(57)【要約】無接触測定方法および装置は、電気回転機の回転子および固定子のような、近接して間隔を隔てられた第１および第２の部品の対向した表面間の距離を表す信号を生成する。この方法において、第１の部品の表面上にセンサが配置される。センサは、互いに絶縁された重なった第１および第２の平行な導電性プレートを含んでいる。第２のプレートは、第１のプレートと第１の部品の表面との間に配置されている。第１のプレートは、抵抗を通って高周波信号を供給される。高インピーダンスで、低入力容量の利得が１の電圧増幅器は、抵抗を通って高周波信号を供給される。第２のプレートはその増幅器の出力信号を供給される。この増幅器の出力信号が２つの表面間の距離に正比例する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
近接して間隔を隔てられ、第２の部品が接地されている第１および第２の部品の対向した表面間の距離を表す信号を生成する無接触測定方法において、
（ａ）互いに絶縁されている重なった第１および第２の平行な導電性プレートを含むセンサを第１の部品の表面上に配置し、それらのプレートは第１の部品の表面に平行であり、そこから絶縁されており、第２のプレートは、第１のプレートと第１の部品の表面との間に配置されており、
（ｂ）センサの第１のプレートに抵抗を通って高周波信号を供給し、
（ｃ）高インピーダンスで低入力容量の利得が１の電圧増幅器に抵抗を通って高周波信号を供給し、
（ｄ）その増幅器の出力信号を第２のプレートに供給するステップを含んでおり、この増幅器の出力信号が２つの表面間の距離を表している無接触測定方法。
【請求項２】
ステップ（ｂ）は、センサの第１のプレートが同軸ケーブルの内部導体を通って給電されることを特徴とし、
ステップ（ｄ）は、第２のプレートが同軸ケーブルの外部導体を通って給電されることを特徴とする請求項１記載の無接触測定方法。
【請求項３】
増幅器の出力信号を復調回路に供給するステップをさらに含んでおり、復調回路の出力信号は２つの表面間の距離を表す直流電圧信号である請求項１記載の無接触測定方法。
【請求項４】
高周波信号および増幅器の出力信号の両方を同期検出器に供給するステップをさらに含んでおり、この同期検出器の出力信号は２つの表面間の距離を表す直流電圧信号である請求項１記載の無接触測定方法。
【請求項５】
ステップ（ｂ）および（ｃ）は、抵抗が電気的に制御される可変抵抗であることを特徴とし、
比較装置の入力に復調回路の出力信号を供給し、
その比較装置の別の入力に基準信号を供給し、
カウンタのアップダウン入力に比較装置の出力信号を供給し、
カウンタのクロック入力に高周波信号を供給し、
電気的に制御された可変抵抗のデジタル制御入力に、２つの表面間の距離を表すカウンタのデジタル出力信号を供給するステップをさらに含んでいる請求項３記載の無接触測定方法。
【請求項６】
ステップ（ｂ）および（ｃ）は、高周波信号が周波数制御された発生器によって発生されることを特徴とし、
比較装置の入力に復調回路の出力信号を供給し、
その比較装置の別の入力に基準信号を供給し、
周波数制御装置の入力に比較装置の出力信号を供給し、
周波数制御された発生器のデジタル制御入力に、２つの表面間の距離を表す周波数制御装置のデジタル出力信号を供給するステップをさらに含んでいる請求項３記載の無接触測定方法。
【請求項７】
第１および第２の部品はそれぞれ電気回転機の回転子および固定子であり、第１のプレートが保護リングを含み、
回転子が固定子に関して回転しているときハイパスフィルタの入力に増幅器の出力信号を供給し、
増幅器および検出器の入力にハイパスフィルタの出力信号を供給するステップを含んでおり、その増幅器および検出器が固定子の内部素子間に生じた放電を表す直流電圧信号を供給する請求項１記載の無接触測定方法。
【請求項８】
回転子が固定子に関して回転するときに増幅器および検出器の直流電圧信号を記憶して、固定子の付近で生じた放電の振幅および位置を識別するステップをさらに含んでいる請求項７記載の無接触測定方法。
【請求項９】
第１および第２の部品はそれぞれ電気回転機の回転子および固定子であり、第１のプレートが保護リングを含み、回転子が固定子に関して回転しているときに増幅器の出力信号を記憶して、固定子の付近の空隙の振幅および位置を識別するステップをさらに含んでいる請求項１記載の無接触測定方法。
