(57)【要約】【課題】絶縁被覆された導線に、検出プローブを手作業なしで巻き付けて、検出プローブと導線との間で発生する結合容量の静電容量値を増大させることにより、導線に印加される計測対象電圧を正確に計測できる非接触電圧計測装置を提供する。【解決手段】非接触電圧計測センサ（１）において、検出プローブ（１１）は、板バネで構成されており、外力が印加されることによって、上記板バネの張力が働く方向に巻回するように変形する。【選択図】図１
2015143670.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導線に巻き付けられた状態で電圧を検出する検出プローブを備えており、上記検出プローブと上記導線との間に結合容量が発生するように、上記検出プローブを上記導線に非接触で近接させたとき、上記検出プローブに生じる誘起電圧に基づいて、上記導線に印加される計測対象電圧を計測する非接触電圧計測装置において、
上記検出プローブは、該検出プローブに働く張力に反して、該検出プローブの長手方向に延伸している第１の状態と、上記張力が働く方向に巻回している第２の状態との間で弾性変形することを特徴とする非接触電圧計測装置。
【請求項２】
上記検出プローブは、板バネで構成されており、上記第１の状態であるとき、外力が印加されると、上記板バネの張力が働く方向に巻回することによって、上記第２の状態に変形することを特徴とする請求項１に記載の非接触電圧計測装置。
【請求項３】
上記張力が働く方向は、上記検出プローブの上記長手方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項１または２に記載の非接触電圧計測装置。
【請求項４】
上記検出プローブは、上記第１の状態であるとき、該検出プローブの上記長手方向に延伸する樋の形状の湾曲を有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の非接触電圧計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電圧計測装置に関し、特に、導線に印加されている電圧を、該導線に接触せずに計測する非接触電圧計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、絶縁被覆部で被覆された導線を流れる交流の電圧（計測対象電圧）を、該導線に接触することなく計測する非接触電圧計測装置が知られている。
【０００３】
非接触電圧計測装置では、以下のようにして、計測対象電圧が計測される。まず、導線の絶縁被覆部に対して、電圧を検出するための検出プローブが近付けられる。絶縁被覆部と検出プローブとが近接したとき、検出プローブと導線との間で結合容量が発生する。検出プローブと導線との間で結合容量が発生した状態で、導線を交流が流れると、検出プローブに誘起電圧が発生する。この誘起電圧の電圧値と、結合容量の静電容量値とを用いて、計測対象電圧が導出される。
【０００４】
非接触電圧計測装置の一例として、特許文献１には、可撓性を有する素材で覆われた検出プローブを備えた非接触電圧検出装置が記載されている。検出プローブが可撓性を有するので、ユーザは、検出プローブを電線の絶縁被覆部に巻き付けることにより、電線と検出プローブとの密着性を向上させるとともに、それらの接触面積を拡大することができる。これにより、検出プローブと電線内の芯線との間で発生する結合容量が大きくなり、また結合容量の変動（ばらつき）が抑制される。従って、絶対値が大きくかつ変動が小さい結合容量を用いて、計測対象電圧が正確に計測される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１６３３９４号公報（２０１２年８月３０日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の非接触電圧検出装置では、ユーザは、検出プローブの位置や形状を調節しながら、検出プローブを絶縁被覆の周りに巻き付けるという手作業を行う必要がある。この手作業は、手間および時間がかかるという問題がある。また、ユーザが、非接触電圧検出装置の電圧計を電線ケーブルに取り付ける際、該ケーブルに触れることによって、感電する可能性があるという問題もある。
