形態にかかるノイズ測定装置の測定台の斜視図を示す。電気機器３は、溝部２０によってＡ−Ａ’方向やＢ−Ｂ’方向にスライドして移動可能となっている。
【００１９】
図３に本発明の一実施形態にかかるノイズ測定装置の測定台の平面図および断面図を示す。図３（ａ）に測定台２の平面図を示し、図３（ｂ）に断面Ｃ−Ｃ’の測定台２の断面図を示し、図３（ｃ）に断面Ｄ−Ｄ’の測定台２の断面図を示す。図３（ａ）、（ｂ）により、測定台２の断面Ｃ−Ｃ’および断面Ｄ−Ｄ’は、凹形状になっているのがわかる。
【００２０】
スイッチ部２１ａ−２１ｄは、例えば、図１に示すように、測定台２の溝部２０の十字面ａｂｃｄｅｆｇｈｉｊｋｌのうち、４辺の中点付近にそれぞれ設置される。具体的には、スイッチ部２１ａは、辺ａｂの中点付近、スイッチ部２１ｂは、辺ｄｅの中点付近、スイッチ部２１ｃは、辺ｇｈの中点付近、スイッチ部２１ｄは、辺ｊｋの中点付近に設置される。
【００２１】
図４にＡ−Ａ’方向にスライドする際に、電気機器３の表面から放射されるノイズの磁界に基づく電圧の測定について説明するための図を示す。図４（ａ）に溝部２０の十字面の端に電気機器３が置かれた様子を示し、図４（ｂ）にＡ−Ａ’方向にスライドする際に、電気機器３の表面から放射されるノイズの磁界に基づく電圧の推移を示す。溝部２０の十字面に置かれる電気機器３の面は四角形αβγδとする。図４（ｂ）に示すグラフの縦軸は、電気機器３の表面から放射されるノイズの磁界に基づく電圧を示す。図４（ｂ）に示すグラフの横軸は、十字面の線分ｅｊに接している電気機器３の辺γδの中点εが、線分ｅｊのどの位置にいるのかを示す。
【００２２】
先ず、表面から放射されるノイズの最大レベルを知りたい電気機器３を溝部２０の十字面の端に置く。電気機器３が置かれた十字面の端に最も近いスイッチ部がＯＮする。例えば、図４に示すように、電気機器３の辺βγが十字面の辺ｄｅに接するように置くと、スイッチ２１ｂ部に接触し、スイッチ部２１ｂがＯＮする。スイッチ部２１ｂがＯＮすると、測定部４１において、電気機器３の表面から放射されるノイズの磁界に基づく電圧の測定が開始される。そして、十字面の辺ｋｊに向かって、電気機器３を一定速度でＡ’方向にスライドさせ、電気機器３の辺αδが十字面の辺ｋｊに接するまで移動させる。電気機器３の辺αδが十字面の辺ｋｊに接する位置に到達すると、スイッチ部２１ｄに接触し、スイッチ部２１ｄがＯＮする。スイッチ部２１ｄがＯＮすると、測定を終了する。導出部４２は、測定された電圧の最大値Ｖηに対応するノイズレベルを最大のノイズレベルとして導出する。表示部４３は、導出された最大のノイズレベルを表示する。
【００２３】
図５にＢ−Ｂ’方向にスライドする際に、電気機器３の表面から放射されるノイズの磁界に基づく電圧の測定について説明するための図を示す。図５（ａ）に溝部２０の十字面の端に電気機器３が置かれた様子を示し、図５（ｂ）にＢ−Ｂ’方向にスライドする際に、電気機器３の表面から放射されるノイズの磁界に基づく電圧の推移を示す。図５（ｂ）に示すグラフの縦軸は、電気機器３の表面から放射されるノイズの磁界に基づく電圧を示す。図５（ｂ）に示すグラフの横軸は、十字面の線分ａｈに接している電気機器３の辺αδの中点θが、線分ａｈのどの位置にいるのかを示す。
【００２４】
電圧値Ｖηを測定した後、図５に示すように、電気機器３の辺αβが十字面の辺ａｂに接するように置くと、スイッチ部２１ａに接触し、スイッチ部２１ａがＯＮする。スイッチ部２１ａがＯＮすると、測定部４１において、電気機器３の表面から放射されるノイズの磁界に基づく電圧の測定が開始される。そして、十字面の辺ｇｈに向かって、電気機器３を一定速度でＢ’方向にスライドさせ、電気機器３の辺γδが十字面の辺ｇｈに接するまで移動させる。電気機器３の辺γδが十字面の辺ｇｈに接する位置に到達すると、スイッチ部２１ｃに接触し、スイッチ部２１ｃがＯＮする。スイッチ部２１ｃがＯＮすると、測定を終了する。導出部４２は、測定された電圧の最大値Ｖμに対応するノイズレベルを最大のノイズレベルとして導出する。表示部４３は、導出された最大のノイズレベルを表示する。
【００２５】
本実施形態によれば、電気機器３を測定台２上でスライドさせることにより、電気機器３の表面から放射されるノイズの最大レベルを容易に測定することができる。
【００２６】
＜事前測定＞  