【請求項１０】
ステップ（ｂ）および（ｃ）において使用される高周波信号は１００ｋＨｚ乃至５００ｋＨｚの周波数を有し、
ステップ（ｂ）および（ｃ）において使用される抵抗は実質的に５００ｋオームであることを特徴とする請求項９記載の無接触測定方法。
【請求項１１】
近接して間隔を隔てられ、第２の部品が接地されている第１および第２の部品の対向した表面間の距離を表す信号を生成する無接触測定装置において、
第１の部品の表面上に取付けられるように構成され、互いに絶縁されている重なった第１および第２の平行な導電性プレートを含み、それらのプレートが第１の部品の表面に平行であり、そこから絶縁されており、第２のプレートが第１のプレートと第１の部品の表面との間に配置されているセンサと、
高周波信号を発生する出力を有する高周波信号発生器と、
高周波信号発生器の出力と直列に接続された抵抗と、
抵抗およびセンサの第１のプレートの両方に接続された入力と、センサの第２のプレートに接続された出力とを有しており、その出力が２つの表面間の距離を表す出力信号を供給する高インピーダンスで低入力容量の利得が１の電圧増幅器とを備えている無接触測定装置。
【請求項１２】
同軸ケーブルをさらに含んでいることを特徴とし、増幅器の入力が同軸ケーブルの内部導体を通ってセンサの第１のプレートに接続され、増幅器の出力が同軸ケーブルの外部導体を通ってセンサの第２のプレートに接続されている請求項１１記載の無接触測定装置。
【請求項１３】
増幅器の出力に接続された入力を有する復調回路をさらに含んでおり、その復調回路の出力は２つの表面間の距離を表す直流電圧信号を供給する請求項１１記載の無接触測定装置。
【請求項１４】
高周波信号発生器の出力および増幅器の出力にそれぞれ接続された１対の入力を有する同期検出器をさらに含んでおり、その同期検出器の出力は２つの表面間の距離を表す直流電圧信号を供給する請求項１１記載の無接触測定装置。
【請求項１５】
抵抗は電気的に制御される可変抵抗であり、
復調回路の出力に接続された第１の入力と、基準信号発生器に接続された第２の入力とを有する比較装置と、
比較装置の出力に接続されたアップ／ダウン入力と高周波信号発生器の出力に接続されたクロック入力とを有しているカウンタをさらに含んでおり、電気的に制御される可変抵抗はそのカウンタのデジタル出力に接続されたデジタル制御入力を有しており、そのデジタル出力が２つの表面間の距離を表す出力信号を供給する請求項１３記載の無接触測定装置。
【請求項１６】
高周波信号発生器は周波数制御される発生器であり、
復調回路の出力に接続された第１の入力と、基準信号発生器に接続された第２の入力とを有する比較装置と、
その比較装置の出力に接続された入力を有している周波数制御装置とをさらに含んでおり、周波数制御された発生器は周波数制御装置のデジタル出力に接続されたデジタル制御入力を有しており、その周波数制御装置のデジタル出力が２つの表面間の距離を表す出力信号を供給する請求項１３記載の無接触測定装置。
【請求項１７】
第１および第２の部品はそれぞれ電気回転機の回転子および固定子であり、第１のプレートが保護リングを含み、
回転子が固定子に関して回転しているときに増幅器の出力に接続される入力を有しているハイパスフィルタと、
そのハイパスフィルタの出力に接続される入力を有しており、固定子の内部素子間において生じた放電を表す直流電圧信号を供給する増幅器および検出器をさらに含んでいる請求項１１記載の無接触測定装置。
【請求項１８】
高周波信号は１００ｋＨｚ乃至５００ｋＨｚの周波数を有しており、
抵抗は約５００ｋオームである請求項１７記載の無接触測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般に、対向した表面間の距離を表す信号、とくに電気回転機の回転子と固定子との間の空隙を表す信号を生成するための無接触測定方法および測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
