(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーブルを探査するための探査信号を受信する電磁界センサにおいて、
非導電性の非磁性体からなるコアと、
前記コアを巻回する巻線と、
前記ケーブルに流れる探査信号の電流に基づく電磁誘導により前記巻線に生じる誘導電流を、前記巻線の両端から引き出される２本のリード線を介して出力すると共に、前記ケーブルに印加される探査信号の電圧に基づく静電誘導により前記巻線に生じる電圧を、前記巻線の任意の点から引き出される１本のリード線を介して出力する出力部と、
を備え、
前記コアが、前記ケーブルに対向される平面を有し、
前記巻線が、前記平面の長手方向に沿って前記コアに巻回されることを特徴とする電磁界センサ。
【請求項２】
ケーブルを探査するための探査信号を受信する電磁界センサにおいて、
非導電性の非磁性体からなるコアと、
前記コアを巻回する巻線と、
前記ケーブルに流れる探査信号の電流に基づく電磁誘導により前記巻線に生じる誘導電流を、前記巻線の両端から引き出される２本のリード線を介して出力すると共に、前記ケーブルに印加される探査信号の電圧に基づく静電誘導により前記巻線に生じる電圧を、前記巻線の任意の点から引き出される１本のリード線を介して出力する出力部と、
を備え、
前記巻線が、隣り合う巻線同士が密着して前記コアに下層として巻回され、下層の隣接する巻線間に上層として巻回されることを特徴とする電磁界センサ。
【請求項３】
ケーブルを探査するための探査信号を受信する電磁界センサにおいて、
非導電性の非磁性体からなるコアと、
前記コアを巻回する巻線と、
前記ケーブルに流れる探査信号の電流に基づく電磁誘導により前記巻線に生じる誘導電流を、前記巻線の両端から引き出される２本のリード線を介して出力すると共に、前記ケーブルに印加される探査信号の電圧に基づく静電誘導により前記巻線に生じる電圧を、前記巻線の任意の点から引き出される１本のリード線を介して出力する出力部と、
を備え、
前記巻線が、テープ状であり、隣り合う巻線同士が重畳して前記コアに巻回されることを特徴とする電磁界センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、離れた場所からケーブルの敷設経路を確認することや複数のケーブルの中から所望のケーブルを識別することができるケーブル探査装置に用いる電磁界センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電磁界センサは、導電性を有する非磁性体からなり、ケーブルをクランプした状態で当該ケーブルの一部を周方向に包囲する略環状の電極と、磁性体からなり、絶縁体を介して電極の環の外側に配設される磁気コアと、磁気コアを巻回する巻線と、電極からリード線により引き出され、巻線の両端からリード線により引き出される出力部と、を備え、電磁誘導により巻線に生じる誘導電流を出力部から出力し、静電誘導により電極に生じる電圧を出力部から出力する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−０５９０７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の電磁界センサに接続される受信器の検出感度は、受信器の性能以外に、電磁界センサのコイル内部に鎖交する磁束の数に大きく影響される。
すなわち、従来の電磁界センサは、ケーブルをクランプした場合に、環状のコイルが形成され、ケーブルから発生する磁界によるコイル内部に鎖交する磁束の数が最も多くなる構造となるため、探査信号の検出性能を最大限に発揮するために、ケーブルをクランプする必要がある。
したがって、従来の電磁界センサは、探査対象のケーブルが天井のラック内に敷設されたり、探査対象のケーブルが地中に埋設されたりして、探査対象のケーブルに接触できない場合に、探査対象のケーブルに入力された探査信号による電界又は磁界を受信できず、任意の中間部でケーブルの探査が行えないという課題がある。