【０００７】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、絶縁被覆された導線に、検出プローブを手作業なしで巻き付けて、検出プローブと導線との間で発生する結合容量を増大させることにより、導線に印加される計測対象電圧を正確に計測することができる非接触電圧計測装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る非接触電圧計測装置は、導線に巻き付けられた状態で電圧を検出する検出プローブを備えており、上記検出プローブと上記導線との間に結合容量が発生するように、上記検出プローブを上記導線に非接触で近接させたとき、上記検出プローブに生じる誘起電圧に基づいて、上記導線に印加される計測対象電圧を計測する非接触電圧計測装置において、上記検出プローブは、該検出プローブに働く張力に反して、該検出プローブの長手方向に延伸している第１の状態と、上記張力が働く方向に巻回している第２の状態との間で弾性変形する。
【０００９】
上記の構成によれば、検出プローブは、張力が働く方向に巻回している第２の状態と、上記張力に反して延伸している第１の状態との間で弾性変形する。そのため、検出プローブは、導線の周方向と、張力の働く方向とが平行になるような向きで導線に接触した状態で、第１の状態から第２の状態に弾性変形した場合、張力が働く方向に巻回することによって、導線の周りに巻き付く。
【００１０】
そのため、検出プローブと導線との間に結合容量を発生させるために、検出プローブを導線の周りに巻き付ける手作業が不要である。従って、この手作業に掛かる時間および手間を削減することができる。さらに、ユーザは、非接触電圧検出装置を導線に取り付ける際、該導線に触れないので、感電する可能性なしに、非接触電圧検出装置を導線に安全に取り付けることができる。
【００１１】
さらに、検出プローブが導線の周りに巻き付くことによって、検出プローブと導線との間で発生する結合容量が増大するので、導線に印加される計測対象電圧をより精度よく計測することができる。
【００１２】
また、上記非接触電圧計測装置において、上記検出プローブは、板バネで構成されており、上記第１の状態であるときに、外力が印加されると、上記板バネの張力が働く方向に巻回することによって、上記第２の状態に変化してもよい。
【００１３】
上記の構成によれば、張力に反して延伸した第１の状態の検出プローブは、外力が印加されたとき、板バネの張力が働く方向に巻回することによって、第２の状態に変化する。そのため、検出プローブは、導線の周方向と、張力の働く方向とが平行になるような向きで導線に接触した状態で、外力を印加された場合、張力が働く方向に巻回することによって、導線の周りに巻き付く。
【００１４】
例えば、板バネの張力が働く方向が、検出プローブの長手方向に平行である場合、検出プローブは、導線の周りにリング状に巻き付く。また、板バネの張力が働く方向が、検出プローブの長手方向に対して斜めである場合、検出プローブは、導線の周りに螺旋状に巻き付く。
【００１５】
そのため、前述のように、検出プローブを導線の周りに巻き付ける手作業が不要である。従って、この手作業に掛かる時間および手間を削減することができる。さらに、ユーザは、非接触電圧検出装置を導線に取り付ける際、該導線に触れないので、感電する可能性なしに、非接触電圧検出装置を導線に安全に取り付けることができる。
【００１６】