米国特許第４，６７５，６７０号明細書（ＬＡＬＯＮＤＥ氏他による）には、電気回転機の空隙を測定するための装置および方法が記載されている。ＬＡＬＯＮＤＥ氏らによる特許明細書によると、センサは、電気回転機の固定子上に位置されることが好ましい。高周波信号がセンサを駆動し、電流検出器が回転子と固定子との間の距離に反比例する電流信号を測定する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この設計の１つの欠点は、電流信号を線形化するために処理手段を設ける必要があることである。当業者は、このような線形化手段が測定の精度を低下させるので望ましくないことを認識するであろう。この設計の別の欠点は、電流検出器において変成器が使用されなければならず、それが著しい量のエネルギを消費することである。その装置のさらに別の欠点は、その寸法が回転子上にそれを永続的に設置するには不十分なことである。この装置のさらに別の欠点は、動作周波数を容易に選択することができないことである。さらに、このような設計では、固定子中における放電を測定することができない。
【０００４】
ＭＣＭ　ＥＮＴＥＲＰＲＩＳＥ社製の商標名ＨｙｄｒｏＳｃａｎもまた技術的に知られている。このＨｙｄｒｏＳｃａｎ（商標名）は、回転子と固定子との間の距離を測定すると共に局部的な部分的放電を検出するために電気回転機の周囲全体に配置された一連のセンサを使用する。ＨｙｄｒｏＳｃａｎ（商標名）の設計は、局部的な部分的放電の位置を決定するために専門家により解析されなければならない読取りを行う高価で複雑な装置を必要とするために望ましくない。
【０００５】
本発明の目的は、電気回転機の回転子および固定子のような第１および第２の部品の対向した表面間の距離を表す信号を、さらに正確には従来技術の回路より廉価でエネルギ消費量の少ない回路により生成する無接触測定方法および装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によると、近接して間隔を隔てられ、第２の部品が接地されている第１および第２の部品の対向した表面間の距離を表す信号を生成する無接触測定方法が提供され、この方法は、
（ａ）互いに絶縁されている重なった第１および第２の平行な導電性プレートを含むセンサを第１の部品の表面上に配置し、それらのプレートは第１の部品の表面に平行であり、そこから絶縁されており、第２のプレートは、第１のプレートと第１の部品の表面との間に配置されており、
（ｂ）センサの第１のプレートに抵抗を通って高周波信号を供給し、
（ｃ）高インピーダンスで低入力容量の利得が１の電圧増幅器の入力に抵抗を通って高周波信号を供給し、
（ｄ）その増幅器の出力信号を第２のプレートに供給し、この増幅器の出力信号が２つの表面間の距離を表すステップを含んでいる。
【０００７】
ステップ（ｂ）は、センサの第１のプレートが同軸ケーブルの内部導体を通って給電されることを特徴とし、ステップ（ｄ）は、第２のプレートが同軸ケーブルの外部導体を通って給電されることを特徴とすることが好ましい。
【０００８】
無接触測定方法は、増幅器の出力信号を復調回路に供給するステップをさらに含んでおり、その復調回路の出力信号は２つの表面間の距離を表す直流電圧信号であることが好ましい。
【０００９】
無接触測定方法は、高周波信号および増幅器の出力信号の両方を同期検出器に供給するステップをさらに含んでおり、同期検出器の出力信号は２つの表面間の距離を表す直流電圧信号であることが好ましい。
【００１０】
ステップ（ｂ）および（ｃ）は、抵抗が電気的に制御された可変抵抗であることを特徴とし、この方法はさらに、
比較装置の入力に復調回路の出力信号を供給し、
その比較装置の別の入力に基準信号を供給し、
カウンタのアップダウン入力に比較装置の出力信号を供給し、
カウンタのクロック入力に高周波信号を供給し、
電気的に制御された可変抵抗のデジタル制御入力に、２つの表面間の距離を表すカウンタのデジタル出力信号を供給するステップを含んでいることが好ましい。
【００１１】
ステップ（ｂ）および（ｃ）は、高周波信号が周波数制御された発生器によって発生されることを特徴とし、この方法はさらに、
比較装置の入力に復調回路の出力信号を供給し、
その比較装置の別の入力に基準信号を供給し、
周波数制御装置の入力に比較装置の出力信号を供給し、
