(57)【要約】【課題】検出対象の電圧を正確に検出する。【解決手段】各々の連結部２１ａ，３１ａに配設された回動軸４を介して互いに回動自在に連結されると共に連結部２１ａ，３１ａよりも各々の先端部２２，３２側に挟持部２２ａ，３２ａがそれぞれ設けられた一対のクリップ片２，３と、各クリップ片２，３に設けられている各内部空間２６，３６の少なくとも一方としての内部空間２６に配設されて各挟持部２２ａ，３２ａによって挟持されている挟持状態の電線２００の電圧を検出する検出素子６１と、予め決められた基準電位と同電位のガード電極８，９とを備え、ガード電極８，９は、各内部空間２６，３６内において、検出素子６１から離間する状態で、かつ検出素子６１の検出領域６１ａがガード電極８，９によって遮蔽されることなく挟持状態の電線２００に対向するように配設されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々の連結部に配設された回動軸を介して互いに回動自在に連結されると共に当該連結部よりも各々の先端部側に挟持部がそれぞれ設けられた一対のクリップ片と、前記各クリップ片に設けられている各内部空間の少なくとも一方に配設されて前記各挟持部によって挟持されている挟持状態の検出対象の電圧を検出する検出素子と、予め決められた基準電位と同電位のガード電極とを備え、
前記ガード電極は、前記各内部空間の少なくとも一方内において、前記検出素子から離間する状態で、かつ当該検出素子における検出面の少なくとも一部が当該ガード電極によって遮蔽されることなく前記挟持状態の検出対象に対向するように配設されている検出センサ。
【請求項２】
前記内部空間は、前記クリップ片における前記挟持部に対向する位置および当該挟持部に対向する位置よりも前記先端部側の位置に設けられ、
前記ガード電極は、前記内部空間における前記挟持部に対向する位置および前記先端部側の位置に配設されている請求項１記載の検出センサ。
【請求項３】
前記ガード電極は、前記検出素子が配設されている前記内部空間に配設されている請求項１または２記載の検出センサ。
【請求項４】
前記検出素子は、基板上に配設されて当該基板と共に前記少なくとも一方の内部空間に配設され、
前記ガード電極は、前記基板における前記検出素子の配設部位を挟み込むようにして配設されている請求項３記載の検出センサ。
【請求項５】
前記ガード電極は、前記各内部空間の双方に配設されている請求項１から４のいずれかに記載の検出センサ。
【請求項６】
前記ガード電極は、前記内部空間の内面に接触するように配設されている請求項１から５のいずれかに記載の検出センサ。
【請求項７】
前記検出素子と配線を介して接続されて当該検出素子から出力される検出信号を処理する処理回路が前記各内部空間の少なくとも一方に配設され、
前記ガード電極は、前記各内部空間の少なくとも一方における前記処理回路および前記配線に対向する位置に配設されている請求項１から６のいずれかに記載の検出センサ。
【請求項８】
前記ガード電極は可撓性と導電性とを有してシート状または薄板状に形成された金属材料および導電性高分子材料の少なくとも一方を含んで構成されている請求項１から７のいずれかに記載の検出センサ。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載の検出センサと、前記検出センサよって検出された前記電圧に基づいて前記検出対象についての被測定量を測定する処理部とを備えている測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出対象を挟持する一対のクリップ片を備えて検出対象の電圧を検出する検出センサ、およびその検出センサを備えた測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の検出センサとして、下記特許文献１に開示された表面電位計が知られている。この表面電位計は、測定対象物からの電気力線を受ける測定電極、測定電極が配設された回路基板、測定電極に対して入射する電気力線をチョッピングする音叉型振動子、測定電極に発生する交流誘導電流を増幅して電圧信号を出力する増幅素子、および測定電極に電気力線を入射させる測定窓を有して各構成要素が収納されるシールドケースなどを備えて測定対象物の表面電位を非接触で測定可能に構成されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３２９７１７号公報（第３頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記の表面電位計には、以下の問題点がある。すなわち、この表面電位計では、測定電極（シールドケースに設けられている窓部）を測定対象物に対向させて表面電位を測定する。ここで、一般的に、単位面積当たりの電気力線の本数（電気力線密度・電場の強さ・電界強度）は、測定対象物との間の距離によって変化する。一方、上記の表面電位計では、上記したように測定電極を測定対象物に対向させて表面電位を測定する構成、つまり表面電位計の全体を手で掴んで測定電極が測定対象物に対向するように表面電位計の全体を手動で移動させたり支持したりする形態で測定を行うため、測定対象物と測定電極との間の距離を一定に保つことが困難である。このため、この表面電位計には、測定対象物と測定電極との間の距離が変化して表面電位を正確に測定することが困難であるという問題点が存在する。また、上記の表面電位計では、シールドケースが箱形に形成されて測定電極を含む他の構成要素のすべてを覆うように構成されており、シールドケースから測定電極までの距離が長くなっている。この場合、一般的に、シールドケースから測定電極までの距離が長いほどシールド効果で低下する。このため、この表面電位計では、シールドケースから測定電極までの距離が長いことに起因して、表面電位を正確に測定することがさらに困難となるおそれがある。また、この種の機器では、シールドケースに交流電圧を供給することがある。このため、上記の表面電位計では、測定電極を含む他の構成要素のすべてを覆っているシールドケースに供給される交流電圧よって回路が異常動作するおそれがあり、表面電位を正確に測定することが一層困難となるおそれもある。
【０００５】