【０００５】
この発明は、前述のような課題を解決するためになされたもので、探査対象のケーブルに電磁界センサを接触できない場合であっても、探査対象のケーブルに入力された探査信号を検知して探査を行なうことができるケーブル探査装置に用いる電磁界センサを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る電磁界センサにおいては、非導電性の非磁性体からなるコアと、前記コアを巻回する巻線と、前記ケーブルに流れる探査信号の電流に基づく電磁誘導により前記巻線に生じる誘導電流を、前記巻線の両端から引き出される２本のリード線を介して出力すると共に、前記ケーブルに印加される探査信号の電圧に基づく静電誘導により前記巻線に生じる電圧を、前記巻線の任意の点から引き出される１本のリード線を介して出力する出力部と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
開示の電磁界センサにおいては、従来の電磁界センサでは検出できなかった離れた場所から電界又は磁界を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】（ａ）はケーブル探査装置の送信側の概略構成を示すブロック図であり、（ｂ）はケーブル探査装置の受信側の概略構成を示すブロック図である。
【図２】（ａ）は図１に示す電磁界センサの空芯コイルの概略構成を示す正面図であり、（ｂ）は図２（ａ）に示す空芯コイルの背面図であり、（ｃ）は図２（ａ）に示す空芯コイルの左側面図及び右側面図であり、（ｄ）は図２（ａ）に示す空芯コイルの平面図であり、（ｅ）は図２（ａ）に示す空芯コイルの底面図である。
【図３】（ａ）は図１に示す電磁界センサの筐体の概略構成を示す正面図であり、（ｂ）は図３（ａ）に示す筐体の背面図であり、（ｃ）は図３（ａ）に示す筐体の左側面図であり、（ｄ）は図３（ａ）に示す筐体の右側面図であり、（ｅ）は図３（ａ）に示す筐体の平面図であり、（ｆ）は図３（ａ）に示す筐体の底面図である。
【図４】（ａ）は図１に示す電磁界センサの空芯コイルと探査ケーブルとの位置関係を説明するための説明図であり、（ｂ）は図４（ａ）に示す矢視Ａ−Ａ’線の断面図である。
【図５】（ａ）は電磁界センサの巻線の評価試験のための回路図であり、（ｂ）は電磁界センサの特性評価の結果を示す表である。
【図６】（ａ）は送信器と探査ケーブルとの接続にリード線を使用した場合における電磁界センサの評価試験のための回路図であり、（ｂ）は送信器と探査ケーブルとの接続に送信用ＣＴを使用した場合における電磁界センサの評価試験のための回路図であり、（ｃ）は電磁界センサの特性比較評価の結果を示す表である。
【図７】（ａ）は第２の実施形態に係る電磁界センサの空芯コイルにおける図４（ａ）に示す矢視Ａ−Ａ’線の断面図であり、（ｂ）は第２の実施形態に係る電磁界センサの他の空芯コイルにおける図４（ａ）に示す矢視Ａ−Ａ’線の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（本発明の第１の実施形態）
ケーブル１００のルート探査方式は、図５（ａ）に示すように、ケーブル１００の導体１０１又は遮へい層に、送信器１０から電気的な信号（以下、探査信号と称す）を送信用変流器（ＣＴ：current transformer）２１又はリード線２２を介して印加し、本発明に係る電磁界センサ３０（受信用センサ）を介して受信器４０でその探査信号を検出することによって探査する。なお、送信器１０及び受信器４０は、例えば、ＴＡＳＣＯ社製の製品名「ＰＴＲ６００パワートレーサー」が挙げられる。
【００１０】
送信器１０は、様々なケーブル１００（０〜６００Ｖ、交流（Alternating Current：ＡＣ）／直流（Direct Current：ＤＣ））に接続可能であり、探査の対象であるケーブル１００（以下、探査ケーブル１００と称す）の状況に応じて非常に微弱な誘導電流又は電圧を発生させる探査信号の印加方法を採用している。
