(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々の先端部の先端面同士が接離するように少なくとも一方が回動可能に構成されて当該先端面同士が接近した状態において測定対象をクランプ可能な平面視弧状の一対のセンサを有してクランプ状態の当該測定対象についての第１被検出量を検出するクランプセンサと、前記各センサの少なくとも一方に配設されて前記測定対象に交流電圧が供給されている活電状態の検出に用いる第２被検出量を検出するための検出用電極と、前記第１被検出量に基づいて前記測定対象についての被測定量を測定する測定部と、前記第２被検出量を検出して当該第２被検出量に基づいて前記測定対象の前記活電状態を検出する検電部とを備えた測定装置であって、
前記検出用電極は、前記少なくとも一方のセンサにおけるクランプ状態の前記測定対象に対向する内周面および当該内周面の裏面である外周面の少なくとも一方と前記先端面とに沿って延在するように配設されている測定装置。
【請求項２】
前記検出用電極は、前記少なくとも一方のセンサにおける前記内周面と前記先端面とに沿って延在するように配設されている請求項１記載の測定装置。
【請求項３】
前記少なくとも一方のセンサの前記先端面には、前記第１被検出量としての磁気を検出する磁気検出素子が配設され、
前記検出用電極は、前記磁気検出素子についての信号入出力用の電気配線で構成されている請求項１または２記載の測定装置。
【請求項４】
前記検出用電極としての前記電気配線が形成された回路基板が前記少なくとも一方のセンサにおける前記内周面および前記外周面の少なくとも一方と前記先端面とに沿って延在するように配置されている請求項３記載の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象についての被測定量を測定すると共に測定対象の活電状態を検出可能な測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
測定対象をクランプして電流を測定する装置として、下記特許文献１において出願人が開示した電流測定装置が知られている。この電流測定装置は、クランプ式の電流測定装置であって、回動可能な平面視略弧状の一対のセンサを備えて、検査対象（検出対象体）としての電線をクランプした状態で、電線に流れる電流を非接触で測定可能に構成されている。また、測定対象の活電状態を報知する装置として、下記特許文献２において出願人が開示した検電器が知られている。この検電器は、本体部および可動部を備えて、検査対象（検査対象体）に所定電圧値以上の交流電圧が供給されている活電状態を検出可能に構成されている。
【０００３】
一方、電源装置の設置工事や保守を行う現場では、電流の測定および活電状態の検出を１つの装置で行うことができれば、作業効率を向上させることができるため、このような装置の開発が従来から望まれていた。このような要望に応えるべく、出願人は、検電機能を備えたクランプ式の電流測定装置（以下、「検電機能付き電流測定装置」ともいう）を開発している。この場合、この検電機能付き電流測定装置では、検査対象をクランプしていない状態における活電状態の検出を容易とするため、活電状態の検出に用いる電圧検出用の電極が、センサの外周面に沿って配設されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−６８５９１号公報（第５頁、第１図）
【特許文献２】特開２００８−１８５４３４号公報（第４頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記した検電機能付き電流測定装置には、改善すべき以下の課題がある。すなわち、この検電機能付き電流測定装置では、活電状態の検出に用いる電圧検出用の電極がセンサの外周面に沿って配設されている。この構成では、センサでクランプしていない検査対象に対して、センサの外周面に配設されている電極を容易に近接させることができるため、このような検査対象の活電状態を確実に検出することができる。しかしながら、この構成では、センサでクランプしている検査対象に電極を近接させることが困難なため、活電状態の検出が困難となることがある。このように、従来の検電機能付き電流測定装置には、検査対象をクランプしている状態およびクランプしていない状態のいずれの状態においても検査対象の活電状態を確実に検出することができる構成とはなっておらず、この点の改善が望まれている。