本発明は、かかる改善すべき課題に鑑みてなされたものであり、検出対象の電圧を正確に検出し得る検出センサおよび測定装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成すべく請求項１記載の検出センサは、各々の連結部に配設された回動軸を介して互いに回動自在に連結されると共に当該連結部よりも各々の先端部側に挟持部がそれぞれ設けられた一対のクリップ片と、前記各クリップ片に設けられている各内部空間の少なくとも一方に配設されて前記各挟持部によって挟持されている挟持状態の検出対象の電圧を検出する検出素子と、予め決められた基準電位と同電位のガード電極とを備え、前記ガード電極は、前記各内部空間の少なくとも一方内において、前記検出素子から離間する状態で、かつ当該検出素子における検出面の少なくとも一部が当該ガード電極によって遮蔽されることなく前記挟持状態の検出対象に対向するように配設されている。この場合、「検出素子から離間する状態」には、ガード電極と検出素子との間に非導電性部材を介在させてガード電極と検出素子とで非導電性部材を挟み込んでいる状態が含まれるものとする。
【０００７】
また、請求項２記載の検出センサは、請求項１記載の検出センサにおいて、前記内部空間は、前記クリップ片における前記挟持部に対向する位置および当該挟持部に対向する位置よりも前記先端部側の位置に設けられ、前記ガード電極は、前記内部空間における前記挟持部に対向する位置および前記先端部側の位置に配設されている。
【０００８】
また、請求項３記載の検出センサは、請求項１または２記載の検出センサにおいて、前記ガード電極は、前記検出素子が配設されている前記内部空間に配設されている。
【０００９】
また、請求項４記載の検出センサは、請求項３記載の検出センサにおいて、前記検出素子は、基板上に配設されて当該基板と共に前記少なくとも一方の内部空間に配設され、前記ガード電極は、前記基板における前記検出素子の配設部位を挟み込むようにして配設されている。
【００１０】
また、請求項５記載の検出センサは、請求項１から４のいずれかに記載の検出センサにおいて、前記ガード電極は、前記各内部空間の双方に配設されている。
【００１１】
また、請求項６記載の検出センサは、請求項１から５のいずれかに記載の検出センサにおいて、前記ガード電極は、前記内部空間の内面に接触するように配設されている。
【００１２】
また、請求項７記載の検出センサは、請求項１から６のいずれかに記載の検出センサにおいて、前記検出素子と配線を介して接続されて当該検出素子から出力される検出信号を処理する処理回路が前記各内部空間の少なくとも一方に配設され、前記ガード電極は、前記各内部空間の少なくとも一方における前記処理回路および前記配線に対向する位置に配設されている。
【００１３】
また、請求項８記載の検出センサは、請求項１から７のいずれかに記載の検出センサにおいて、前記ガード電極は可撓性と導電性とを有してシート状または薄板状に形成された金属材料および導電性高分子材料の少なくとも一方を含んで構成されている。
【００１４】
また、請求項９記載の測定装置は、請求項１から８のいずれかに記載の検出センサと、前記検出センサよって検出された前記電圧に基づいて前記検出対象についての被測定量を測定する処理部とを備えている。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１記載の検出センサによれば、一対のクリップ片に設けられている各内部空間の少なくとも一方に配設されて各クリップ片の各挟持部によって挟持されている挟持状態の検出対象の電圧を検出する検出素子を備えたことにより、検出対象と検出素子との間の距離を一定に維持した状態で検出対象の電圧を検出することができる。また、この検出センサによれば、各内部空間の少なくとも一方内において、検出素子から離間する状態で、かつ検出素子における検出面の少なくとも一部がガード電極によって遮蔽されることなく挟持状態の検出対象に対向するようにガード電極を配設したことにより、検出素子とガード電極との間の距離を十分に短くすることができるため、検出素子に対するノイズの影響を十分に低減させることができる。したがって、この検出センサによれば、検出対象と検出素子との間の距離が変化することに起因する検出精度の低下を十分に防止することができると共に、検出素子に対するノイズの影響を十分に低減させることができる結果、検出対象の電圧を正確に検出することができる。
【００１６】
請求項２記載の検出センサでは、内部空間における挟持部に対向する位置、および挟持部に対向する位置よりも先端部側の位置にガード電極が配設されている。つまり、内部空間の先端部までガード電極が配設されている。このため、この検出センサによれば、ガード電極によってノイズを遮蔽する範囲を十分に広げることができる結果、検出素子に対するノイズの影響をさらに低減させることができる結果、検出対象の電圧をさらに正確に検出することができる。
【００１７】
請求項３記載の検出センサによれば、検出素子が配設されている内部空間にガード電極を配設したことにより、検出素子とガード電極とを十分に近接させることができるため、検出素子に対するノイズの影響をさらに低減させることができる結果、検出対象の電圧をさらに正確に検出することができる。
【００１８】
請求項４記載の検出センサによれば、基板における検出素子の配設部位を挟み込むようにしてガード電極を配設したことにより、検出素子とガード電極とをさらに近接させることができるため、検出素子に対するノイズの影響をさらに低減させることができる結果、検出対象の電圧をさらに正確に検出することができる。
【００１９】
請求項５記載の検出センサによれば、各クリップ片の各内部空間の双方にガード電極を配設したことにより、各内部空間の一方にのみガード電極を配設する構成と比較して、ガード電極によるノイズの遮蔽能力を十分に高めることができるため、検出素子に対するノイズの影響をさらに低減させることができる結果、検出対象の電圧をさらに正確に検出することができる。
【００２０】
請求項６記載の検出センサによれば、内部空間の内面に接触するようにガード電極を配設したことにより、検出素子に対するノイズの影響を低減させる効果を高めることができるため、検出素子に対するノイズの影響をさらに低減させることができる結果、検出対象の電圧をさらに正確に検出することができる。
【００２１】