また、送信器１０は、リード線２２の端部に導電性のクリップが配設され、一のリード線２２ａが探査ケーブル１００の導体１０１、遮へい層又は接地線に接続され、他のリード線２２ｂが大地に接続（接地）されることにより、探査ケーブル１００への電圧の印加と電流の通電とを行うものである。
【００１１】
送信器１０は、図１（ａ）に示すように、周波数３３ｋＨｚを基本信号として、１．１５ｍｓｅｃを周期（周波数８６８Ｈｚ）とするｏｎ／ｏｆｆ及び４００ｍｓｅｃを周期（周波数２．５Ｈｚ）とするｏｎ／ｏｆｆを組合せた信号を発信する発信器１１と、発信器１１から入力される信号を増幅するアンプ１２と、アンプ１２から入力される信号のうち交流信号を通過させ直流信号を遮断するカップリングコンデンサ１３と、電磁妨害を解消するためのフィルタであるＥＭＩ（Electro Magnetic Interference）フィルタ１４と、を備えている。
【００１２】
なお、発信器１１から発信される信号において、周波数３３ｋＨｚの周期１．１５ｍｓｅｃ（周波数８６８Ｈｚ）のｏｎ／ｏｆｆ信号は探査信号として機能する信号であり、周期４００ｍｓｅｃ（周波数２．５Ｈｚ）のｏｎ／ｏｆｆ信号はブザーの鳴動及びランプの点滅として機能する信号である。
【００１３】
また、探査信号として、周波数３３ｋＨｚの基本信号に周波数１ｋＨｚの信号を重畳させ、送信器１０から探査ケーブル１００に印加して、受信器４０により検出することで、探査ケーブル１００の周囲に敷設されている他のケーブルや周囲に設置されている機器が発生する外来ノイズ等の影響を低減させ、探査ケーブル１００の探査における信頼性の向上を図っている。
【００１４】
送信用ＣＴ２１は、内径２７ｍｍである分割型のフィライトコアに、２０ターン（左右に各１０ターン）の巻線を巻回している。なお、フィライトコアに巻回する巻線のターン数は、２０ターンに限られるものではないが、実験結果により電圧印加及び電流通電の両特性が優れた２０ターンにすることが好ましい。また、本実施形態に係る送信用ＣＴ２１は、内径２７ｍｍのフィライトコアに巻線を巻回しているために、外径２５ｍｍまでのケーブル１００を探査対象にしているが、フィライトコアの内径を大きくすれば、この外径の探査ケーブル１００に限られるものではない。
【００１５】
電磁界センサ３０は、探査ケーブル１００に流れる電流に基づいて生じる磁界及び／又は探査ケーブル１００に印加される電圧に基づいて生じる電界を検出する検知器である。
【００１６】
電磁界センサ３０は、図２、図３、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、非導電性の非磁性体（例えば、ポリプロピレン：polypropylene）からなるコア３１と、コア３１を巻回する巻線３２と、ケーブル１００に流れる探査信号の電流に基づく電磁誘導により巻線３２に生じる誘導電流を、巻線３２の両端から引き出される２本のリード線（以下、第１のリード線３３ａ，３３ｂと称す）を介して出力すると共に、ケーブル１００に印加される探査信号の電圧に基づく静電誘導により巻線３２に生じる電圧を、巻線３２の任意の点から引き出される１本のリード線（以下、第２のリード線３３ｃと称す）を介して出力する出力部３３と、コア３１及び巻線３２を収容する筐体３４とを備えている。
【００１７】
コア３１は、図２（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、探査ケーブル１００に対向される平面３１ａを有する。
なお、本実施形態に係るコア３１は、図２に示すように、例えば、縦２２ｍｍ、横１５０ｍｍ及び高さ１７ｍｍの直方体において、巻回した巻線３２がコア３１から外れることを防止する段差３１ｂ（幅１ｍｍ、高さ１ｍｍ）を外周縁に備える。すなわち、コア３１は、段差３１ｂの内側における巻線３２が巻回される部分が、縦２０ｍｍ、横１４８ｍｍ及び高さ１５ｍｍの直方体である。