【０００６】
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、測定対象をクランプしている状態およびクランプしていない状態のいずれの状態においても測定対象の活電状態を確実に検出し得る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】
【０００７】
上記目的を達成すべく請求項１記載の測定装置は、各々の先端部の先端面同士が接離するように少なくとも一方が回動可能に構成されて当該先端面同士が接近した状態において測定対象をクランプ可能な平面視弧状の一対のセンサを有してクランプ状態の当該測定対象についての第１被検出量を検出するクランプセンサと、前記各センサの少なくとも一方に配設されて前記測定対象に交流電圧が供給されている活電状態の検出に用いる第２被検出量を検出するための検出用電極と、前記第１被検出量に基づいて前記測定対象についての被測定量を測定する測定部と、前記第２被検出量を検出して当該第２被検出量に基づいて前記測定対象の前記活電状態を検出する検電部とを備えた測定装置であって、前記検出用電極は、前記少なくとも一方のセンサにおけるクランプ状態の前記測定対象に対向する内周面および当該内周面の裏面である外周面の少なくとも一方と前記先端面とに沿って延在するように配設されている。
【０００８】
また、請求項２記載の測定装置は、請求項１記載の測定装置において、前記検出用電極は、前記少なくとも一方のセンサにおける前記内周面と前記先端面とに沿って延在するように配設されている。
【０００９】
また、請求項３記載の測定装置は、請求項１または２記載の測定装置において、前記少なくとも一方のセンサの前記先端面には、前記第１被検出量としての磁気を検出する磁気検出素子が配設され、前記検出用電極は、前記磁気検出素子についての信号入出力用の電気配線で構成されている。
【００１０】
また、請求項４記載の測定装置は、請求項３記載の測定装置において、前記検出用電極としての前記電気配線が形成された回路基板が前記少なくとも一方のセンサにおける前記内周面および前記外周面の少なくとも一方と前記先端面とに沿って延在するように配置されている。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の測定装置では、少なくとも一方のセンサの内周面および外周面の少なくとも一方と先端面とに沿って延在するように検出用電極が配設されている。このため、この測定装置によれば、各センサによってクランプしている測定対象と検出用電極とを十分に近接させることができるため、測定対象に交流電圧が供給されているときの第２被検出量を検出用電極を介して確実に検出することができる結果、クランプしている測定対象の活電状態を確実に検出することができる。また、この測定装置によれば、クランプすることが困難な測定対象に対してクランプセンサの先端部を近接させることで、先端面に配設した検出用電極と測定対象とを十分に近接させることができる。このため、この測定装置によれば、クランプすることが困難な測定対象であっても、測定対象に交流電圧が供給されているときの第２被検出量を検出用電極を介して確実に検出することができる結果、測定対象の活電状態を確実に検出することができる。したがって、この測定装置によれば、測定対象をクランプしている状態およびクランプしていない状態のいずれの状態においても測定対象の活電状態を確実に検出することができる。
【００１２】
また、請求項２記載の測定装置によれば、少なくとも一方のセンサにおける内周面と先端面とに沿って延在するように検出用電極を配設したことにより、外周面と先端面とに沿って延在するように検出用電極を配設した構成と比較して、クランプしている測定対象と検出用電極とをより確実に近接させることができるため、クランプ状態の測定対象の活電状態をより確実に検出することができる。
【００１３】
また、請求項３記載の測定装置では、第１被検出量としての磁気を検出する磁気検出素子が少なくとも一方のセンサの先端面に配設され、磁気検出素子についての信号入出力用の電気配線で検出用電極が構成されている。このため、この測定装置によれば、磁気検出素子についての信号入出力用の電気配線と検出用電極とを兼用することができる結果、センサの構成を簡略化することができる。
【００１４】