請求項７記載の検出センサによれば、内部空間における処理回路および配線に対向する位置にガード電極を配設したことにより、処理回路および配線に対するノイズの影響を十分に低減させることができる結果、検出対象の電圧を一層正確に検出することができる。
【００２２】
請求項８記載の検出センサでは、可撓性を有してシート状または薄板状に形成された金属材料および導電性高分子材料の少なくとも一方を含んでガード電極が構成されている。このため、この検出センサによれば、ガード電極を容易に変形させることができる結果、クリップ片の先端部側まで内部空間が形成されて、先端部側における内部空間の厚みが薄く、かつ湾曲している場合であっても、内部空間の形状に合わせてガード電極を容易に変形させつつ、内部空間の先端部までガード電極を配設することができる。
【００２３】
請求項９記載の測定装置によれば、上記の検出センサを備えたことにより、検出対象の電圧を検出センサによって正確に検出することができるため、検出対象についての被測定量を正確に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】電力計１００の構成を示す構成図である。
【図２】検出センサ１の構成を示す側面図である。
【図３】検出センサ１の分解斜視図である。
【図４】電線２００を挟持した状態の検出センサ１の断面図である。
【図５】検出センサ１の構成を示す第１の斜視図である。
【図６】検出センサ１の構成を示す第２の斜視図である。
【図７】基板６の構成を示す斜視図である。
【図８】ガード電極８の構成を示す平面図である。
【図９】ガード電極８を折り曲げた状態の斜視図である。
【図１０】ガード電極８で基板６の第１領域６ａを挟み込んだ状態の斜視図である。
【図１１】ガード電極９の構成を示す平面図である。
【図１２】ガード電極９を折り曲げた状態の斜視図である。
【図１３】検出センサ１の動作を説明する第１の説明図である。
【図１４】検出センサ１の動作を説明する第２の説明図である。
【図１５】検出センサ１の動作を説明する第３の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、検出センサおよび測定装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００２６】
最初に、電力計１００の構成について、図面を参照して説明する。電力計１００は、測定装置の一例であって、図１に示すように、検出センサ１、電流検出部１０２、処理部１０３および表示部１０４を備えて、検出対象の一例としての電線２００（図４参照）に供給されている被測定量の一例としての電力を測定可能に構成されている。
【００２７】
検出センサ１は、検出センサの一例であって、図２〜４に示すように、測定対象の電線２００を挟持（クリップ）可能なクリップ型に形成されると共に、電線２００を挟持している状態において電線２００の電圧を非接触で検出可能に構成されている。具体的には、検出センサ１は、図２〜４に示すように、クリップ片２、クリップ片３、回動軸４、ばね５、基板６、ケーブル７、ガード電極８およびガード電極９を備えて構成されている。
【００２８】
クリップ片２は、図３に示す一対の半体２ａ，２ｂを接合することによって形成される。また、クリップ片２の中央部２１には、同図に示すように、挿通孔２１ｂを有する連結部２１ａが形成されている。この場合、クリップ片２は、連結部２１ａと後述するクリップ片３の連結部３１ａとが係合した状態で、連結部２１ａの挿通孔２１ｂおよび連結部３１ａの挿通孔３１ｂに挿通（配設）された回動軸４を介して互いに回動自在に連結されている。
【００２９】
また、図２〜図４に示すように、クリップ片２の先端部２２には、電線２００を挟持するための側面視弧状の凹部で構成された挟持部２２ａが形成されている。この場合、挟持部２２ａには、電線２００を挟持している状態（以下、「挟持状態」ともいう）において電線２００の移動を規制するための歯部が形成されている。
【００３０】
また、図４，５に示すように、クリップ片２における連結部２１ａと挟持部２２ａとの間の中間部２４は、内面（クリップ片３に対向する面）が平坦面に形成されている。また、中間部２４の平坦面（内面）には、３本のリブ状（平面視帯状）の凸部２５が配設されている。この場合、各凸部２５は、連結部２１ａと挟持部２２ａとを結ぶ方向（クリップ片２の長さ方向）に沿って延在するように配設されている。また、各凸部２５は、クリップ片２の幅方向（連結部２１ａに挿通された回動軸４の長さ方向）における中間部２４の中央部および両端部にそれぞれ配設されている。これらの凸部２５は、電線２００の外周面２００ａ（図１４参照）が接触したときの外周面２００ａとの接触面積を低減させて外周面２００ａとの間の摩擦力を低減させる機能を有している。
【００３１】
また、凸部２５は、クリップ片２における凸部２５を除く部分（以下「クリップ片２の本体部分」ともいう）を形成するのに用いる材料（一例として、ＡＢＳ樹脂）の摩擦係数よりも低摩擦係数の材料を用いて形成されている。一例として、凸部２５は、フッ素樹脂やポリアセタールで形成されている。この場合、この検出センサ１では、クリップ片２の本体部分を形成する材料と凸部２５を形成する材料との２種類の材料を用いた２色射出成形（ダブルモールド）によってクリップ片２の本体部分と凸部２５とが一体に形成されている。
【００３２】
また、図３に示すように、クリップ片２を構成する半体２ａ，２ｂには凹部２６ａ，２６ｂがそれぞれ形成されており、半体２ａ，２ｂを接合した状態において、凹部２６ａ，２６ｂによって構成される内部空間２６（図４参照）に基板６およびガード電極８を収容することが可能となっている。この場合、同図に示すように、内部空間２６（凹部２６ａ，２６ｂ）は、クリップ片２における挟持部２２ａに対向する対向位置、およびこの対向位置よりも先端部２２側の位置を含むクリップ片２の全域に設けられている。
【００３３】
また、クリップ片２の基端部２３は、後述するクリップ片３の基端部３３と共に握ることによってクリップ片２，３を回動させる握り部として機能する。また、基端部２３には、基板６に接続されているケーブル７を外部に引き出すための挿通孔が形成されている。
【００３４】