また、段差３１ｂは、図２（ｂ）に示すように、第１のリード線３３ａ，３３ｂ及び第２のリード線３４ａを取り出すための幅２ｍｍの切欠き部３１ｃを背面側の中央上下二箇所に備える。
なお、本実施形態に係るコア３１は、平面３１ａを含む各面が略矩形状である略直方体からなるが、探査ケーブル１００に対向される平面３１ａを有するのであれば、略直方体に限られるものではなく、例えば、平面３１ａを一側面とする略三角柱であってもよい。
【００１８】
巻線３２は、エナメル線等の被覆導線であり、図２及び図４（ａ）に示すように、コア３１の平面３１ａの長手方向に沿って一様かつ密にコア３１に巻回した空芯コイルを形成しており、探査ケーブル１００に流れる電流に基づく電磁誘導によりコア３１に電圧が誘起され、コア３１に誘起される磁界の変化に応じて誘導電流が生じ、第１のリード線３３ａ，３３ｂを介して出力部３３に誘導電流を出力する。
また、巻線３２は、一様かつ密に巻回された巻線３２全体を電極として同一視することができ、この電極（巻線３２）に、探査ケーブル１００に印加される電圧に基づく静電誘導により電圧が生じ、第２のリード線３３ｃを介して出力部３３に電圧を出力する。
なお、本実施形態に係る第２のリード線３３ｃは、巻線３２に溶接されるエナメル線等の被覆導線であり、探査ケーブル１００に近づけて巻線３２のインダクタンスの影響を抑制するために、図２（ｂ）に示すように、コイルの略中心に溶接することが好ましい。
【００１９】
出力部３３は、受信器４０に接続され、電磁誘導により巻線３２に生じる誘導電流を受信器４０に出力し、静電誘導により電極（巻線３２）に生じる電圧を受信器４０に出力する。
【００２０】
なお、磁界を検出する場合は、第２のリード線３３ｃと受信器４０との接続を遮断し、巻線３２を空芯コイルとして磁界を検出し、第１のリード線３３ａ，３３ｂを介して出力部３３から受信器４０に電磁誘導による誘導電流を出力する。
また、電界を検出する場合は、第１のリード線３３ａ，３３ｂと受信器４０との接続を遮断し、第１のリード線３３ａ，３３ｂ同士を短絡させ、巻線３２を電極として電界を検出し、第２のリード線３３ｃを介して出力部３３から受信器４０に静電誘導による電圧を出力する。
【００２１】
筐体３４は、樹脂により成形され、巻線３２が巻回されたコア３１を収納する。
また、筐体３４は、図３に示すように、略直方体の外形であり、背面の中央に開口部３４ａを有し、出力部３３（第１のリード線３３ａ，３３ｂ、第２のリード線３３ｃ）が開口部３４ａから引き出される。
なお、筐体３４は、例えば、縦４０ｍｍ、横１５０ｍｍ及び高さ４０ｍｍの直方体に対して、正面及び背面の各辺を１ｍｍで面取りし、正面及び背面の角に半径２ｍｍのＲを付けている
【００２２】
受信器４０は、送信器１０から発信される信号のみを内部のマイクロプロセッサが自動的に識別することで、検査対象ケーブル１００を探査するための作業性及び確実性を飛躍的に向上している。
なお、受信器４０による検査対象ケーブル１００の探査は、探査ケーブル１００の導電部を通した閉回路が構成される場合には、探査ケーブル１００に、電圧がほとんど掛からず、電流が流れるために、この電流に基づいて生じる磁界の大きさから対象ケーブル１００の探査が可能となる。
一方、探査ケーブル１００の導電部を通した閉回路が構成されない場合には、探査ケーブル１００に、電流がほとんど流れず、電圧が印加されるために、この電圧に基づいて生じる電界の大きさから対象ケーブル１００の探査が可能となる。
【００２３】
受信器４０は、図１（ｂ）に示すように、電磁界検出部４１と、整流回路４２と、信号増幅・感度調整部４３と、フィルタ４４と、信号レベル検出部４５と、報知部４６とを備えている。
【００２４】
電磁界検出部４１は、磁界検出部４１ａ及び電界検出部４１ｂから構成される。