また、上記非接触電圧計測装置において、上記張力が働く方向は、上記検出プローブの上記長手方向に対して傾斜していてもよい。
【００１７】
上記の構成によれば、導線の周方向と、張力の働く方向とが平行であるとき、導線の周方向および長さ方向に対して、検出プローブの長手方向は非平行である。導線の長さ方向に対して検出プローブの長手方向が非平行である状態で、検出プローブの少なくとも一部が導線に接触したとき、検出プローブは、板バネの張力によって、導線の周りに螺旋状に巻き付く。
【００１８】
そのため、検出プローブは、導線の周りに螺旋状に１周以上巻き付くことができる。検出プローブが導線の周りに螺旋状に巻き付く回数が増加するほど、検出プローブと導線との間に発生する結合容量を増大させることができる。その結果、計測対象電圧を高精度で求めることができる。
【００１９】
また、上記非接触電圧計測装置において、上記検出プローブは、上記第１の状態であるとき、該検出プローブの上記長手方向に延伸する樋の形状の湾曲を有していてもよい。
【００２０】
上記の構成によれば、第１の状態である検出プローブは、長手方向に延伸する樋の形状の湾曲を有するので、湾曲の延伸方向に対して垂直な断面における断面二次モーメントが大きい。そのため、第１の状態である検出プローブは、長手方向に巻回し難い。従って、検出プローブは、長手方向に延伸した状態を保持することができる。
【００２１】
第１の状態である検出プローブに外力が印加されたとき、具体的には、ユーザが検出プローブの一部を押したとき、検出プローブの湾曲が解消される。すると、前述のように、検出プローブは、板バネの張力によって、第２の状態に変形し、導線の周りに巻き付く。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、絶縁被覆された導線に、検出プローブを手作業なしで巻き付けて、検出プローブと導線との間で発生する結合容量を増大させることにより、導線に印加される計測対象電圧を正確に計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る非接触電圧計測センサの外観を概略的に示す平面図であり、湾曲した状態の検出プローブを示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る非接触電圧計測センサの外観を概略的に示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る非接触電圧計測センサの構成を概略的に示す図であり、該センサが備えた電気回路を示す図である。
【図４】面の上下方向に働く張力を有する銅板バネを模式的に示す図である。
【図５】結合容量と計測対象電圧との関係を示す他の図であり、結合容量の静電容量値と、計測対象電圧の絶対値の２回微分との関係を表すグラフを示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る非接触電圧計測センサの外観を示す他の平面図であり、湾曲が解消された状態の検出プローブを示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る非接触電圧計測センサの検出プローブが計測対象配線の周りに巻き付いている例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図８を用いて、詳細に説明する。
【００２５】
（非接触電圧計測センサ１の構成）
図１〜図３を用いて、非接触電圧計測センサ１（非接触電圧計測装置）の構成を説明する。図１は、非接触電圧計測センサ１の外観を概略的に示す平面図である。図２は、非接触電圧計測センサ１の外観を概略的に示す斜視図である。また、図３は、非接触電圧計測センサ１の構成を概略的に示す図であり、非接触電圧計測センサ１が備えた電気回路ＥＣを示す図である。以下では、非接触電圧計測センサ１を電圧センサ１と略称する。