クリップ片３は、図３に示す一対の半体３ａ，３ｂを接合することによって形成される。また、クリップ片３の中央部３１には、図２〜図４に示すように、挿通孔３１ｂを有する連結部３１ａが形成されている。この場合、クリップ片３は、連結部３１ａと上記したクリップ片２の連結部２１ａとが係合した状態で、連結部２１ａの挿通孔２１ｂおよび連結部３１ａの挿通孔３１ｂに挿通された回動軸４を介して互いに回動自在に連結されている。
【００３５】
また、クリップ片３は、図２に示すように、中央部３１から先端部３２までの長さがクリップ片２における中央部２１から先端部２２までの長さよりも短くなるように形成されている。
【００３６】
また、クリップ片３の先端部３２には、図３に示すように、電線２００を挟持するための側面視弧状の凹部で構成された挟持部３２ａが形成されている。この場合、挟持部３２ａの形成位置は、図２に示すように、クリップ片２，３が電線２００を挟持せずに（以下、電線２００を挟持していない状態を「非挟持状態」ともいう）各々の先端部２２，３２同士が最も近接している状態（以下、この状態を「近接状態」ともいう）において、クリップ片２の挟持部２２ａにおける中央部２１側の部位に対向するように規定されている。また、挟持部３２ａには、挟持した電線２００の移動を規制するための歯部が形成されている。
【００３７】
また、図４，６に示すように、クリップ片３における連結部３１ａと挟持部３２ａとの間の中間部３４は、内面（クリップ片２に対向する面）が平坦面に形成されている。また、中間部３４の平坦面（内面）には、３本のリブ状（平面視帯状）の凸部３５が配設されている。この場合、各凸部３５は、連結部３１ａと挟持部３２ａとを結ぶ方向（クリップ片３の長さ方向）に沿って延在するように配設されている。また、各凸部３５は、クリップ片３の幅方向（連結部３１ａに挿通された回動軸４の長さ方向）における中間部３４の中央部および両端部にそれぞれ配設されている。これらの凸部３５は、上記したクリップ片２の凸部２５と同様にして、電線２００の外周面２００ａが接触したときの外周面２００ａとの接触面積を低減させて外周面２００ａとの間の摩擦力を低減させる機能を有している。
【００３８】
また、凸部３５は、クリップ片３における凸部３５を除く部分（以下「クリップ片３の本体部分」ともいう）を形成するのに用いる材料（例えば、クリップ片２の本体部分を形成するのに用いる材料であって、この例では、ＡＢＳ樹脂）の摩擦係数よりも低摩擦係数の材料を用いて形成されている。一例として、凸部３５は、上記したクリップ片２の凸部２５を形成するのに用いる材料と同じ材料（この例では、フッ素樹脂やポリアセタール）で形成されている。この場合、この検出センサ１では、クリップ片２と同様にして、クリップ片３の本体部分を形成する材料と凸部３５を形成する材料との２種類の材料を用いた２色射出成形（ダブルモールド）によってクリップ片３の本体部分と凸部３５とが一体に形成されている。
【００３９】
また、図３に示すように、クリップ片３を構成する半体３ａ，３ｂには凹部３６ａ，３６ｂがそれぞれ形成されており、半体３ａ，３ｂを接合した状態において、凹部３６ａ，３６ｂによって構成される内部空間３６（図４参照）にガード電極９を収容することが可能となっている。この場合、同図に示すように、内部空間３６（凹部３６ａ，３６ｂ）は、クリップ片３における挟持部３２ａに対向する対向位置、およびこの対向位置よりも先端部３２側の位置に設けられている。
【００４０】
また、クリップ片３の基端部３３は、クリップ片２の基端部２３と共に握ることによってクリップ片２，３を回動させる握り部として機能する。
【００４１】
回動軸４は、図２，３に示すように、クリップ片２，３の連結部２１ａ，３１ａ同士が係合した状態で連結部２１ａ，３１ａの挿通孔２１ｂ，３１ｂに挿通されてナット４ａ（図３参照）によって固定されることによってクリップ片２，３を回動自在に連結する。
【００４２】
ばね５は、図３に示すように、一例としてコイル部５ａを２つ有するダブルトーションばね（コイル部を２つ有するねじりコイルばね）で構成されている。このばね５は、クリップ片２の連結部２１ａに設けられている筒状部がコイル部５ａに挿入されることによって連結部２１ａ（クリップ片２）に支持されている。また、ばね５は、連結状態におけるクリップ片２，３の一方（この例では、クリップ片２）に側部の腕部５ｂ（同図参照）が係合し、連結状態のクリップ片２，３の他方（この例では、クリップ片３）に中央部の腕部５ｃ（同図参照）が係合することで、クリップ片２，３の各先端部２２，３２同士が互いに近接するようにクリップ片２，３が回動する向きにクリップ片２，３を付勢する。
【００４３】
基板６は、図７に示すように、略長方形の板状に形成された第１領域６ａ（同図における左側の領域）と、第１領域６ａに連結して第１領域６ａも大きい略長方形の板状に形成された第２領域６ｂ（同図における右側の領域）とを有して構成されている。また、基板６の第１領域６ａには、電圧を検出して検出信号を出力する検出素子６１が配設されている。また、基板６の第２領域６ｂには、検出素子６１から出力された検出信号を処理して（例えば、Ｉ−Ｖ変換して）検出信号Ｓｖ（図１参照）を出力する処理回路６２が配設されている。この場合、処理回路６２は、例えば、基板６に内層に形成された導体パターン６３（配線）を介して検出素子６１と接続されている。
【００４４】
また、基板６は、図３，４に示すように、クリップ片２の内部空間２６（半体２ａ，２ｂの凹部２６ａ，２６ｂ）に収容されている。この場合、基板６は、図４に示すように、検出素子６１がクリップ片２の挟持部２２ａに対向するように収容されている。また、基板６は、図４，１０に示すように、第１領域６ａがガード電極８の第１領域８ａによって挟み込まれた状態で内部空間２６に収容される。
【００４５】
ケーブル７は、基板６に接続されて、クリップ片２の基端部２３の挿通孔を通ってクリップ片２（検出センサ１）の外部に引き出されている。
【００４６】
ガード電極８は、基板６に配設されている検出素子６１、処理回路６２および導体パターン６３に対するノイズの影響を低減するための電極（シールド）であって、予め決められた基準電位と同電位となるように接続されている。この場合、一例として、検出センサ１が接続される処理部１０３の処理回路の基準電位や、非接触で電圧を検出する検出対象（この例では、電線２００）について検出されるべき電圧（電線２００に供給されるべき電圧）を予め決められた基準電位として規定することができる。また、ガード電極８は、図８に示すように、略長方形に形成された第１領域８ａ（同図における左側の領域）と、第１領域８ａよりも小さい略長方形に形成された第２領域８ｂ（同図における右側の領域）と、各領域８ａ，８ｂを接続（連結）する帯状の接続部８ｃとを有して構成されている。また、ガード電極８は、一例として、可撓性と導電性とを有して薄板状（シート状）に形成された金属材料（例えば、銅の薄板）で構成されている。