磁界検出部４１ａは、電磁界センサ３０から入力される誘導電流から、磁界（誘導電流）を検出し、検出した誘導電流を電圧に変換して、整流回路４２に出力する。
電界検出部４１ｂは、電磁界センサ３０から入力される電圧から、電界（電圧）を検出し、整流回路４２に出力する。
なお、磁界（誘導電流）の検出においては、共振回路を構成した場合と共振回路を構成しない場合とで、評価試験を行なったところ、共振回路を構成した場合の方が、探査ケーブル１００の探査性能に優れていたために、磁界検出部４１ａは、共振回路を内蔵することが好ましい。
【００２５】
整流回路４２は、第１の整流回路４２ａ及び第２の整流回路４２ｂから構成される。
第１の整流回路４２ａは、磁界検出部４１ａから入力される、誘導電流を変換した電圧を全波整流して、信号増幅・感度調整部４３に出力する。
第２の整流回路４２ｂは、電界検出部４１ｂから入力される、静電誘導に基づく電圧を全波整流して、信号増幅・感度調整部４３に出力する。
【００２６】
信号増幅・感度調整部４３は、第１の信号増幅・感度調整部４３ａ及び第２の信号増幅・感度調整部４３ｂから構成され、整流回路４２（第１の整流回路４２ａ、第２の整流回路４２ｂ）から入力される電圧に対して、受信強度が強い場合には増幅率を５０倍とし、受信強度が弱い場合には増幅率を２．５倍として、フィルタ４４に出力する。
なお、本実施形態に係る信号増幅・感度調整部４３は、電磁界センサ３０の仕様の検討において、受信器４０に接続した電磁界センサ３０との相性が最適化できたために、この増幅率に設定しているが、この増幅率に限られるものではない。
【００２７】
フィルタ４４は、第１のフィルタ４４ａ及び第２のフィルタ４４ｂから構成され、信号増幅・感度調整部４３（第１の信号増幅・感度調整部４３ａ、第２の信号増幅・感度調整部４３ｂ）から入力される信号のうち、所定の周波数（例えば、３３ｋＨｚ／８６８Ｈｚ）のみを通過させるバンドパスフィルタ（Band-pass filter:ＢＰＦ）であり、通過させた所定の周波数の信号を信号レベル検出部４５に出力する。
【００２８】
信号レベル検出部４５は、第１の信号レベル検出部４５ａ及び第２の信号レベル検出部４５ｂから構成され、予め定めた閾値に基づき、フィルタ４４（第１のフィルタ４４ａ、第２のフィルタ４４ｂ）から入力される信号のレベルを検出し、検出した信号レベルを報知部４６に出力する。
【００２９】
報知部４６は、信号レベル検出部４５（第１の信号レベル検出部４５ａ、第２の信号レベル検出部４５ｂ）から入力される信号のレベルに応じて、ブザーの鳴動及び／又はＬＥＤ（light-emitting diode）ランプの点灯等により、作業者に対して報知する。
【００３０】
ここで、電磁界センサ３０の仕様を検討する。
まず、電磁界センサ３０における巻線３２の最適なターン数について、図５（ａ）に示す評価試験回路を用い、受信器４０と組み合わせて調整した結果を図５（ｂ）に示す。
【００３１】
なお、評価試験では、送信器１０の一のリード線２２ａが探査ケーブル１００の導体１０１又は遮へい層に接続され、送信器１０の他のリード線２２ｂが大地に接続（接地）されており、探査ケーブル１００の導体１０１又は遮へい層に送信器１０から探査信号が印加される。
また、評価試験では、閉回路に電流が通電される条件において、受信器４０に接続された電磁界センサ３０を遠方から探査ケーブル１００に徐々に近づけ、電磁界センサ３０（受信器４０）が磁界を検出した地点における探査ケーブル１００からの距離を測定した。
【００３２】
なお、図５（ｂ）に示す表中の「ＬＥＤ１個点滅」とは、受信器４０の報知部４６であるＬＥＤランプが点灯し、反応が低い場合である。また、「ブザー鳴り始め（ＬＥＤ３個点滅）」とは、受信器４０の報知部４６であるＬＥＤランプが３個以上点灯又はレベル判定が可能であり、反応が良い場合である。また、「ＬＥＤ５個点滅」とは、受信器４０の報知部４６であるＬＥＤランプが５個点灯し、非常に反応が良い場合である。
【００３３】