また、請求項４記載の測定装置では、検出用電極としての電気配線が形成された回路基板が少なくとも一方のセンサにおける内周面および外周面の少なくとも一方と先端面とに沿って延在するように配置されている。このため、この測定装置によれば、フレキシブル基板を内周面および外周面の少なくとも一方と先端面とに沿って配置することで、検出用電極として機能させる電気配線を内周面および外周面の少なくとも一方と先端面とに沿って確実かつ容易に配設することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】電流測定装置１の正面図である。
【図２】電流測定装置１の構成を示す構成図である。
【図３】磁気検出素子２２が実装されたフレキシブル基板１２の斜視図である。
【図４】電流測定装置１の使用方法を説明する第１の説明図である。
【図５】電流測定装置１の使用方法を説明する第２の説明図である。
【図６】電流測定装置１の使用方法を説明する第３の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、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。
【００１７】
最初に、電流測定装置１の構成について説明する。図１に示す電流測定装置１は、測定装置の一例であって、測定対象（例えば、図２，４に示す導線１００）についての被測定量（例えば、電流）を非接触で測定すると共に、測定対象に予め規定された規定値以上の交流電圧Ｖａが供給されている活電状態（活線状態）を非接触で検出可能に構成されている。具体的には、電流測定装置１は、図１，２に示すように、クランプセンサ２および本体部３を備えて構成されている。
【００１８】
クランプセンサ２は、図１に示すように、センサ１１ａ，１１ｂ（以下、区別しないときには「センサ１１」ともいう）を備えて構成されている。各センサ１１は、同図に示すように、磁性コア、シールド（いずれも図示せず）、並びに磁性コアおよびシールドを覆うカバー２３をそれぞれ備えて平面視が弧の形状をなすように形成されている。また、センサ１１ｂには、磁気検出素子２２（図３も参照）が配設されている。
【００１９】
また、この電流測定装置１では、センサ１１ａが支点Ｐを回動中心として回動可能に本体部３のケース３０に保持されると共に、センサ１１ｂが回動しない状態でケース３０に固定されて、各センサ１１における各先端部の各先端面４２同士が接離（開閉）するように構成されている。また、この電流測定装置１では、ケース３０に配設されているレバー３０ａに対する操作に応じてセンサ１１ａが回動するように構成されている。
【００２０】
このクランプセンサ２は、各センサ１１の各先端面４２同士が近接（閉じた）ときに各センサ１１が測定対象をクランプし、その状態（クランプ状態）において、測定対象に生じる第１被検出量を非接触で検出する。具体的には、クランプセンサ２は、測定対象としての導線１００に電流（直流電流Ｉｄまたは交流電流Ｉａ：図２参照）が流れているときに生じる第１被検出量としての磁気を検出する。
【００２１】
磁気検出素子２２は、一例として、ホール素子で構成され、図１，３に示すように、フレキシブル基板１２（回路基板）に実装された状態で、センサ１１ｂ（各センサ１１の少なくとも一方の一例）の先端面４２に配設されている。この電流測定装置１では、各センサ１１で測定対象としての導線１００をクランプした（取り囲んだ）状態において、導線１００に電流（直流電流Ｉｄまたは交流電流Ｉａ）が流れているときには、その電流によって各センサ１１の磁性コアに生じる磁気を磁気検出素子２２が検出して検出信号Ｓを出力する。
【００２２】
ここで、図３に示すように、磁気検出素子２２が実装されているフレキシブル基板１２には、磁気検出素子２２に対する信号入力用および磁気検出素子２２からの信号出力用の配線パターン（電気配線：以下、「信号入出力用の配線パターン」ともいう）が形成されており、この電流測定装置１では、これらの信号入出力用の配線パターンを、活電状態を検出する際に用いる第２被検出量を検出するための検出用電極（以下、「検出用電極１３」ともいう）として機能させている。
【００２３】
また、この電流測定装置１では、図３に示すように、検出用電極１３が、フレキシブル基板１２の先端部１２ａにおいて、先端部１２ａの縁部（同図における上端部）に沿うように形成されている。また、この電流測定装置１では、一例として、フレキシブル基板１２が多層に構成され、各層に検出用電極１３が形成されている。この場合、この電流測定装置１では、同図に示すように、４つの検出用電極１３を備えている。また、平面視状態において隣接する２つの検出用電極１３が、互いに交差（ツイスト）するように配設され、これによってノイズの重畳が軽減が図られている。