【００４７】
また、第１領域８ａには、開口部（窓部）８ｄが形成されている。この場合、開口部８ｄは、図１０に示すように、基板６の第１領域６ａを第１領域８ａで挟み込んだときに第１領域６ａに配設されている検出素子６１の検出領域（検出面）６１ａに対向して検出領域６１ａを露出可能な位置に形成されている。また、開口部８ｄは、検出領域６１ａの全域を露出可能に、検出領域６１ａよりも大きく形成されている。
【００４８】
この場合、ガード電極８は、図９，１０に示すように、第１領域８ａを折り返すことによって基板６の第１領域６ａ（検出素子６１の配設部位）を第１領域８ａで挟み込んだ状態で、基板６と共にクリップ片２の内部空間２６に配設される（図４参照）。また、ガード電極８は、薄板状に形成された金属材料で構成されているため、金属材料が有する弾性力により、折り返された第１領域８ａが広がろうとする復元力を有している。このため、内部空間２６に配設されたガード電極８の第１領域８ａが、その復元力によって内部空間２６の内面に接触する。
【００４９】
また、このガード電極８は、可撓性を有する金属材料で形成されているため、容易に変形（弾性変形および塑性変形）させることができる。このため、図４に示すように、クリップ片２の先端部２２側まで内部空間２６が形成されて、先端部２２側における内部空間２６の厚みが薄く、かつ湾曲している場合であっても、内部空間２６の形状に合わせてガード電極８を容易に変形させつつ、内部空間２６の先端部までガード電極８を配設する（挿入する）ことが可能となっている。
【００５０】
また、図１０に示すように、ガード電極８は、基板６における第１領域６ａの下面部分に対して、ガード電極８の第１領域８ａにおける折り返した部分（同図における下側の部分）が対向し、第１領域６ａに配設されている検出素子６１の検出領域６１ａを除く部分に対して、第１領域８ａにおける折り返していない部分（同図における上側の部分）が対向する。また、ガード電極８は、基板６と共に内部空間２６に配設された状態（図４に示す状態）において、検出素子６１から離間し、かつ検出領域６１ａの全域（「検出面の少なくとも一部」の一例）を遮蔽することなく開口部８ｄを介して挟持状態の電線２００に対向可能に形成されている。なお、このガード電極８では、開口部８ｄを検出領域６１ａよりも大きく形成することで、検出領域６１ａの全域を遮蔽することなく挟持状態の電線２００に対向（露出）させているが、開口部８ｄを検出領域６１ａよりも小さく形成することで、検出領域６１ａの一部だけを遮蔽することなく挟持状態の電線２００に対向させることもできる。また、検出素子６１とガード電極８との間に非導電性部材（例えば、絶縁シート）を介在させて検出素子６１とガード電極８とで非導電性部材を挟み込むことで、検出素子６１からガード電極８を離間する状態とさせることもできる。
【００５１】
ガード電極９は、基板６に配設されている検出素子６１に対するノイズの影響を低減するための電極（シールド）であって、図１１に示すように、中央部分が幅広の略長方形に形成されている。また、ガード電極９は、一例として、可撓性と導電性とを有して薄板状（シート状）に形成された金属材料（例えば、ガード電極８を構成する材料と同じ銅の薄板）で構成されている。
【００５２】
また、ガード電極９の一方の端部（図１１における右側の端部）には、挿通孔９ａが形成され、他方の端部（同図における左側の端部）には、突起部９ｂが形成されている。この場合、ガード電極９は、図１２に示すように、図１１示す破線部分で折り込んで、挿通孔９ａに突起部９ｂを挿通させることにより、側面視が三角形の形状に変形させた状態で、クリップ片３の内部空間３６に配設される（図４参照）。また、変形させた状態のガード電極９は、薄板状に形成された金属材料で構成されているため、金属材料が有する弾性力により、全体として広がろうとする復元力を有している。このため、内部空間３６に配設されたガード電極９は、その復元力によって内部空間２６の内面に接触する。
【００５３】
また、このガード電極９は、可撓性を有する金属材料で形成されているため、容易に変形（弾性変形および塑性変形）させることができる。このため、図４に示すように、クリップ片３の先端部３２側まで内部空間３６が形成されて、先端部３２側における内部空間３６の厚みが薄い場合であっても、内部空間３６の形状に合わせてガード電極９を容易に変形させつつ、内部空間３６の先端部までガード電極９を配設する（挿入する）ことが可能となっている。
【００５４】
この場合、図４に示すように、ガード電極９は、内部空間３６に配設された状態では、検出素子６１から離間する状態で検出素子６１（平面視状態で検出素子６１の全域）に対向する。また、ガード電極９は、同図に示すように、挟持状態の電線２００に対して検出素子６１の反対側に位置する。つまり、ガード電極９は、挟持状態の電線２００と検出素子６１との間には位置しない。このため、検出素子６１の検出領域６１ａは、ガード電極９によって遮蔽されることなく挟持状態の電線２００に対向する。
【００５５】
この検出センサ１では、クリップ片２，３の各基端部２３，３３を握る操作（以下、この操作を「離間操作」ともいう）をしたときに、図１３に示すように、クリップ片２，３の各先端部２２，３２同士が離間する（以下、この状態を「離間状態」ともいう）。また、この検出センサ１では、クリップ片２，３の各基端部２３，３３を握った状態を解除したときに、ばね５の付勢力によってクリップ片２，３の先端部２２，３２同士が近接するようにクリップ片２，３が回動させられる（以下、この操作（握った状態を解除する操作）を「近接操作」ともいう）。
【００５６】