図５（ｂ）に示すように、巻線３２のターン数が２０ターンの場合に、探査ケーブル１００及び電磁界センサ３０間の距離が最も離間した状態で磁界の検出が可能であるという結果が得られた。このため、本実施形態に係る電磁界センサ３０においては、巻線３２のターン数として２０ターンを選択した。なお、本実施形態に係る巻線３２は、この巻数に限られるものではなく、電磁界センサ３０に求められる磁界検出の感度に応じて巻数を調整することが好ましい。
【００３４】
つぎに、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示す設備において、送信器１０、送信用ＣＴ２１又はリード線２２、受信器４０及び本実施形態に係る電磁界センサ３０を備えたケーブル探査装置（実施例）と、送信器１０、送信用ＣＴ２１又はリード線２２、受信器４０及び従来の電磁界センサ（クランプ式センサ）１３０を備えたケーブル探査装置（比較例）と、によるケーブル１００の探査性能の比較について、検証した結果を図６（ｃ）に示す。
ここでは、本実施形態に係る電磁界センサ３０（実施例）と従来の電磁界センサ１３０（比較例）とにおける巻線３２のターン数を２０ターンにしている。
【００３５】
また、評価試験では、受信器４０に接続された電磁界センサ３０（実施例）又は電磁界センサ１３０（比較例）を遠方から探査ケーブル１００に徐々に近づけ、電磁界センサ３０（実施例）又は電磁界センサ１３０（比較例）が磁界若しくは電界を検出した地点における探査ケーブル１００からの距離を測定した。
【００３６】
なお、従来の電磁界センサ１３０（比較例）は、特開２０１１−０５９０７０号公報に開示されるものであり、導電性を有する非磁性体からなり、ケーブルをクランプした状態で当該ケーブルの一部を周方向に包囲する略環状の電極と、磁性体からなり、絶縁体を介して電極の環の外側に配設される磁気コアと、磁気コアを巻回する巻線と、電極からリード線により引き出され、巻線の両端からリード線により引き出される出力部と、を備え、電磁誘導により巻線に生じる誘導電流を出力部から出力し、静電誘導により電極に生じる電圧を出力部から出力するものである。
【００３７】
また、図６（ａ）に示す設備は、送信器１０と探査ケーブル１００との接続にリード線２２を使用した場合であり、一のリード線２２ａが探査ケーブル１００の導体１０１に接続され、他のリード線２２ｂが大地に接続（接地）されている。
また、図６（ｂ）に示す設備は、送信器１０と探査ケーブル１００との接続に送信用ＣＴ２１を使用した場合である。
【００３８】
なお、図６（ｃ）に示す表中の「受信器の感度」とは、受信器４０の感度調節ボタンにより高感度又は低感度を切り替えた場合である。また、「探査ケーブルの接地」とは、探査ケーブル１００の両端又は片端を接地した場合である。また、「信号検出」とは、電磁誘導により巻線３２に生じる誘導電流を検出する場合又は静電誘導により電極（巻線３２）に生じる電圧を検出する場合である。
さらに、「ＬＥＤ３個点滅」とは、受信器４０の報知部４６であるＬＥＤランプが３個以上点灯又はレベル判定が可能であり、反応が良い場合である。また、「ＬＥＤ５個点滅」とは、受信器４０の報知部４６であるＬＥＤランプが５個点灯し、非常に反応が良い場合である。
【００３９】
図６（ｃ）に示すように、本実施形態に係る電磁界センサ３０（実施例）は、磁界（誘導電流）を検出する場合と電界（電圧）を検出する場合とにおいて、従来技術に係る電磁界センサ１３０（比較例）と比較して、探査ケーブル１００から離間した場所から探査が可能であるという結果が得られた。
特に、本実施形態に係る電磁界センサ３０（実施例）は、磁界（誘導電流）を検出する場合に、受信器４０の感度を高くすると、探査ケーブル１００及び電磁界センサ３０間の距離が１ｍ程度離間していてもケーブル探査が可能であることがわかる。
【００４０】