周波数制御された発生器のデジタル制御入力に、２つの表面間の距離を表す周波数制御装置のデジタル出力信号を供給するステップを含んでいることが好ましい。
【００１２】
第１および第２の部品はそれぞれ電気回転機の回転子および固定子であり、第１のプレートが保護リングを含んでいることが好ましく、この方法はさらに、
回転子が固定子に関して回転しているときにハイパスフィルタの入力に増幅器の出力信号を供給し、
増幅器および検出器の入力にハイパスフィルタの出力信号を供給し、その増幅器および検出器が固定子の内部素子間に生じた放電を表す直流電圧信号を供給するステップを含んでいることが好ましい。
【００１３】
無接触測定方法は、回転子が固定子に関して回転したときに増幅器および検出器の直流電圧信号を記憶して、固定子の付近で生じた放電の振幅および位置を識別するステップをさらに含んでいることが好ましい。
【００１４】
第１および第２の部品はそれぞれ電気回転機の回転子および固定子であり、第１のプレートが保護リングを含み、この方法はさらに、回転子が固定子に関して回転しているあいだに増幅器の出力信号を記憶して、固定子の付近の空隙の振幅および位置を識別するステップをさらに含んでいることが好ましい。
【００１５】
無接触測定方法は、ステップ（ｂ）および（ｃ）において使用される高周波信号は１００ｋＨｚ乃至５００ｋＨｚの周波数を有し、
ステップ（ｂ）および（ｃ）において使用される抵抗は実質的に５００ｋオームであることを特徴とすることが好ましい。
【００１６】
本発明によると、近接して間隔を隔てられ、第２の部品が接地されている第１および第２の部品の対向した表面間の距離を表す信号を生成する無接触測定装置が提供され、この装置は、
第１の部品の表面上に取付けられるように構成され、互いに絶縁されている重なった第１および第２の平行な導電性プレートを含み、それらのプレートが第１の部品の表面に平行であり、そこから絶縁されており、第２のプレートが第１のプレートと第１の部品の表面との間に配置されているセンサと、
高周波信号を発生する出力を有する高周波信号発生器と、
高周波信号発生器の出力と直列に接続された抵抗と、
抵抗およびセンサの第１のプレートの両方に接続された入力と、センサの第２のプレートに接続された出力とを有しており、その出力が２つの表面間の距離を表す出力信号を供給する高インピーダンスで低入力容量の利得が１の電圧増幅器とを備えている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明およびその多数の利点は、以下の好ましい実施形態の非制限的な説明および添付図面を参照とすることによりさらによく理解されるであろう。
図１、２および３を参照すると、近接して間隔を隔てられた第１および第２の部品３，５の対向した表面の間の距離を表す信号を生成する本発明による無接触測定装置が示されている。示されているように、第２の部品５は接地されている。第１の部品３は、たとえば、電気回転機の回転子の磁極片であってよく、一方第２の部品５の表面は固定子のボアの表面であってもよい。しかしながら、本発明は、回転機の回転子と固定子との間の距離の測定に限定されないことを認識すべきである。この装置はまた、たとえば線形発電機において使用されることができる。それはまた、航空電子工学あるいは正確な無接触距離測定が要求される製紙工業のような分野では、現在機械的用途において使用されている渦電流センサに都合よく取って代わることができる。
【００１８】
この装置は、第１の部品３の表面上に取付けられるように構成されたセンサ７を含んでいる。センサ７は、平行で重複し、互いに絶縁された第１および第２の導電性プレート９，１１を含んでいる。プレート９，１１は第１の部品３の表面に平行であり、そこから絶縁されている。第２のプレート１１は第１のプレート９と第１の部品３の表面との間の中に配置されている。この装置はまた、高周波信号を発生するための出力を有する高周波信号発生器１７と、この高周波信号発生器１７の出力と直列に接続された抵抗１９と、高インピーダンスで低入力容量の利得が１の電圧増幅器２７とを含んでいる。この増幅器２７は、抵抗１９およびセンサ７の第１のプレート９の両者に接続された入力と、センサ７の第２のプレート１１に接続された出力３１とを有している。増幅器２７の出力３１は、２つの表面３，５間の距離を表す出力信号を供給する。