【００２６】
電圧センサ１は、図３に示す計測対象配線ｗ内の芯線（導線）を流れる角周波数ωの交流の電圧ＶＬ（計測対象電圧）を、該芯線に接触せずに計測する。図示しないが、計測対象配線ｗは絶縁被覆されており、計測対象配線ｗの芯線の周りは、絶縁性物質で覆われている。
【００２７】
図１に示すように、電圧センサ１は、検出プローブ１１および回路基板１５を備えている。検出プローブ１１と回路基板１５とは、接続線ＳＬによって電気的に接続されている。検出プローブ１１は、基板１６の裏面上に配置されている。一方、回路基板１５は、同じ基板１６の表面上に配置されている。基板１６は、可撓性のある絶縁部材で構成されている。
【００２８】
回路基板１５内には、電気回路ＥＣが形成されている。接続線ＳＬおよび回路基板１５は、剥き出しにならないように、ポリイミドのシートでラミネートされている（図示せず）。
【００２９】
図１に示すように、電圧センサ１の表面は矩形である。電圧センサ１の表面の短辺（図１における縦方向に延びる辺）の長さは、例えば１０ｍｍ〜２０ｍｍである。なお、電圧センサ１の短辺と比較した長辺（図１における横方向に延びる辺）の実際の長さは、計測対象配線ｗの外周よりも長いことが望ましいが、特に限定されるものではない。
【００３０】
図２に示すように、検出プローブ１１、および検出プローブ１１が配置された基板１６の部分は、電圧センサ１の表面の長辺に直交する断面において、凹の形状に湾曲している。図１および図２において、検出プローブ１１の湾曲（溝）を符号ｃで示す。
【００３１】
図３に示すように、電気回路ＥＣは、コンデンサＣ１およびＣ２、検出抵抗Ｒ、切り替えスイッチ１３、およびオペアンプ１４を含んでいる。検出プローブ１１および電気回路ＥＣは、電界シールド１２によって周囲を覆われている。コンデンサＣ１およびＣ２の静電容量値はどちらも既知（それぞれ、４７ｐＦ、４７０ｐＦ）である。
【００３２】
（１．検出プローブ１１）
検出プローブ１１は、銅を材料とする板状のバネ（銅板バネ）で構成されている。
【００３３】
図３に示すように、検出プローブ１１が、計測対象配線ｗの芯線を覆う絶縁性物質に接触しているか、あるいは十分に近接しているとき、検出プローブ１１と該芯線との間には、未知の静電容量値を有する結合容量ＣＬが生じる。
【００３４】
図１に示すように、検出プローブ１１を構成する板バネの表面には、検出プローブ１１の長手方向（図１における横方向）に対して傾斜した方向（矢印が示す方向）に、張力Ｔが働いている。
【００３５】
図２に示すように、検出プローブ１１は、板バネの張力Ｔによって、張力Ｔが働く方向に巻回した形状に弾性変形しようとする特性を有する。検出プローブ１１が変形するとき、検出プローブ１１が配置された基板１６の部分も、検出プローブ１１とともに変形する。
【００３６】
検出プローブ１１は、形状が異なる２通りの状態をとることができる。検出プローブ１１の第１の状態は、図２に実線で示すように、検出プローブ１１が湾曲ｃを有しており、樋の形状に湾曲した状態である。湾曲ｃは、検出プローブ１１の長手方向に対して垂直な断面における検出プローブ１１の断面二次モーメントを大きくすることによって、検出プローブ１１が巻回することを抑制するように働く。そのため、検出プローブ１１は、第１の状態であるとき、長手方向に延伸した状態を保持する。
【００３７】
検出プローブ１１の第２の状態は、図２に破線で示すように、湾曲ｃが解消して、張力Ｔの方向に巻回した状態である。電圧センサ１の表面側または裏面側から、第１の状態である検出プローブ１１に対して外力が印加されたとき、湾曲ｃは解消する。なお、検出プローブ１１に印加される外力は、ユーザが印加する力であってもよいし、検出プローブ１１が計測対象配線ｗと接触したときに該配線ｗから受ける抗力であってもよい。湾曲ｃが解消したとき、検出プローブ１１は、張力Ｔによって、張力Ｔが働く方向に巻回する。