以上のように、本実施形態に係る電磁界センサ３０は、非導電性の非磁性体からなるコア３１と、コア３１を巻回する巻線３２と、探査ケーブル１００に流れる探査信号の電流に基づく電磁誘導により巻線３２に生じる誘導電流を、巻線３２の両端から引き出される２本の第１のリード線３３ａ，３３ｂを介して出力すると共に、探査ケーブル１００に印加される探査信号の電圧に基づく静電誘導により巻線３２に生じる電圧を、巻線３２の任意の点から引き出される１本の第２のリード線３３ｃを介して出力する出力部３３と、を備える。これにより、本実施形態に係る電磁界センサ３０は、探査ケーブル１００に流れる電流に基づいて生じる磁界及び探査ケーブル１００に印加される電圧に基づいて生じる電界を、単一の部品（空芯コイル）によって検出することができ、ケーブル１００の探査作業性を大幅に簡略化することができるという作用効果を奏する。
【００４１】
また、本実施形態に係る電磁界センサ３０は、コア３１が探査ケーブル１００に対向される平面３１ａを有し、巻線３２が平面３１ａの長手方向に沿ってコア３１に巻回されることにより、探査ケーブル１００に対向される平面３１ａ全体が探査ケーブル１００に対してほぼ等間隔になり、探査ケーブル１００の周囲を周回するように発生する探査信号の電流に基づく磁界を検出する場合に、円状の空芯コイルと比較して、空芯コイルの開口部（コイル内部）に鎖交する磁束数を増加させることができ、磁界を高感度に検出することができるという作用効果を奏する。
【００４２】
ここで、従来の電磁界センサは、探査ケーブル１００をクランプした場合に、環状のコイルが形成され、探査ケーブル１００から発生する磁界によるコイル内部に鎖交する磁束の数が最も多くなる構造であるため、探査信号の検出性能を最大限に発揮するために、探査ケーブル１００をクランプする必要がある。
すなわち、従来の電磁界センサは、探査ケーブル１００をクランプせずに、探査ケーブル１００から離間した場合に、環状のコイル全体に亘るコイル内部に磁束が鎖交し難くなり、コイルに鎖交する磁束の数が探査ケーブル１００からの距離に依存するものである。
【００４３】
これに対し、本実施形態に係る電磁界センサ３０は、高周波の微小電流の検出に適する空芯コイルを使用し、略矩形状の平面３１ａを有する非導電性の非磁性体のコア３１の長手方向に一様かつ密に巻線３２を巻回してコイルの磁路断面積が大きい空芯コイルとする。
そして、本実施形態に係る電磁界センサ３０は、コイル断面が探査信号による磁界に直交する向きになるように空芯コイルを配置すると、空芯コイル全体に亘る空芯コイル内部に磁束が鎖交し、従来の電磁界センサのコイルと比較して、空芯コイルに鎖交する磁束の数が探査ケーブル１００からの距離に依存され難いものである。
【００４４】
このため、本実施形態に係る電磁界センサ３０は、従来の電磁界センサのコイルの磁路断面積に対して、空芯コイルの磁路断面積を大きくすることができ、鎖交磁束数を増加させることができる。
すなわち、本実施形態に係る電磁界センサ３０は、コア３１（平面３１ａ）の長手方向を探査ケーブル１００の長手方向に平行になるように空芯コイルを配置することにより、探査ケーブル１００に注入された探査信号により生じる磁界を離れた場所から高感度に検出することができると共に、電極となる巻線３２が探査ケーブル１００に沿うために、効率よく電界を検出することができる。
【００４５】
また、本実施形態に係る電磁界センサ３０は、探査ケーブル１００に電流が通電される場合に、探査ケーブル１００から離れた状態で、探査ケーブル１００に流れる電流に基づく磁界を検出することができ、探査ケーブル１００をクランプすることなく、埋設ケーブルや天井等の作業者の手の届かない場所に敷設されるケーブルの経路探査作業を簡略化することができる。
【００４６】
また、本実施形態に係る電磁界センサ３０は、空芯コイルを使用しているが、一般的な電磁界センサに用いられる集磁コアや電極を必要としないため、装置の軽量化、部品点数の削減及び低コスト化が可能になる。
【００４７】