【００１９】
２つの表面間の距離を表す信号が、上述の装置により、さらに正確には従来技術の回路より廉価でエネルギ消費量の少ない回路により生成される。
【００２０】
平行で重複した第１および第２の導電性プレート９，１１は、適切な絶縁材料１３によって互いに絶縁されている。センサ７は、２つのプレート９，１１が第１の部品３の表面に平行であり、そこから絶縁されるように、この表面上に位置するように設計されている。この絶縁は、プレート９，１１を電気的に絶縁するためにすでに使用されている絶縁材料１３により行われる。
【００２１】
当然ながら、回転子と固定子を隔てている距離が決定される場合には、それらのどちらの上にセンサ７が配置されてもよいことを認識しなければならない。しかしながら、以下さらに説明するように、固定子内の距離および電気放電の両者が測定される場合には、センサ７は回転子上に位置される。
【００２２】
センサを第１の部品３のまさにその表面上に配置することは、それを単に接着することより、あるいは任意の他の適切な手段により行われることができる。センサ７を発電機上に取付けて、その空隙を測定しようとする場合には、渦電流をできるだけ減少させるために導電性プレート９，１１の表面に溝を付けることが有効である。
【００２３】
寄生電圧を可能な限り減少させるために、プレート９，１１の表面の一方を他方に関して増加させることによりその寸法を変えてもよいし、あるいはそれらを隔てる距離が短ければ、それだけいっそう寄生電圧が小さくなることが認識されているので、この距離を変えてもよい。
【００２４】
図１を再び参照とすると、増幅器２７の出力信号を処理するために復調回路３３がさらに設けられることができる。復調回路３３は、その出力３４が２つの表面３，５間の距離を表す直流電圧信号を供給している期間中は増幅器２７の出力３１に接続される入力を有している。
【００２５】
回転子が固定子に関して回転している期間中における増幅器２７の出力信号を記憶して、その固定子の周囲の空隙の振幅および位置を識別するコンピュータのような手段が設けられることができることが好ましい。
【００２６】
寄生電圧をさらに減少させるために、保護リング２９がセンサ７内に含まれていることが好ましい。保護リング２９は、図２および３に最もよく示されているように第２のプレート１１に接続され、第１のプレート９の周囲全体にわたって部分的にそれを覆った状態で延在している。
【００２７】
高周波信号発生器１７は、高周波信号を発生する出力を有している。たとえば、周波数信号は正弦波であることができ、あるいは方形波でもよい。一例として、高周波信号発生器１７の電圧信号は以下の式によって与えられる：
Ｅ＝Ｖｏｃｏｓ（２πＦｔ）　　　　　（１）
ここで、Ｖｏ は電圧信号の振幅であり、Ｆは動作の周波数であり、ｔはその時間である。
【００２８】
理論上、センサ７はローパスＲＣフィルタ回路内のキャパシタンスとして動作し、ここでＲは抵抗１９の抵抗値である。センサのキャパシタンスの値は以下の式によって与えられる：
Ｃ＝εｏＳ／ｅ　　　　　　　　　　　（２）
ここで、εｏは空気の誘電率であり、Ｓはセンサ７の第１のプレート９の表面面積であり、ｅは第１のプレート９と第２の部品５との間の距離であり、これはセンサの静電容量に反比例する。
【００２９】
さらに、増幅器２７の出力信号は理論上は、以下の式により与えられるセンサキャパシタンスの電圧に対応する：
Ｖｓ＝Ｖｏ／（１＋ｊＲＣ２πＦ）　　　（３）
したがって、ＲＣ２πＦが１よりはるかに大きい場合、センサキャパシタンスの電圧は以下の式：
Ｖｓ≒Ｖｏ／ｊＲＣ２πＦ　　　　　　　（４）
によって与えられ、式（１）からのＣを置換することにより、次式となる：
Ｖｓ≒Ｖｏｅ／ｊＲεｏＳ２πＦ　　　　　（５）
したがって、ＲＣ２πＦが十分に大きく選択されている場合、増幅器２７の出力信号は理論的にセンサ７の第１のプレート９の表面と第２の部品５の表面との間の直線距離に正比例する。
【００３０】