【００３８】
このようにして、検出プローブ１１は、湾曲ｃを有する第１の状態から、湾曲ｃが解消し、張力Ｔの方向に巻回した第２の状態に移行する。
【００３９】
ここで、「湾曲ｃが解消された」状態には、湾曲ｃが完全に解消された状態の他に、検出プローブ１１が、張力Ｔによって巻回することができる程度に、湾曲ｃが部分的に解消された状態も含まれる。
【００４０】
検出プローブ１１は、計測対象配線ｗの外面と接触しながら、第１の状態から第２の状態に移行した場合、計測対象配線ｗに巻き付くように巻回する。例えば、図１に示すように、張力Ｔの働く方向が、検出プローブ１１の長手方向に非平行である場合、検出プローブ１１は、計測対象配線ｗに対して螺旋状に巻き付く（図７参照）。また、張力Ｔの働く方向が、検出プローブ１１の長手方向に平行である場合、検出プローブ１１は、計測対象配線ｗに対してリング状に巻き付く。
【００４１】
検出プローブ１１が計測対象配線ｗの周りに巻き付いたとき、検出プローブ１１と計測対象配線ｗとの間で、結合容量ＣＬ（図３参照）が発生する。このとき、計測対象配線ｗ内の芯線を流れる交流の電圧ＶＬは、検出プローブ１１内の電荷に静電誘導を引き起こす。これにより、検出プローブ１１には、電圧ＶＬおよび結合容量ＣＬに依存する電圧Ｖｉｎ（誘起電圧）が発生する。電圧Ｖｉｎは、接続線ＳＬを通じて、電気回路ＥＣに入力される。
【００４２】
なお、第２の状態にある検出プローブ１１は、巻回を解消するように、両側端から引っ張る力を印加されることによって、第１の状態に戻ることができる。
【００４３】
なお、検出プローブ１１は、湾曲ｃの有無によって伸縮する（すなわち、第１の状態と第２の状態との間で変形する）構成の代わりに、空気の圧力によって伸縮する構成を備えていてもよい。この構成では、検出プローブ１１は、「吹き戻し」と呼ばれる玩具のように、空気の圧力を増大させることによって、長手方向に延伸した第１の状態を保持し、空気の圧力を減少させることによって、第２の状態に変形する。
【００４４】
以下に、検出プローブ１１の作製方法を説明する。はじめに、ユーザは、検出プローブ１１の材料として、銅製の板バネ（銅板バネ）を準備する。
【００４５】
図４に、表面の上下方向に働く張力Ｔを有する銅板バネＣＰを模式的に示す。銅板バネＣＰは、張力Ｔの方向に巻回しようとする特性を有する。言い換えれば、銅板バネＣＰの元の（自然な）形状は、張力Ｔの方向に巻回した形状である。ユーザは、図４に示すように、銅板バネＣＰから、張力Ｔの方向に非平行な長辺を有する矩形の板バネＦＳを切り出す。次に、板バネＦＳを、長手方向に延伸する樋の形状になるように湾曲させる。これで、図１および図２に示す検出プローブ１１が完成する。
【００４６】
なお、電圧センサ１が、計測対象配線ｗの芯線が露出した部分の電圧ＶＬを計測することができるように、検出プローブ１１は、絶縁部材で被覆されていてもよい。この構成では、ユーザは、検出プローブ１１を被覆する絶縁部材を、露出した芯線に接触させることによって、検出プローブ１１を芯線に非接触で近接させることができる。この構成では、少なくとも、検出プローブ１１の電極が板バネで構成されていればよい。
【００４７】
また、検出プローブ１１の材料として、銅製の板バネの代わりにステンレス製の板バネを用いることもできる。ステンレス製の板バネは、銅製の板バネと比較して、元の形状に戻ろうとする力が強いという特性を有する。
【００４８】
なお、検出プローブ１１は板状でなくてもよく、棒状または針金状の検出プローブも本発明の範囲に含まれる。
【００４９】
（２．電界シールド１２）
電界シールド１２は、検出プローブ１１または電気回路ＥＣに外界から入射する電界を遮断することによって、検出プローブ１１または電気回路ＥＣと、計測対象配線ｗの芯線以外の電圧源とが容量結合することを防止する。なお、電界シールド１２は、図３では電気回路ＥＣの一部のみを覆っているが、電気回路ＥＣ全体を覆っていてもよい。