なお、本実施形態に係る電磁界センサ３０は、探査ケーブル１００から離れた場所からの使用に特化すれば、空芯コイルを大きくし、巻線３２の巻数を増加させることにより、遠方からの探査性能を向上させることができる。
【００４８】
特に、本実施形態に係る電磁界センサ３０は、空芯コイルを長手方向に引き延ばし、短手方向の空芯コイルの幅（高さ）が１５ｍｍにすることにより、探査ケーブル１００の外径が１５ｍｍ以上であり、かつ、電磁界センサ３０を探査ケーブル１００に接触できる条件であれば、複数のケーブル１００のうち所望の探査ケーブル１００の判別を行うことができる。
【００４９】
（本発明の第２の実施形態）
図７（ａ）は第２の実施形態に係る電磁界センサの空芯コイルにおける図４（ａ）に示す矢視Ａ−Ａ’線の断面図であり、図７（ｂ）は第２の実施形態に係る電磁界センサの他の空芯コイルにおける図４（ａ）に示す矢視Ａ−Ａ’線の断面図である。図７（ａ）及び図７（ｂ）において、図４と同じ符号は、同一又は相当部分を示し、その説明を省略する。
【００５０】
前述した第１の実施形態においては、図４（ｂ）に示すように、巻線３２が被覆導線であり、隣り合う巻線３２同士が密着してコア３１に一層で巻回されるために、隣り合う巻線３２の導体（芯線）間に絶縁部分があり、探査ケーブル１００に対向する面において、電極が面形状ではなく線形状である。このため、第１の実施形態に係る電極（巻線３２）は、探査ケーブル１００の導体１０１に対する完全な対向平板ではない。
【００５１】
これに対し、本実施形態に係る巻線３２は、図７（ａ）に示すように、隣り合う巻線３２同士が密着してコア３１に下層として巻回され、下層の隣接する巻線３２間に上層として巻回される二層巻の構造である。
これにより、本実施形態に係る電極（巻線３２の二層巻構造）は、第１の実施形態に係る電極（巻線３２の一層巻構造）よりも、対向平板に近似するものであり、探査ケーブル１００の導体１０１との対向面積を広げることができ、効率よく電界を検出することができ、電界センサとして十分に機能を果たすことができる。
【００５２】
さらに、本実施形態に係る巻線３２は、図７（ｂ）に示すように、テープ状（例えば、銅テープ）であり、隣り合う巻線３２（導体）同士が重畳してコア３１に巻回されてもよい。
これにより、本実施形態に係る電極（テープ状の巻線３２）は、本実施形態に係る電極（通常の巻線３２の二層巻構造）よりも、対向平板に近似するものであり、探査ケーブル１００の導体１０１との対向面積を広げることができ、さらに効率よく電界を検出することができ、電界センサとして十分に機能を果たすことができる。
【符号の説明】
【００５３】
１０    送信器
１１    発信器
１２    アンプ
１３    カップリングコンデンサ
１４    ＥＭＩフィルタ
２１    送信用ＣＴ
２２    リード線
２２ａ  一のリード線
２２ｂ  他のリード線
３０    電磁界センサ
３１    コア
３１ａ  平面
３１ｂ  段差
３１ｃ  切欠き部
３２    巻線
３３    出力部
３３ａ，３３ｂ  第１のリード線
３３ｃ  第２のリード線
３４    筐体
３４ａ  開口部
４０    受信器
４１    電磁界検出部
４１ａ  電界検出部
４１ｂ  磁界検出部
４２    整流回路
４２ａ  第１の整流回路
４２ｂ  第２の整流回路
４３    信号増幅・感度調整部
４３ａ  第１の信号増幅・感度調整部
４３ｂ  第２の信号増幅・感度調整部
４４    フィルタ
４４ａ  第１のフィルタ
４４ｂ  第２のフィルタ
４５    信号レベル検出部
４５ａ  第１の信号レベル検出部
４５ｂ  第２の信号レベル検出部
４６    報知部
１００  ケーブル
１０１  導体
１３０  電磁界センサ
【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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