(57)【要約】【課題】電界の影響や放電時のノイズの影響を極力少なくして測定誤差の低減が図れるとともに、ケーブルの長さの違いや曲がりによって測定値が変動するという問題も解消できる電荷量測定装置を提供する。【解決手段】電荷検出部１で検出された電荷量に応じた電圧を周波数に変換するＶ／Ｆ変換器５と、周波数変換された電気信号を光信号にして送信する投光器６と、その光信号を電気信号として受信する受光器７と、受信された電気信号の周波数を電圧に変換するＦ／Ｖ変換器８と、これにて変換された電圧をデジタル量に変換するＡ／Ｄ変換器９と、ＣＰＵ１０とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物の電荷を電荷検出部で検出して、電荷量に応じた電圧を生成し、表示部に表示する電荷量測定装置において、前記電荷量に応じた電圧を周波数に変換するＶ／Ｆ変換部と、周波数変換された電気信号を光信号にして送信する光送信部と、その光信号を電気信号として受信する光受信部と、受信された電気信号の周波数を電圧に変換するＦ／Ｖ変換部とを備えたことを特徴とする電荷量測定装置。
【請求項２】
Ｆ／Ｖ変換部にて変換された電圧をデジタル量に変換するＡ／Ｄ変換部を有することを特徴とする請求項１に記載の電荷量測定装置。
【請求項３】
電荷検出部とＶ／Ｆ変換部との間に、ボルテージホロワが設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電荷量測定装置。
【請求項４】
光送信部と光受信部との間が光ケーブルで接続されていることを特徴とする特徴とする請求項１、２又は３に記載の電荷量測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定物の電荷を電荷検出部で検出して、電荷量に応じた電圧を生成し、表示部に表示する電荷量測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１（特開２００４−３２５２３８号公報）には、表面電位計を内蔵した筐体の先端外側に金属プレートを設け、この金属プレートと筐体との間に、所定の静電容量を形成するためのコンデンサを接続するとともに、このコンデンサと並列に常開スイッチを接続し、また、表面電位計の出力である電位信号を演算する演算部を筐体に内蔵に、この演算部の演算結果を表示部に出力する電荷量測定装置が開示されている。
【０００３】
この電荷量測定装置は、常開スイッチを閉じて金属プレートをグランド電位に初期化した後、常開スイッチを開いた状態で金属プレートに被測定物の電荷を誘導し、その電荷を表面電位計で測定し、電荷量に応じた電位信号（測定値）を表面電位計から出力する。そして、測定値とコンデンサの既知の容量値とから、金属プレートに誘導された電荷量を演算部で演算し、この演算結果を示す表示信号を表示部に出力する。
【０００４】
この電荷量測定装置は、電荷検出部である表面電位計のほかに、演算部も筐体に内蔵しているが、演算部は、筐体に内蔵されていても、被測定部からの電界や筐体周囲の電界の影響を受け、電界強度が強くなればなるほど影響も大きくなるともに、常開スイッチによりコンデンサの電荷を放電させる際に発生するノイズの影響も受け易い。
【０００５】
これらの影響を少なくするためには、電荷検出部（表面電位計）と演算部とを切り離し、これらの間を電気ケーブル（電線）で接続した方が良いが、電気ケーブルで接続しても、電界の影響や放電時のノイズは避けられず、測定誤差が生じ、しかも電気ケーブルの長さの違いや曲がりによって測定値が変動する問題がある。
【特許文献１】特開２００４−３２５２３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、電界の影響や放電時のノイズの影響を極力少なくして測定誤差の低減が図れるとともに、ケーブルの長さの違いや曲がりによって測定値が変動するという問題も解消できる電荷量測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電荷量測定装置は、電荷検出部で検出された電荷量に応じた電圧を周波数に変換するＶ／Ｆ変換部と、周波数変換された電気信号を光信号にして送信する光送信部と、その光信号を電気信号として受信する光受信部と、受信された電気信号の周波数を電圧に変換するＦ／Ｖ変換部とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
Ｆ／Ｖ変換部にて変換された電圧をＡ／Ｄ変換部でデジタル量に変換してもよい。
電荷検出部とＶ／Ｆ変換部との間に、ボルテージホロワを設けるとよい。
光送信部と光受信部との間を光ケーブルで接続してもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、電荷量に応じた電圧を周波数に変換してから、光信号にして送受信し、受信後に再び電圧に変換するので、電荷検出部と演算部とを離しても、電界による影響が光送受信することで少なくなるとともに、ケーブルの長さの違いや曲がりによって測定値が変動するという問題も解消でき、また、電圧を周波数に変換することにより、放電時に生ずるノイズの除去が容易になり、測定精度の向上が図れる。
【００１０】
電荷検出部とＶ／Ｆ変換部との間に、ボルテージホロワを設けることにより、増幅と同時にインピーダンス変換が行えるとともに、バッファ機能により、入力側又は出力側の一方での異常が他方へ波及するのを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例】
【００１２】
図１に、本発明の一実施例である電荷量測定装置の構成をブロック図にして示す。この電荷量測定装置は、電荷検出部１で電荷を検出してコンデンサ２に蓄電するが、電荷検出部１は電荷を検出するのみで、増幅や変換等の付加機能は備わっていない。コンデンサ２は、これに接続されたスイッチ３にて蓄電と放電を切り替えることができる。
【００１３】
コンデンサ２には、増幅及びインピーダンス変換するためにボルテージホロワ４が接続されており、コンデンサ２から放電される電荷量に応じた電圧がボルテージホロワ４から出力される。ボルテージホロワ４はバッファとしても機能する。
【００１４】
ボルテージホロワ４の出力電圧は、Ｖ／Ｆ変換器５により電圧に応じた周波数の電気信号に変換されてから、更に光送信部である投光器６にてレーザ光等の光信号に変換して送信される。
【００１５】
送信された周波数成分を有する光信号は、光受信部である受光器７にて受光され、送信側と対応する周波数の電気信号として受信される。そして、Ｆ／Ｖ変換器８により周波数に応じた電圧に復元され、更にＡ／Ｄ変換器９によりデジタル量に変換される。そして、記憶部及び演算部であるＣＰＵ１０で記憶してから、コンデンサ２の放電時に生ずるノイズ分を除去するように演算され、表示部１１に電荷量が数値として表示される。
【００１６】
この電荷量測定装置には、ボルテージホロワ４、Ｖ／Ｆ変換器５、Ｆ／Ｖ変換器８、Ａ／Ｄ変換器９、ＣＰＵ１０のための直流電源として、外部の交流電源又は電池電源を一定の直流電圧とする直流安定化電源１２が備わっているほか、帯電用電源とするために、高電圧に昇圧する高電圧電源１３も備わっている。
【００１７】
なお、投光器６と受光器７との間を、無線ではなく、光ケーブル（光ファイバを用いたケーブル）で有線接続してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施例である電荷量測定装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  電荷検出部
２  コンデンサ
３  スイッチ
４  ボルテージホロワ
５  Ｖ／Ｆ変換器
６  投光器
７  受光器
８  Ｆ／Ｖ変換器
９  Ａ／Ｄ変換器
１０  ＣＰＵ
１１  表示部
１２  直流安定化電源
１３  高電圧電源
【図１】
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