【００２４】
また、この電流測定装置１では、フレキシブル基板１２が、図１に示すように、センサ１１ｂの内周面４１および先端面４２に沿って延在するようにカバー２３の内側に配置されている。このため、フレキシブル基板１２に形成されている検出用電極１３（信号入出力用の配線パターン）が、センサ１１ｂの内周面４１および先端面４２に沿って延在するように配設されている。この場合、内周面４１とは、クランプ状態の測定対象（図５に示す導線１００）に対向する面であって、第１センサ１１ａ，１１ｂの各先端面４２同士が近接した（閉じた）ときに第１センサ１１ａ，１１ｂによって構成される環状体の内側の面を構成する面をいうものとする。この電流測定装置１では、上記したように、検出用電極１３が、フレキシブル基板１２の先端部１２ａの縁部に沿うように形成されている。このため、フレキシブル基板１２がセンサ１１ｂに配置されている状態では、検出用電極１３がセンサ１１ｂの先端面４２における外周面４３（内周面４２の裏面となる面）の近傍まで配設されることとなる。
【００２５】
本体部３は、図１，２に示すように、表示部３１、操作部３２、処理部３３、発光部３４、音声出力部３５、およびこれらの各構成要素が収容または配設されるケース３０を備えて構成されている。この場合、発光部３４および音声出力部３５は、報知部として機能する。
【００２６】
表示部３１は、例えば液晶パネルで構成されて、図１に示すように、ケース３０の正面パネルに配設されている。また、表示部３１は、処理部３３の制御に従って電流（直流電流Ｉｄまたは交流電流Ｉａ）の電流値Ｉｍ（測定値）等を表示する。操作部３２は、ケース３０の正面パネルに配設された各種のスイッチ３２ａやダイヤル３２ｂ等を備えて構成され、これらの操作に応じた操作信号を出力する。
【００２７】
処理部３３は、操作部３２から出力される操作信号に従って本体部３を構成する各部を制御する。また、処理部３３は、測定部として機能し、センサ１１から出力される検出信号Ｓ（センサ１１によって検出された第１被検出量）に基づいて測定対象に流れる直流電流Ｉｄまたは交流電流Ｉａの電流値Ｉｍを測定して表示部３１に表示させる。
【００２８】
また、処理部３３は、検電部として機能し、測定対象に交流電圧が供給されているときに、その交流電圧の電圧値が予め決められた規定値以上のときに、発光部３４を発光させると共に、音声出力部３５に警告音を出力させることにより、測定対象が活電状態であることを報知させる。この場合、処理部３３は、フレキシブル基板１２に形成されている検出用電極としての検出用電極１３を介して測定対象と大地との間に流れる電流を第２被検出量として検出し、検出した電流の電流値に基づいて交流電圧の電圧値を算出する。
【００２９】
次に、電流測定装置１の使用法について、図面を参照して説明する。
【００３０】
例えば、図４に示す導線１００に流れている電流の電流値Ｉｍを測定する際には、本体部３の操作部３２におけるダイヤル３２ｂを操作して電源を投入し、次いで、操作部３２のダイヤル３２ｂを操作して、「電流測定モード」を選択する。続いて、クランプセンサ２（各センサ１１）で導線１００をクランプする。具体的には、まず、本体部３のケース３０に配設されているレバー３０ａを押し込む。この際に、同図に示すように、センサ１１ａが支点Ｐを回動中心として回動して、センサ１１ａの先端面４２がセンサ１１ｂの先端面４２から離反する。
【００３１】
次いで、各センサ１１の各先端面４２の間の隙間に導線１００を通し、続いて、レバー３０ａの押し込みを解除することによって各センサ１１の各先端面４２を近接させる。この際に、図５に示すように、各センサ１１（各センサ１１で構成される環状体）によって導線１００が取り囲まれる（クランプされる）。
【００３２】
ここで、導線１００に直流電流Ｉｄまたは交流電流Ｉａが流れているときには、その電流によって各センサ１１（各センサ１１の各磁性コア）に生じる磁気を磁気検出素子２２が検出して検出信号Ｓを出力する。また、この際には、処理部３３が、磁気検出素子２２（センサ１１）から出力される検出信号Ｓに基づいて導線１００に流れる直流電流Ｉｄまたは交流電流Ｉａの電流値Ｉｍを測定する。次いで、処理部３３は、センサ１１から出力される検出信号Ｓに基づいて測定した直流電流Ｉｄまたは交流電流Ｉａの電流値Ｉｍを表示部３１に表示させる。
