(57)【要約】【課題】表面電位検出の指向方向を単純な構造で二方向以上に増やすことができ、検出口をセンサケースの上面又は下面ばかりでなく、先端面にも設けることで、センサケースの先端面を被測定部に向けた姿勢でも表面電位を検出できる表面電位センサを提供する。【解決手段】検出口６・７を、センサケース１の少なくとも２つの面にそれぞれ形成し、検出電極４に、これらの検出口にそれぞれ対向する複数の検出部４ａ・４ｂを形成するとともに、振動子５の音叉部１０ａ・１０ｂを、これら複数の検出部と検出口との間のそれぞれに対して形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出電極と、この検出電極と被測定物との間の電界を音叉状部分でチョッピングする振動子とを、検出口を有するセンサケースに内蔵し、検出電極から生ずる交流電圧から被測定物の表面電位を測定する表面電位センサにおいて、前記検出口を、前記センサケースの少なくとも２つの面にそれぞれ形成し、前記検出電極に、これらの検出口にそれぞれ対向する複数の検出部を形成するとともに、前記振動子の音叉部を、これら複数の検出部と検出口との間のそれぞれに対して形成したことを特徴とする表面電位センサ。
【請求項２】
検出電極を折曲して複数の検出部を形成するとともに、振動子の音叉部を折曲してこれら複数の検出部に対するチョッピングを行うようにしたことを特徴とする請求項１に記載の表面電位センサ。
【請求項３】
センサケースの一側面と先端面とに検出口を形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の表面電位センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定物と検出電極との間の電界を振動子でチョッピングして交流電圧に変換し、その電圧から被測定物の表面電位を検出する表面電位センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の表面電位センサは、検出電極や振動子やその駆動回路などを内蔵したセンサケースの検出口を通じて、検出電極と被測定物との間に電界を形成するが、従来の表面電位センサは、特許文献１（特許第３５１８８０９号公報）、特許文献２（実用新案登録第２５９９２６０号公報）、特許文献３（特許第２８２２８７６号公報）等に開示されているように、検出口（検出孔）が１個だけで、センサケースの一面にのみ設けられていた。
【０００３】
そのため、検出の指向方向が一方向のみ（一指向性）であった。しかも、センサケースは一般に長方体をなす箱形で、検出口は、振動子の二股板状となっている音叉部と対向させるために、センサケースの長方形の一側面（上面又は下面のいずれか一方）に唯一設けられていることから、その長方形の一側面を被測定物に向けることしか検出できず、設置する向きにも制約があった。
【特許文献１】特許第３５１８８０９号公報
【特許文献２】実用新案登録第２５９９２６０号公報
【特許文献３】特許第２８２２８７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、表面電位検出の指向方向を単純な構造で二方向以上に増やすことができ、例えばセンサケースが長方体の場合、検出口をセンサケースの上面又は下面ばかりでなく、先端面にも設けることで、センサケースの先端面を被測定部に向けた姿勢でも表面電位を検出できる表面電位センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、検出電極と、この検出電極と被測定物との間の電界を音叉部でチョッピングする振動子とを、検出口を有するセンサケースに内蔵し、検出電極から生ずる交流電圧から被測定物の表面電位を測定する表面電位センサにおいて、検出口を、センサケースの少なくとも２つの面にそれぞれ形成し、検出電極に、これらの検出口にそれぞれ対向する複数の検出部を形成するとともに、振動子の音叉部を、これら複数の検出部と検出口との間のそれぞれに対して形成したことを特徴とする。
【０００６】
このような構造は、検出電極と振動子については、例えば、検出電極を折曲して複数の検出部を形成するとともに、振動子の音叉部を折曲してこれら複数の検出部に対するチョッピングを行うことで簡単に実現できる。
【０００７】
センサケースの一側面と先端面とに検出口を形成するとよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の表面電位センサによれば、表面電位検出の指向方向が二以上となるので、一指向性であった従来に比べ、被測定物に対する指向方向を選択でき、使い勝手が向上するとともに、設置の自由度も増す。