ノイズ測定装置１は、電気機器３を測定台２に設置することで、電気機器３の表面から放射されるノイズの磁界を測定したが、測定された磁界には、測定台２の周辺に予め存在しているノイズの磁界も含まれている。したがって、電気機器３の表面から放射されるノイズの磁界をより正確に測定するためには、測定台２の周辺に予め存在しているノイズの磁界ができるだけ少ない方が望ましい。そこで、電気機器３を測定台２に設置する前の、測定台２の周辺に予め存在しているノイズの磁界に基づく電圧を測定する。測定した電圧が所定の閾値を超えた場合、電気機器３内のノイズの測定が不能である旨の表示をする。測定した電圧が所定の閾値以下となった場合、電気機器３内のノイズの測定が可能である旨を表示する。そして、電気機器３が測定台２に設置され、ノイズ測定装置１は、電気機器３の表面から放射されるノイズの磁界に基づく電圧を測定する。
【００２７】
図６に本発明の一実施形態にかかるノイズ測定装置を示す。本発明の一実施形態にかかるノイズ測定装置５は、ノイズ測定装置１と異なり、電気機器３を測定台２に設置する前に、測定台２の周辺に存在するノイズを測定する機能を有する。ノイズ測定装置１と同じ構成については、説明を省略する。
【００２８】
処理装置６は、本発明の一実施形態にかかるノイズ測定装置１と異なり、所定の閾値が格納されている記憶部６１と、検出したノイズの磁界に基づく電圧と所定の閾値と比較して、電検出したノイズの磁界に基づく電圧が、所定の閾値を超えるかどうかを判定する判定器６２とをさらに備える。記憶部６１は、ＲＯＭ（Read-Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）などの記憶領域で構成され、処理装置６の入力端子を介して外部から所定の閾値などのデータが入力される。
【００２９】
測定部４１は、測定台２の周辺に存在するノイズの磁界に基づく電圧の最大値を測定して一定時間保持し、判定部６２に送信する。一定時間とは、例えば、商用電源の交流電力の１周期分の時間である。
【００３０】
判定部６２は、測定部４１から受信した電圧の最大値が、予め記憶部６１に格納された所定の閾値を超えるかどうかを判定する。
【００３１】
測定された電圧が所定の閾値を超えた場合、表示部４３は、電気機器３内のノイズの測定が不能である旨の警告を表示する。測定された電圧が所定の閾値以下となった場合、表示部４３は、電気機器３内のノイズの測定が可能である旨を表示する。
【００３２】
＜フロー＞  
図７に本発明の一実施形態にかかるノイズ測定方法のフローチャートを示す。測定部４１は、測定台２の周辺のノイズの磁界を検出し、検出した磁界に基づく電圧を測定する（ステップ５０１）。判定部６２は、測定された電圧が、予め記憶部６１に格納された所定の閾値を超えるかどうかを判定する（ステップ５０２）。測定された電圧が所定の閾値を超えた場合、表示部４３は、電気機器３内のノイズの測定が不能である旨の警告を表示する（ステップ５０３）。測定された電圧が所定の閾値以下となった場合、表示部４３は、電気機器３内のノイズの測定が可能である旨を表示する（ステップ５０４）。測定部４１は、測定台２に設置され電気機器３が溝部２０上をスライドして移動する間に放射されたノイズの磁界を検出し、検出した磁界に基づく電圧を測定する（ステップ５０５）。導出部４２は、測定部４１が測定した電圧の最大値に対応するノイズレベルを最大のノイズレベルとして導出する（ステップ５０６）。表示部４３は、導出部４２が導出した最大のノイズレベルを表示する（ステップ５０７）。
【００３３】
本実施形態によれば、電気機器の表面から放射されるノイズの最大レベルを簡易に測定し、且つ、ノイズレベルを測定する精度を向上することが可能となる。
【００３４】
本発明の別の実施形態では、ノイズ測定装置１の測定台２の溝部２０上に、または溝部２０の代わりに、レールを備えてもよい。レールに、レール上で移動可能な台を設けて、当該台の上に、ノイズの磁界に基づく電圧を測定させたい電気機器３を乗せても良い。本発明の別の実施形態によれば、電気機器３が測定台２の上でスライドすることが可能になるため、本発明の一実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
【符号の説明】
【００３５】
１、５  ノイズ測定装置
２、測定台
３  電気機器
４、６  処理装置
２０  溝部
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ  スイッチ部
２２  プローブ
４１  測定部
４２  導出部
４３  表示部
６１  記憶部
６２  判定部
【図１】
2015227844.tif 000003
【図２】
2015227844.tif 000004
【図３】
2015227844.tif 000005
【図４】
2015227844.tif 000006
【図５】
2015227844.tif 000007
【図６】
2015227844.tif 000008
【図７】
2015227844.tif 000009