また、この検出センサ１では、上記した離間状態において、図１３に示すように、クリップ片２，３の中間部２４，３４の各仮想平面２４ａ，３４ａ同士が交差する。また、この検出センサ１では、離間状態から、近接操作に応じてクリップ片２，３の先端部２２，３２同士が近接するのに従い、仮想平面２４ａ，３４ａ同士が交差する角度（交差角度）が徐々に減少し、上記した近接状態において、図２に示すように、中間部２４，３４同士が互いに平行またはほぼ平行な状態で当接または近接する。この構成により、この検出センサ１では、上記した離間状態において電線２００が中間部２４，３４の間に位置し、その状態で近接操作がされたときには、中間部２４，３４が、電線２００を挟持部２２ａ，３２ａ（先端部２２，３２）に向けて摺動させつつ移動させる。
【００５７】
電流検出部１０２は、一例として、非接触で電流を検出するクランプ型の電流センサであって、電線２００に流れる電流を非接触で検出して電流値を示す検出信号Ｓｉを出力する（図１参照）。処理部１０３は、検出センサ１によって検出された電圧（検出センサ１から出力される検出信号Ｓｖ）および電流検出部１０２によって検出された電流（電流検出部１０２から出力される検出信号Ｓｉ）に基づいて、電線２００に供給されている電力を算出（測定）する。表示部１０４は、処理部１０３によって測定（算出）された電力の値（測定値）を表示する。
【００５８】
次に、電力計１００を用いて電線２００に供給されている電力を測定する方法について、検出センサ１の使用方法を中心に、図面を参照して説明する。
【００５９】
まず、測定対象の電線２００の近傍に電流検出部１０２を配置する。この際に、電流検出部１０２は、電線２００に流れる電流を検出して検出信号Ｓｉを出力する。
【００６０】
次いで、検出センサ１で電線２００を挟持する。具体的には、検出センサ１におけるクリップ片２，３の基端部２３，３３を握って、ばね５の付勢力に抗してクリップ片２，３を回動させて、図１３に示すように、クリップ片２，３の先端部２２，３２同士を離間させる離間操作を行う。
【００６１】
続いて、離間状態のクリップ片２，３の間に電線２００が位置するように検出センサ１を移動させ、次いで、基端部２３，３３を握った状態を解除する近接操作を行う。この際に、ばね５の付勢力によってクリップ片２，３の先端部２２，３２同士が近接するようにクリップ片２，３が回動させられる。また、この際に、各クリップ片２，３における各中間部２４，３４の各仮想平面２４ａ，３４ａ同士が交差する交差角度が徐々に減少し、中間部２４，３４の間隔が徐々に狭められる。
【００６２】
ここで、図１４に示すように、近接操作が行われる際に電線２００が中間部２４，３４の間に位置しているときには、中間部２４，３４の間隔が徐々に狭められる過程において、電線２００の外周面２００ａに対して、中間部２４，３４に配設されている凸部２５，３５がそれぞれ接触する。この場合、凸部２５，３５が配設されていない（凸部２５，３５を有していない）構成では、電線２００の被覆部の外周面２００ａが中間部２４，３４からの圧力によって変形して、中間部２４，３４の内面と外周面２００ａとの接触面積が大きくなって両者の間の摩擦力が大きくなり、中間部２４，３４の間に電線２００が挟み込まれた状態のままとなることがある。この状態では、電線２００が検出素子６１に対向しないため、電線２００に供給されている電圧を正確に検出することが困難となる。
【００６３】
これに対して、この検出センサ１では、凸部２５，３５で構成された凸部２５，３５が中間部２４，３４にそれぞれ配設されているため、図１４に示すように、凸部２５，３５の端面だけが電線２００の外周面２００ａに接触する。このため、この検出センサ１では、外周面２００ａと中間部２４，３４（凸部２５，３５）との接触面積が十分に低減される（小さく抑えられる）結果、中間部２４，３４と外周面２００ａとの間の摩擦力が十分に低減される。したがって、この検出センサ１では、近接操作が行われる際に電線２００が中間部２４，３４の間に位置しているときには、外周面２００ａと中間部２４，３４との間の大きな摩擦力に起因して電線２００の移動が阻害されて電線２００が中間部２４，３４に挟み込まれたままの状態となる事態が確実に回避される。この結果、この検出センサ１では、図１５に示すように、電線２００を挟持部２２ａ，３２ａ（先端部２２，３２）に向けて確実に摺動させつつ移動させることが可能となっている。
【００６４】
続いて、図１５に示すように、挟持部２２ａ，３２ａに位置した電線２００が挟持部２２ａ，３２ａによって挟持される。この場合、この検出センサ１では、上記したように、近接操作が行われる際に電線２００が中間部２４，３４の間に位置していたとしても、挟持部２２ａ，３２ａに向けて電線２００が確実に移動させられる。このため、電線２００が挟持部２２ａ，３２ａによって確実に挟持される。次いで、挟持部２２ａ，３２ａからの押圧力（ばね５の付勢力）によって挟持部２２ａ，３２ａに形成されている歯部の先端部が電線２００の外周面２００ａに食い込んで電線２００の移動が確実に規制される。
【００６５】
続いて、基板６に配設されている検出素子６１が電線２００の電圧を検出して検出信号を出力し、基板６に配設されている処理回路６２が、検出素子６１から出力された検出信号を処理して（Ｉ−Ｖ変換して）、検出された電圧の値を示す検出信号Ｓｖを出力する。また、検出信号Ｓｖが、基板６に接続されているケーブル７を介して処理部１０３に送られる。
【００６６】
ここで、この検出センサ１では、上記したように、検出素子６１に対向している電線２００が挟持部２２ａ，３２ａによって確実に挟持され、この状態で検出素子６１によって電線２００の電圧が検出される。このため、クリップ型に構成されずに、全体を手で掴んで検出素子（測定電極）が電線２００（測定対象物）に対向するように全体を手動で移動させたり支持したりする形態で測定を行う従来の表面電位計とは異なり、電線２００と検出素子６１との間の距離を一定に保つことが可能となっている。
【００６７】
また、この検出センサ１では、クリップ片２，３の内部空間２６，３６にガード電極８，９が配設されている。このため、この検出センサ１では、シールドケース（ガード電極）が箱形に形成されて測定電極（検出素子）を含む他の構成要素のすべてを覆う従来の構成と比較して、検出素子６１とガード電極８，９との間の距離を十分に短くすることが可能となっている。この場合、発明者らは、検出素子６１とガード電極８，９との間の距離が短いほど検出素子６１に対するノイズの影響を低減させる効果が高くなることを見いだしている。このため、この検出センサ１では、従来の構成と比較して、検出素子６１に対するノイズの影響が十分に低減されている。したがって、この検出センサ１では、電線２００と検出素子６１との間の距離を一定に保つことが可能なこと、および検出素子６１に対するノイズの影響が十分に低減されることにより、電線２００の電圧が正確に検出される。