【００５０】
図３に示すように、検出プローブ１１と電界シールド１２との間には、寄生容量Ｃｐが生じる。寄生容量Ｃｐの静電容量値は、検出プローブ１１と電界シールド１２との位置関係により定まる。寄生容量Ｃｐは、検出プローブ１１の位置および電界シールド１２の位置が確定された後、キャリブレーションにより求められることで、既知の値になる。
【００５１】
（３．切り替えスイッチ１３）
切り替えスイッチ１３は、電気回路ＥＣを、（ｉ）コンデンサＣ１が、結合容量ＣＬと検出抵抗Ｒとの間に直列接続した（ｉ）状態と、（ｉｉ）コンデンサＣ１およびコンデンサＣ２が、結合容量ＣＬと検出抵抗Ｒとの間に直列接続した（ｉｉ）状態と、の間で切り替える。
【００５２】
電気回路ＥＣが（ｉ）状態であるとき、検出プローブ１１と検出抵抗Ｒとの間のインピーダンスは、１／ｊωＣ１である。一方、電気回路ＥＣが（ｉｉ）状態であるとき、検出プローブ１１と検出抵抗Ｒとの間のインピーダンスは、１／ｊωＣ´２である。ここで、Ｃ´２＝Ｃ１＋Ｃ２である。
【００５３】
電気回路ＥＣが（ｉ）状態であるとき、電気回路ＥＣに入力される電圧Ｖｉｎは、検出抵抗Ｒと、コンデンサＣ１との間で分圧される。一方、電気回路ＥＣが（ｉｉ）状態であるとき、電圧ＶＬは、検出抵抗Ｒと、コンデンサＣ１およびＣ２との間で分圧される。
【００５４】
電気回路ＥＣが（ｉ）状態であるときと、（ｉｉ）状態であるときとの各々について、電気回路ＥＣ内に設定された検出点ＤＰにおいて、電圧Ｖｏｕｔ（それぞれ、Ｖｏｕｔ１、Ｖｏｕｔ２）が検出される。これにより、結合容量ＣＬおよび電圧ＶＬを未知数として含む２つの式が得られる。
【００５５】
なお、本実施形態では、検出点ＤＰは、コンデンサＣ１およびＣ２と、検出抵抗Ｒとの間に設定されている。従って、検出点ＤＰは、基準電位点（ＧＮＤ）を挟んで、検出抵抗Ｒの反対側と同電位である。ゆえに、電圧Ｖｏｕｔは、検出抵抗Ｒの分圧に等しい。
【００５６】
結合容量ＣＬおよび電圧ＶＬは、上記２つの式を、結合容量ＣＬおよび電圧ＶＬを分離するように式変形することによって導出される。その導出方法は周知であるので、ここでは、その導出方法の詳細な説明を省略する。
【００５７】
（補足）
結合容量ＣＬの絶対値が大きいほど、電圧ＶＬの誤差は小さくなる。ここでは、その根拠を理論的に説明する。
【００５８】
図３に示す電気回路ＥＣにおいて、電圧ＶＬは以下の数式で表される。
【００５９】
【数１】
2015143670.tif 000003
【００６０】
ここで、電気回路ＥＣが（ｉ）状態であるときにＡＤコンバータ（図３のＡＤ＋）に出力される電流をＩ１、電圧をＶｏｕｔ１とし、電気回路ＥＣが（ｉｉ）状態であるときにＡＤコンバータに出力される電流をＩ２、電圧をＶｏｕｔ２とした。また、コンデンサＣ２の静電容量値は、コンデンサＣ１の静電容量値よりも十分大きい（Ｃ１＜＜Ｃ２）とした。
【００６１】
式（２）を式（１）に代入すると、
【００６２】
【数２】
2015143670.tif 000004
【００６３】
ゆえに、
【００６４】
【数３】
2015143670.tif 000005
【００６５】
【数４】
2015143670.tif 000006
【００６６】
【数５】
2015143670.tif 000007
【００６７】
ゆえに、
【００６８】
【数６】
2015143670.tif 000008
【００６９】
従って、
【００７０】
【数７】
2015143670.tif 000009
【００７１】
図５ｘに、電圧ＶＬの絶対値の２回微分ｄ｜ＶＬ｜２／ｄＣＬと、結合容量ＣＬとの関係をグラフに示す。同図に示すグラフから、結合容量ＣＬの静電容量値が大きいほど、ｄ｜ＶＬ｜２／ｄＣＬの変動が小さいことが分かる。このことから、結合容量ＣＬの静電容量値が大きいほど、ＶＬの計測値の変動および誤差が小さいことが、理論的に導かれる。