【０００９】
請求項２に係る発明によれば、検出電極及び振動子を折曲するだけの単純な構造で、表面電位検出の指向方向を二以上とすることができる。
【００１０】
請求項３に係る発明によれば、センサケースの先端面を被測定部に向けた姿勢でも表面電位を検出できる。
【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及び図２において、長方体をなすセンサケース１は、その底板となる樹脂製の回路基板２と、金属製の箱形カバー３とからなり、回路基板２上に、検出電極４、振動子５、及び図３に示す回路の一部を実装し、これらをカバー３で覆って本実施例の表面電位センサが構成されている。
【００１３】
センサケース１の先端部で、カバー３の上面３ａに方形のサイド検出口６、カバー３の先端面３ｂに同じく方形のトップ検出口７が形成されている。
【００１４】
検出電極４は一枚の金属板材を直角に折曲して、センサケース１内でサイド検出口６と対向するサイド検出部４ａと、同じくセンサケース１内でトップ検出口７と対向するトップ検出部４ｂとを形成している。
【００１５】
振動子５は弾性を有する金属板材で作られ、基部８と、この基部８から互いの側面を対向させて平行に延びる二股状の腕部９ａ・９ｂと、これら腕部９ａ・９ｂの先端に形成されて同一平面上で分かれる音叉部１０ａ・１０ｂとを有する。腕部９ａ・９ｂにはそれぞれ圧電素子１１ａ・１１ｂが付設されている。音叉部１０ａ・１０ｂは直角に折曲されて、検出電極４のサイド検出部４ａとサイド検出口６との間で、カバー３の上面３ａと平行となるサイド音叉部分１０ｃ・１０ｄと、検出電極４のトップ検出部４ｂとトップ検出口７との間で、カバー３の先端面３ｂと平行となるトップ音叉部分１０ｅ・１０ｆとを有する。
【００１６】
検出電極４は、サイド検出部４ａとトップ検出部４ｂとを有するが、これらは同じ金属板材を折曲して形成したものであり、また、振動子５も、サイド音叉部分１０ｃ・１０ｄとトップ音叉部分１０ｅ・１０ｆとを有するが、これらも同じ金属板材を折曲して形成したものであるので、図３に示す回路については従来と同じ構成となっている。
【００１７】
すなわち、圧電素子１１ａ・１１ｂに給電して振動子５を駆動（振動）させる振動子駆動回路１２と、検出電極４からの交流信号をインピーダンス変換するインピーダンス変換回路１３と、インピーダンス変換回路１２の出力を増幅する増幅回路１４と、検出した電位の極性を判別する極性判別回路１５と、増幅された交流信号を平滑する平滑回路１６と、その出力をアナログ／デジタル変換するＡ／Ｄ変換回路１７と、検出した電位の値及び極性を表示する表示器１８とを有する。
【００１８】
この表面電位センサは、上記のような構造であるので、振動子５を振動させると、そのサイド音叉部分１０ｃ・１０ｄが、検出電極４のサイド検出部４ａとサイド検出口６との間で電界をチョッピングすると同時に、トップ音叉部分１０ｄ・１０ｆが、検出電極４のトップ検出部４ｂとトップ検出口７との間で電界をチョッピングするので、サイド検出口６を被測定物に指向させれば、従来の表面電位センサと同様に表面電位を検出できるに加え、トップ検出口７を被測定物に指向させても、同様に表面電位を検出できる。
【００１９】
なお、上記の実施例では、検出口をセンサケース１の上面の先端面の２面に形成したが、それ以上に形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施例である表面電位センサの簡略斜視図である。
【図２】その一部分の断面図である。
【図３】電気的構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  センサケース
２  回路基板
３  カバー
３ａ  上面
３ｂ  先端面
４  検出電極
４ａ  サイド検出部
４ｂ  トップ検出部
５  振動子
６  サイド検出口
７  トップ検出口
８  基部
９ａ・９ｂ  腕部
１０ａ・１０ｂ  音叉部
１０ｃ・１０ｄ  サイド音叉部分
１０ｅ・１０ｆ  トップ音叉部分
１１ａ・１１ｂ  圧電素子
１２  振動子駆動回路
１３  インピーダンス変換回路
１４  増幅回路
１５  極性判別回路
１６  平滑回路
１７  Ａ／Ｄ変換回路
１８  表示器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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