実際には、信号発生器１７の高周波信号は、１００ｋＨｚ乃至５００ｋＨｚに含まれる周波数範囲を有することができ、一方抵抗１９は約５００ｋオームの値をとることができる。周波数信号がこの範囲より低い場合、出力電圧信号のダイナミックレンジは小さ過ぎて容易に測定できず、したがって減少した周波数帯域幅のために、距離ｅを決定することが不可能となる。さらに、特定の発生器の場合において、低過ぎる周波数が雑音を生じさせる可能性がある。他方において、周波数が高過ぎて、上述した範囲を超える場合、測定問題が生じる可能性があり、高周波で信号を処理することを可能にする増幅器がいっそう複雑になる。さらに、高過ぎる周波数は接地インピーダンス問題を発生させる可能性がある。しかしながら、本発明によると、オペレータは１００ｋＨｚ乃至５００ｋＨｚの所定の範囲内の動作周波数を選択することができる。
【００３１】
本発明によると、対向した表面間の距離を表す信号を生成する無接触測定方法もまた提供される。この方法は、（ａ）センサ７を第１の部品３の表面上に配置し、（ｂ）センサ７の第１のプレート９に抵抗１９を通って高周波信号を供給し、（ｃ）高インピーダンスで低入力容量の利得が１の電圧増幅器２７に抵抗を通って高周波信号を供給し、（ｄ）その増幅器２７の出力信号を第２のプレート１１に供給するステップを含んでいる。この増幅器２７の出力信号が２つの表面間の距離を表す。
【００３２】
図４を参照とすると、寄生電圧をさらに減少させるために、この装置内において同軸ケーブル２１が使用されることが好ましい。このような場合、増幅器２７の入力は同軸ケーブル２１の内部導体２３を通ってセンサの第１のプレート９に接続され、一方増幅器２７の出力３１は同軸ケーブル２１の外部導体２５を通って第２のプレート１１に接続される。同期検出器３５が復調回路として使用されることが好ましい。この同期検出器３５は、高周波信号発生器１７の出力および増幅器２７の出力にそれぞれ接続された１対の入力を有している。動作において、同期検出器３５の出力３６は２つの表面３，５間の距離を表す直流電圧信号を供給する。
【００３３】
復調回路は、同期検出器３５でなくてもよいことを認識することが重要である。事実、マイクロプロセッサにより制御されたダイオードおよびフィルタ回路、または高速アナログデジタル変換器も同様に動作することができる。
【００３４】
図５を参照とすると、回転子と固定子とを隔てている距離ｅに対する電圧出力曲線が異なった周波数値について示されている。図６を参照とすると、動作の周波数に対するシステム利得曲線が異なったｅ値について示されている。したがって、特定の設計に対して、センサの線形化の曲線を決定して出力電圧信号の値の関数として測定される距離の値を正確に決定することができる。
【００３５】
図７を参照とすると、本発明の別の実施形態による無接触測定装置のブロック図が示されている。この実施形態によると、図１に示されている抵抗１９の代わりに、電気的に制御された可変抵抗３７が使用される。この装置はさらに、復調回路３３の出力３４に接続された第１の入力を有する比較装置３９を含んでいる。この比較装置３９はまた、基準信号レベルを受取る第２の入力４１を有している。装置はまた、比較装置３９の出力４５に接続されたアップ／ダウン入力４４を有するカウンタ４３を含んでいる。カウンタ４３はまた、高周波信号発生器１７の出力に接続されたクロック入力４７を有している。
【００３６】
電気的に制御された可変抵抗３７は、カウンタ４３のデジタル出力５１に接続されたデジタル制御入力４９を有している。動作において、このデジタル出力５１は、２つの表面３，５ の間の距離を表す出力信号を供給する。
【００３７】
図８を参照とすると、本発明のさらに別の実施形態による無接触測定装置のブロック図が示されている。この実施形態によると、図１に示されている高周波信号発生器１７は周波数制御された発生器５３により置換される。
【００３８】
この装置は、復調回路３３の出力３４に接続された第１の入力および基準信号レベルを受取る第２の入力４１を有する比較装置３９を含んでいる。
【００３９】
この装置はまた、比較装置３９の出力４５に接続された入力を有する周波数制御装置５５を含んでいる。周波数制御された発生器５３は、周波数制御装置５５のデジタル出力５６に接続されたデジタル制御入力５４を有している。動作において、周波数制御装置５５のデジタル出力５６は、２つの表面３，５の間の距離を表す出力信号を供給する。
【００４０】