【００６８】
これに加えて、この検出センサ１では、次のことから、検出素子６１に対するノイズの影響がさらに低減されて、電線２００の電圧をさらに正確に検出することが可能となっている。具体的には、この検出センサ１では、検出素子６１が配設されているクリップ片２の内部空間２６にガード電極８が配設されているため、検出素子６１とガード電極８とが十分に近接している。また、この検出センサ１では、ガード電極８で基板６の第１領域６ａ（検出素子６１の配設部位）を挟み込んでいるため、検出素子６１とガード電極８とがさらに近接している。この場合、上記したように、検出素子６１とガード電極８との間の距離が短いほど検出素子６１に対するノイズの影響を低減させる効果が高くなる。このため、検出素子６１に対するノイズの影響がさらに低減されている。
【００６９】
また、クリップ片２，３の内部空間２６，３６の双方にガード電極８，９が配設されているため、内部空間２６，３６の一方にのみガード電極８またはガード電極９を配設する構成と比較して、ガード電極８，９によるノイズの遮蔽能力が高められている。また、内部空間２６，３６の先端部までガード電極８，９が配設されている。つまり、内部空間２６，３６における挟持部２２ａ，３２ａに対向する対向位置およびこの対向位置よりも先端部２２，３２側の位置にガード電極８，９が配設されているため、ガード電極８，９によってノイズが遮蔽される範囲が十分に広げられている。このため、検出素子６１に対するノイズの影響がさらに低減されている。
【００７０】
また、ガード電極８，９が内部空間２６，３６の内面に接触するように配設されている。この場合、発明者らは、電線２００を挟持する部材（つまり、内部空間２６，３６を構成するクリップ片２，３の壁部）にガード電極８，９が接触しているときと接触していないときとを比較すると、接触しているときの方が検出素子６１に対するノイズの影響を低減させる効果が高くなることを見いだしている。このため、検出素子６１に対するノイズの影響がさらに低減されている。
【００７１】
さらに、この検出センサ１では、内部空間２６における処理回路６２および導体パターン６３に対向する位置（平面視した処理回路６２および導体パターン６３の少なくとも一部に対向する位置）にガード電極８の第２領域８ｂが配設されている。このため、この検出センサ１では、処理回路６２および導体パターン６３に対するノイズの影響を十分に低減され、電線２００の電圧を一層正確に検出することが可能となっている。
【００７２】
次いで、図外の操作部を操作して電力測定の実行を指示する。これに応じて、処理部１０３が、電力の算出処理（測定処理）を実行する。この算出処理では、処理部１０３は、検出センサ１の基板６から出力された検出信号Ｓｖと電流検出部１０２から出力された検出信号Ｓｉとに基づいて電力を算出し、算出した電力の値を示す表示用信号を表示部１０４に出力する。続いて、表示部１０４が表示用信号に基づいて電力の値を表示する。この場合、上記したように、検出センサ１によって電線２００の電圧が正確に検出される。このため、この電力計１００では、電線２００に供給されている電力が正確に測定される。
【００７３】
次いで、電力測定を終了するときには、クリップ片２，３の基端部２３，３３を握って離間操作を行い、図１３に示すように、クリップ片２，３の先端部２２，３２同士を離間させる。続いて、電線２００から検出センサ１を遠ざけ、次いで、近接操作を行って基端部２３，３３を握った状態を解除する。また、電線２００の近傍に配置した電流検出部１０２を回収する。
【００７４】
このように、この検出センサ１によれば、クリップ片２に設けられている内部空間２６に配設されて一対のクリップ片２，３の各挟持部２２ａ，３２ａによって挟持されている挟持状態の電線２００の電圧を検出する検出素子６１を備えたことにより、電線２００と検出素子６１との間の距離を一定に維持した状態で電線２００の電圧を検出することができる。また、この検出センサ１によれば、各クリップ片２，３の各内部空間２６，３６内において、検出素子６１から離間する状態で、かつ検出素子６１における検出領域６１ａの少なくとも一部がガード電極８，９によって遮蔽されることなく挟持状態の電線２００に対向するようにガード電極８，９を配設したことにより、検出素子６１とガード電極８，９との間の距離を十分に短くすることができるため、検出素子６１に対するノイズの影響を十分に低減させることができる。したがって、この検出センサ１によれば、電線２００と検出素子６１との間の距離が変化することに起因する検出精度の低下を十分に防止することができると共に、検出素子６１に対するノイズの影響を十分に低減させることができる結果、電線２００の電圧を正確に検出することができる。
【００７５】
また、この検出センサ１では、内部空間２６，３６における挟持部２２ａ，３２ａに対向する対向位置、およびこの対向位置よりも先端部２２，３２側の位置にガード電極８，９が配設されている。つまり、内部空間２６，３６の先端部までガード電極８，９が配設されている。このため、この検出センサ１によれば、ガード電極８，９によってノイズを遮蔽する範囲を十分に広げることができる結果、検出素子６１に対するノイズの影響をさらに低減させることができる結果、電線２００の電圧をさらに正確に検出することができる。
【００７６】
また、この検出センサ１によれば、検出素子６１が配設されているクリップ片２の内部空間２６にガード電極８を配設したことにより、検出素子６１とガード電極８とを十分に近接させることができるため、検出素子６１に対するノイズの影響をさらに低減させることができる結果、電線２００の電圧をさらに正確に検出することができる。
【００７７】
また、この検出センサ１によれば、基板６における検出素子６１の配設部位を挟み込むようにしてガード電極８を内部空間２６に配設したことにより、検出素子６１とガード電極８とをさらに近接させることができるため、検出素子６１に対するノイズの影響をさらに低減させることができる結果、電線２００の電圧をさらに正確に検出することができる。