【００３３】
次に、導線１００をクランプした状態で、導線１００の活電状態（予め規定された規定値以上の交流電圧Ｖａが供給されている状態）を検出する際には、操作部３２のダイヤル３２ｂを操作して、「検電モード」を選択する。
【００３４】
ここで、導線１００に交流電圧Ｖａが供給されているときには、フレキシブル基板１２に形成されている検出用電極１３、およびこの電流測定装置１を把持している測定者を介して、導線１００と大地との間の静電容量に起因して導線１００と大地との間に交流電流が流れる。また、この際には、処理部３３が、その交流電流に基づいて導線１００に供給されている交流電圧Ｖａの電圧値を測定すると共に、測定した電圧値が規定値以上か否かを判別する。この場合、電圧値が規定値以上と判別したとき、つまり、導線１００が活電状態であると判別したときには、処理部３３は、発光部３４を発光させると共に、音声出力部３５に警告音を出力させる。これにより、導線１００が活電状態であることが報知される。なお、導線１００と大地との間を流れる交流電流に基づいて導線１００に供給されている交流電圧Ｖａの電圧値を測定する技術については、公知のため（一例として、特開２００２−１４８２８７号公報参照）、詳細な説明を省略する。
【００３５】
この場合、この電流測定装置１では、検出用電極１３がセンサ１１ｂの内周面４１および先端面４２に沿って延在するように配設されているため、各センサ１１によってクランプしている導線１００と内周面４１および先端面４２に配設されている検出用電極１３とが十分に近接している。このため、この電流測定装置１では、導線１００に交流電圧Ｖａが供給されているときに流れる交流電流を検出用電極１３を介して確実に検出することができる結果、クランプ状態の導線１００の活電状態を確実に検出することが可能となっている。
【００３６】
次に、例えば、図６に示すコンセント２００の活電状態を検査する際には、「検電モード」を選択した状態の電流測定装置１を保持して、同図に示すように、クランプセンサ２（センサ１１ｂ）の先端部を、コンセント２００に近接させる。
【００３７】
ここで、コンセント２００に交流電圧Ｖａが供給されているときには、フレキシブル基板１２に形成されている検出用電極１３を介して測定対象と大地との間に交流電流が流れ、処理部３３が、その交流電流に基づいてコンセント２００に供給されている交流電圧Ｖａの電圧値を測定すると共に、測定した電圧値が規定値以上か否かを判別する。この場合、電圧値が規定値以上（コンセント２００が活電状態である）と判別したときには、処理部３３は、発光部３４を発光させると共に、音声出力部３５に警告音を出力させる。これにより、コンセント２００が活電状態であることが報知される。
【００３８】
この場合、この電流測定装置１では、検出用電極１３がセンサ１１ｂの内周面４１だけでなく、先端面４２に沿って延在するようにも配設されているため、クランプすることが困難なコンセント２００に対してクランプセンサ２（センサ１１ｂ）の先端部を近接させることで、先端面４２に配設した検出用電極１３とコンセント２００とを十分に近接させることができる。したがって、この電流測定装置１によれば、クランプすることが困難な測定対象であっても、交流電圧Ｖａが供給されているときに流れる交流電流を検出用電極１３を介して確実に検出することができる結果、その測定対象の活電状態を確実に検出することが可能となっている。
【００３９】
このように、この電流測定装置１では、少なくとも一方のセンサ（上記の例では、センサ１１ｂ）における内周面４１および外周面４３の少なくとも一方（上記の例では、内周面４１）と先端面４２とに沿って延在するように検出用電極１３が配設されている。このため、この電流測定装置１によれば、各センサ１１によってクランプしている測定対象（導線１００）と検出用電極１３とを十分に近接させることができるため、測定対象に交流電圧Ｖａが供給されているときの第２被検出量としての交流電流を検出用電極１３を介して確実に検出することができる結果、クランプしている測定対象の活電状態を確実に検出することができる。また、この電流測定装置１によれば、クランプすることが困難な測定対象（コンセント２００）に対してクランプセンサ２（センサ１１ｂ）の先端部を近接させることで、先端面４２に配設した検出用電極１３と測定対象とを十分に近接させることができる。このため、この電流測定装置１によれば、クランプすることが困難な測定対象であっても、交流電圧Ｖａが供給されているときの交流電流を検出用電極１３を介して確実に検出することができる結果、測定対象の活電状態を確実に検出することができる。したがって、この電流測定装置１によれば、測定対象をクランプしている状態およびクランプしていない状態のいずれの状態においても測定対象の活電状態を確実に検出することができる。