図９を参照とすると、本発明のさらに別の実施形態による無接触測定装置のブロック図が示されている。この特定の実施形態では、距離を測定すると共に固定子内における放電を決定することができる。
【００４１】
上述したように、この場合、センサ７は回転子上に位置される。したがって、この装置においては、第１および第２の部品はそれぞれ電気回転機の回転子および固定子であり、第１のプレートは保護リング２９を含んでいる。この装置はまた、回転子が固定子に関して回転しているときに増幅器２７の出力３１に接続された入力を有するハイパスフィルタ５７を含んでいる。この装置はまた、ハイパスフィルタ５７の出力５９に接続された入力を有する増幅器および検出器６１を含んでいる。動作において、増幅器および検出器６１は固定子の内部素子間で生じた放電を表す直流電圧信号を供給する。
【００４２】
とくに、センサ７は、固定子中の部分的な放電に関連した無線周波数信号を測定する。これらの放電の性質は異なっている可能性があり、固定子バー、固定子凹部および固定子巻線から発生する可能性が高い。これらの部分的な放電は非常に高い周波数スペクトルを有しており、それは信号発生器１７の動作周波数Ｆよりはるかに高い。
【００４３】
したがって、ハイパスフィルタ５７の目的は、増幅器および検出器６１がこれらの無線周波数信号の振幅を供給しているときに、信号発生器１７に関連した周波数を除去することである。ハイパスフィルタの動作周波数は１０ＭＨｚ乃至２５０ＭＨｚの間で変化することができる。
【００４４】
この実施形態は、回転子が固定子に関して回転しているときに増幅器および検出器６１の直流電圧信号を記憶してその固定子の周囲で生じた放電の振幅および位置を識別するコンピュータのような手段を設けることが可能であることが好ましい。
【００４５】
この最後の実施形態は、追加の費用を最小にするために固定子付近の全ての放電をさらに測定するように装置を修正することができるので有効である。
【００４６】
センサ７は、回転子内に１個だけ設置されればよく、一方それは動作において固定子ボア全体を系統的に走査し、全ての固定子バーを含み、それによって従来のシステムより正確な放電位置情報を提供する。
【００４７】
本発明の装置は、従来技術の装置に較べて廉価に製造される。その消費電力は減少し、必要とされるケーブルも少なくなり、一方それは固定子の状態の詳細な地図を実時間で提供する。さらに、設計では電子装置がセンサ７上に直接集積されることができる。
【００４８】
以上、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明し、添付図面において図示してきたが、本発明はこれらの実施形態に制限されず、種々の変更および修正が本発明の技術的範囲を逸脱することなく行われることが可能なことが認識されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による無接触測定装置のブロック図。
【図２】
図１に示されている無接触測定装置のセンサの上面図。
【図３】
図２に示されているセンサのライン４−４における側断面図。
【図４】
本発明の別の実施形態による無接触測定装置のブロック図。
【図５】
周波数の異なった値に対するｅに関する図４に示されている増幅器の絶対電圧出力を示すグラフ。
【図６】
ｅの異なった値に対する動作の周波数に関するシステム利得を示すグラフ。
【図７】
本発明の別の実施形態による無接触測定装置のブロック図。
【図８】
本発明の別の実施形態による無接触測定装置のブロック図。
【図９】
本発明の別の実施形態による放電を測定するための無接触測定装置のブロック図。
【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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【図８】
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【図９】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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