【００７８】
また、この検出センサ１によれば、クリップ片２，３の内部空間２６，３６の双方にガード電極８，９を配設したことにより、内部空間２６，３６の一方にのみガード電極８またはガード電極９を配設する構成と比較して、ガード電極８，９によるノイズの遮蔽能力を十分に高めることができるため、検出素子６１に対するノイズの影響をさらに低減させることができる結果、電線２００の電圧をさらに正確に検出することができる。
【００７９】
また、この検出センサ１によれば、内部空間２６，３６の内面に接触するようにガード電極８，９を配設したことにより、検出素子６１に対するノイズの影響を低減させる効果を高めることができるため、検出素子６１に対するノイズの影響をさらに低減させることができる結果、電線２００の電圧をさらに正確に検出することができる。
【００８０】
また、この検出センサ１によれば、内部空間２６における処理回路６２および導体パターン６３に対向する位置にガード電極８を配設したことにより、処理回路６２および導体パターン６３に対するノイズの影響を十分に低減させることができる結果、電線２００の電圧を一層正確に検出することができる。
【００８１】
また、この検出センサ１では、可撓性を有して薄板状に形成された金属材料でガード電極８，９が構成されている。このため、この検出センサ１によれば、ガード電極８，９を容易に変形させることができる結果、クリップ片２，３２の先端部２２，３２側まで内部空間２６，３６が形成されて、先端部２２，３２側における内部空間２６，３６の厚みが薄く、かつ湾曲している場合であっても、内部空間２６，３６の形状に合わせてガード電極８，９を容易に変形させつつ、内部空間２６，３６の先端部までガード電極８，９を配設（挿入）することができる。
【００８２】
また、この電力計１００によれば、上記の検出センサ１を備えたことにより、電線２００の電圧を検出センサ１によって正確に検出することができるため、電線２００に供給されている電力を正確に測定することができる。
【００８３】
なお、検出センサおよび電力計は、上記の構成に限定されない。例えば、内部空間２６，３６の双方にガード電極８，９を配設した構成例について上記したが、内部空間２６，３６の一方にのみガード電極８またはガード電極９を配設する構成を採用することもできる。
【００８４】
また、ガード電極８で基板６における検出素子６１の配設部位を挟み込むようにして内部空間２６に配設した例について上記したが、基板６を挟み込むとなく、基板６の表面側および裏面側に別体に形成した２枚のガード電極を配設する構成や、表面側および裏面側のいずれか一方の面側だけに１枚のガード電極を配設する構成を採用することもできる。
【００８５】
また、内部空間２６，３６の一方にのみ検出素子６１を配設した構成例について上記したが、内部空間２６，３６の双方に検出素子６１を配設する（つまり、２つの検出素子６１を備えた）構成を採用することもできる。
【００８６】
また、内部空間２６，３６の先端部までガード電極８，９を配設した構成例について上記したが、検出素子６１から離間し、かつ検出素子６１における検出領域６１ａの少なくとも一部と挟持状態の電線２００との非遮蔽状態での対向が可能な限り、内部空間２６，３６内における任意の位置に、任意の大きさ（任意の形状）のガード電極８，９を配設することができる。
【００８７】
また、検出素子６１および処理回路６２を基板６に配設した構成例について上記したが、検出素子６１および処理回路６２の一方または双方を基板６と別体にしてクリップ片２，３の内部空間２６，３６に配設する構成を採用することもできる。
【００８８】
また、薄板状の金属材料で形成したガード電極８，９を採用した例について上記したが、他の材料で形成したガード電極を採用することもできる。具体的には、可撓性および導電性を有するシート状または薄板状の導電性高分子材料（例えば、導電性ゴムや導電性スポンジ等）で形成したガード電極を採用することができる。また、金属材料や導電性高分子材料で形成したシート状または薄板状の材料、および非導電性材料で形成したシート状または薄板状の材料を貼り合わせた複合材料で形成したガード電極を採用することができる。
【００８９】
また、検出対象の一例としての電線２００を挟持して電線２００の電圧を測定する例について上記したが、検出対象は電線２００に限定されない。例えば、検出対象としてのバスバーを挟持して電圧を測定することもできる。
【００９０】
さらに、被測定量としての電力を測定する電力計１００に適用した例について上記したが、被測定量には、電力の他に、電流、位相、温度、湿度、歪み、輝度、照度、雨量および流量などの各種の物理量、並びに、原子量、分子量、化学式量、化学当量などの化学量が含まれ、上記した検出センサ１を備えてこれらの被測定量を測定する各種の測定装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００９１】
１  検出センサ
２，３  クリップ片
４  回動軸
６  基板
６ａ  第１領域
８，９  ガード電極
２１ａ，３１ａ  連結部
２２，３２  先端部
２２ａ，３２ａ  挟持部
２６，３６  内部空間
６１  検出素子
６１ａ  検出領域
６２  処理回路
６３  導体パターン
１００  電力計
１０２  電流検出部
１０３  処理部
２００  電線
【図１】
2015141077.tif 000003
【図２】
2015141077.tif 000004
【図３】
2015141077.tif 000005
【図４】
2015141077.tif 000006
【図５】
2015141077.tif 000007
【図６】
2015141077.tif 000008
【図７】
2015141077.tif 000009
【図８】
2015141077.tif 000010
【図９】
2015141077.tif 000011
【図１０】
2015141077.tif 000012
【図１１】
2015141077.tif 000013
【図１２】
2015141077.tif 000014
【図１３】
2015141077.tif 000015
【図１４】
2015141077.tif 000016
【図１５】
2015141077.tif 000017