【００４０】
また、この電流測定装置１によれば、センサ１１ｂの内周面４１と先端面４２とに沿って延在するように検出用電極１３を配設したことにより、外周面４３と先端面４２とに沿って延在するように検出用電極１３を配設した構成と比較して、クランプしている測定対象と検出用電極１３とをより確実に近接させることができるため、クランプ状態の測定対象の活電状態をより確実に検出することができる。
【００４１】
また、この電流測定装置１では、第１被検出量としての磁気を検出する磁気検出素子２２がセンサ１１ｂの先端面４２に配設され、磁気検出素子２２についての信号入出力用の配線パターン（電気配線）で検出用電極１３が構成されている。このため、この電流測定装置１によれば、磁気検出素子２２についての信号入出力用の電気配線と検出用電極１３とを兼用することができる結果、センサ１１ｂの構成を簡略化することができる。
【００４２】
また、この電流測定装置１では、検出用電極１３としての信号入出力用の導体パターン（電気配線）が形成されたフレキシブル基板１２が内周面４１と先端面４２とに沿って延在するように配設されている。このため、この電流測定装置１によれば、フレキシブル基板１２を内周面４１と先端面４２とに沿って配置することで、検出用電極１３として機能させる信号入出力用の導体パターンを内周面４１と先端面４２とに沿って確実かつ容易に配設することができる。
【００４３】
なお、測定装置の構成は、上記の構成に限定されない。例えば、センサ１１ｂ（各センサ１１のいずれか一方）の内周面４１および先端面４２に沿って延在するように検出用電極１３を配設した例について上記したが、センサ１１ｂの外周面４３および先端面４２に沿って延在するように検出用電極１３を配設する構成を採用することもできる。また、内周面４１、先端面４２および外周面４３に沿って延在するように検出用電極１３を配設する構成を採用することもできる。
【００４４】
また、２つのセンサ１１の一方であるセンサ１１ｂに検出用電極１３を配設した例について上記したが、センサ１１ａに検出用電極１３を配設する構成や、センサ１１ａ，１１ｂの双方に検出用電極１３を配設する構成を採用することもできる。
【００４５】
また、フレキシブル基板１２に形成されている信号入出力用の導体パターン（電気配線）を検出用電極１３として用いる例について上記したが、信号入出力用の導体パターンとは異なる電気配線や導電体を検出用電極１３として配設する構成を採用することもできる。
【００４６】
また、センサ１１ａが回動可能で、センサ１１ｂが回動しない状態で固定されている構成例について上記したが、センサ１１ａ，１１ｂの双方を回動可能とした構成を採用することもできる。
【００４７】
また、発光部３４および音声出力部３５の双方を報知部として機能させる例について上記したが、発光部３４および音声出力部３５のいずれか一方のみを報知部として機能させる構成を採用することもできる。また、測定対象が活電状態であることを外部の報知部に報知させることもでき、この場合には、発光部３４や音声出力部３５などの報知部を備えていない構成を採用することもできる。
【００４８】
また、被測定量としての電流を非接触で測定するクランプ式の電流測定装置１に適用した例について上記したが、被測定量としての電圧を非接触で測定するクランプ式の電圧測定装置に適用することもできる。
【符号の説明】
【００４９】
１  電流測定装置
２  クランプセンサ
１１ａ，１１ｂ  センサ
１２  フレキシブル基板
１３  検出用電極
２２  磁気検出素子
３３  処理部
３４  発光部
３５  音声出力部
４１  内周面
４２  先端面
４３  外周面
１００  導線
２００  コンセント
Ｉｍ  電流値
Ｖａ  交流電圧
【図１】
0006341824.tif 000002
【図２】
0006341824.tif 000003
【図３】
0006341824.tif 000004
【図４】
0006341824.tif 000005
【図５】
0006341824.tif 000006
【図６】
0006341824.tif 000007