【００７２】
（４．オペアンプ１４）
オペアンプ１４は、検出点ＤＰの電位と電界シールド１２の電位とが等しい状態を維持する。そのため、検出点ＤＰと電界シールド１２との間に発生する寄生容量Ｃｐ（静電容量値；５ｐＦ程度）には、漏れ電流がほとんど流れない。言い換えれば、オペアンプ１４は、寄生容量Ｃｐを流れる漏れ電流を、無視できる程度の大きさにまでカットする。これにより、寄生容量Ｃｐを流れる漏れ電流が電圧ＶＬの計測値に与える影響が抑制される。
【００７３】
（非接触電圧計測センサ１による電圧計測方法）
以下に、電圧センサ１による電圧計測方法を説明する。
【００７４】
まず、ユーザは、検出プローブ１１の一部を押すことによって湾曲ｃを解消させる。そして、ユーザは、検出プローブ１１が巻回せず、長手方向に延伸した状態を維持するように、検出プローブ１１の両側端を保持する。図６に、湾曲ｃが解消し、長手方向に延伸した状態の検出プローブ１１を示す。
【００７５】
次に、ユーザは、検出プローブ１１の一部を押したまま、検出プローブ１１を計測対象配線ｗに近づける。このとき、ユーザは、検出プローブ１１に働く張力Ｔの方向と、計測対象配線ｗの周方向とが平行になるように、計測対象配線ｗの長さ方向と、検出プローブ１１の長手方向とを交差させた状態で、検出プローブ１１を計測対象配線ｗに近づける。
【００７６】
検出プローブ１１が計測対象配線ｗに対して十分に近づいたとき、ユーザは、検出プローブ１１から手を離す。すると、検出プローブ１１は、張力Ｔが働く方向に巻回することによって、自動的に、計測対象配線ｗの周りに螺旋状に巻き付く。図７に、検出プローブ１１が計測対象配線ｗの周りに螺旋状に巻き付いている例を示す。
【００７７】
なお、検出プローブ１１は、計測対象配線ｗの直径の大きさによらず、その配線ｗに巻き付くことが可能である。
【００７８】
検出プローブ１１が計測対象配線ｗの周りにｎ回巻き付いている場合、結合容量ＣＬは、以下の式で表記される。
【００７９】
【数８】
2015143670.tif 000010
【００８０】
ここで、計測対象配線ｗ内の芯線（円筒形）の半径をａ、絶縁被覆（中空円筒形）の厚さをｂ、検出プローブ１１の短辺（図６参照）の長さをＬ、真空の誘電率をε０とした。
【００８１】
上記の数式から分かるように、検出プローブ１１が計測対象配線ｗに巻き付いた回数ｍが多いほど、配線ｗ内の芯線と検出プローブ１１との間に発生する結合容量ＣＬは大きくなる。例えば、検出プローブ１１が計測対象配線ｗの周りに２回巻き付いている構成では、１／２回巻き付いている構成と比較して、結合容量ＣＬの絶対値は４倍になる。前述したように、結合容量ＣＬの絶対値が大きいほど、電圧ＶＬの誤差は小さくなる。
【００８２】
また、結合容量ＣＬが大きいほど、電圧Ｖｏｕｔも大きくなる。電圧Ｖｏｕｔが大きいほど、電圧Ｖｏｕｔの検出値に占める誤差の割合が小さいので、大きな電圧Ｖｏｕｔは、変動が小さく、かつ信頼性が高い。そのため、大きな電圧Ｖｏｕｔを用いて、電圧ＶＬを高精度で導出することができる。
【００８３】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、導線に印加されている電圧を、該導線に接触せずに計測する非接触電圧計測装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００８５】
１  非接触電圧計測センサ（非接触電圧計測装置）
１１  検出プローブ
ｗ  計測対象配線（の芯線；導線）
Ｖｉｎ  電圧（誘起電圧）
ＶＬ  電圧（計測対象電圧）
ＣＬ  結合容量
Ｔ  張力
【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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