"物体1の電位Uを無接触で求める方法において、a前記物体1から空間的に距離d0だけ隔てられ機械的に振動するように構成された電極2を準備するステップと、b前記電極2を機械的に振動fさせるステップと、c前記電極2の充電状態Iの時間的変化を求めるステップと、d該充電状態Iの時間的変化における少なくとも2つの周波数成分f、2fの振幅を求めるステップと、e求められた該振幅を用いて、前記電極2と前記物体1とから成る装置の電気的容量Cの値に関与する少なくとも1つのパラメータε,d0を設定するステップと、f設定された前記パラメータε,d0に基づき、前記電極2と前記物体1とから成る装置の電気的容量Cを求めるステップと、g求められた該容量Cと求められた前記充電状態Iの変化とから、前記電位Uを求めるステップとを有することを特徴とする、物体1の電位Uを無接触で求める方法。d1第1の周波数fにおいて第1の振幅を求めるステップと、d2前記第1の周波数fの値の整数倍の値をもつ第2の周波数2fにおいて第2の振幅を求めるステップと、e1前記電極2から前記物体1までの静止状態距離d0を、前記第1の振幅と前記第2の振幅との比νから求めるステップを有する、請求項1記載の方法。前記ステップeにおいて前記少なくとも1つのパラメータε,d0を、数学的関係及び/又は較正曲線K1を介して設定する、請求項1または2記載の方法。前記ステップbにおいて、前記物体1の電位Uにより生じる電気力線Eに対し前記電極の振動方向rが平行に延在するよう、前記電極2を機械的に振動させる、請求項1から3のいずれか1項記載の方法。前記ステップcにおいて前記電極2の充電状態の時間的変化を、前記充放電電流Iの測定により求める、請求項1から4のいずれか1項記載の方法。前記ステップgにおいて前記電位Uを、求められた前記充電状態Iの変化から数学的関係及び/又は較正曲線K2を介して求める、請求項1から5のいずれか1項記載の方法。前記電位Uは時間的に変化し、電気的振動周波数により表され、前記ステップbにおいて、前記電極2に対応する機械的振動周波数fが前記電気的振動周波数よりも大きくなるよう、前記電極2を機械的に振動させる、請求項1から6のいずれか1項記載の方法。物体1の電位Uを無接触で求める装置において、電極2と測定装置3と評価装置とが設けられており、前記電極2は、機械的に振動運動するように構成され、前記物体1から空間的に距離d0を隔てて配置可能であり、前記測定装置3は、前記電極2の充電状態Iの時間的変化を求めるように構成されており、前記評価装置は、前記充電状態Iの時間的変化における少なくとも2つの周波数成分f,2fの振幅を求め、求められた該振幅を用いて、前記電極2と前記物体1とから成る装置の電気的容量Cの値に関与する少なくとも1つのパラメータε,d0を設定し、設定されたパラメータε,d0に基づき、前記電極2と前記物体1とから成る装置の電気的容量Cを求め、求められた該容量Cと求められた前記充電状態Iの変化とから、前記電位Uを求めるように構成されていることを特徴とする、物体1の電位Uを無接触で求める装置。前記電極2は導電性プレートとして形成されており、該導電性プレートは実質的に前記プレートの法線方向rに振動可能であり、該導電性プレートは、電流測定装置として構成された前記測定装置3と電気的に接続されている、請求項8記載の装置。各図中、同じ要素または同等の機能を有する要素には同じ参照符号が付されている。図1には、電位もしくは電圧Uを測定する対象となる物体を成す導線1が示されている。測定のため静止状態距離d0のところに、振動可能に構成された測定電極2が配置されている。ここでは、振動を可能にする構成については略示するにとどめ、これは2つのばね5によって実現される。この装置によれば、振動方向rすなわち測定電極2の面法線に対し平行に延在する方向において、測定電極2の機械的振動を生じさせることができる。測定電極2は金属から構成されており、したがって導線1の電界Eにおける作用によって測定電極2の充電状態が変化する。この場合、基準電位担体を成す測定装置3により充放電電流が捕捉される。測定装置3は、測定電極2と電気的に接続された第1入力端と、アースと接続された第2入力端とを有している。増幅器4の出力端は、抵抗Rを介して第1の入力端と接続されている。この測定方式の場合、測定電極2は振動方向r及び周波数fで機械的振動状態におかれる。ここでは以下の関係が成り立つ:導線1と測定電極2とによって、結合容量Cを有する平板コンデンサ装置が形成される。容量Cは次式に従い計算される:ただし、-εはコンデンサ装置に充填される媒体の誘電率-Aは測定電極2の面積-dは、測定電極2と導線1との間の、時間に依存する間隔である。角周波数のとき、容量Cは以下の通りとなる:それぞれ流れる充放電電流Iは次式の値となる:測定電極2と導線1との間の測定容量Cの変調によって充放電電流Iが生じ、この電流は評価にあたり二通りの観点で利用される。すなわちこの充放電電流Iは、較正ステップにおいて未知の容量Cを求めるために用いられる一方、較正ステップにおいて求められた容量によって未知の電圧Uを求めるために用いられる。以下、この点について詳述する。図2には、曲線Sを含むダイアグラムが示されている。この曲線は、実効充放電電流<I>と静止状態距離d0との関係を表している。ここでは例示として、曲線S上に2つの点P1とP2が書き込まれている。点P1では静止状態距離d0=0.3mmとなるのに対し、点P2ではd0=0.9mmとなる。したがって実効充放電電流<I>は、点P2における値よりも点P1における値の方が大きい。さらに図2には点P1及びP2に関して、時間に依存する電流経過特性と距離経過特性も示されている。点P1と点P2における電流経過特性の比較からわかるのは、時間に依存する充放電電流Iに対応する曲線は、点P2よりも点P1の方が歪みが大きいことである。つまり基本距離すなわち静止状態距離d0が小さくなるにつれて、充放電電流Iの信号波形の歪みが大きくなる。この作用を、静止状態距離d0を求めるために利用することができる。充放電電流の時間特性は図3Aにもまとめられている。時間tに依存する点P1における充放電電流をI1と称する一方、点P2における充放電電流をI2と称する。ここで充放電電流I1とI2に対し、高速フーリエ変換FFTを実施する。これによって、図3Bに示す充放電電流の振幅スペクトルが得られる。この場合、横軸には周波数fがHzヘルツで書き込まれている一方、縦軸には充放電電流の振幅がAアンペアで書き込まれている。充放電電流I1は複数の周波数成分を有している。基本周波数f=1000Hzにおける振幅をと称し、第1の上側の周波数2f=2000Hzのときに振幅はとなる。これら両方の振幅の比は式によって算出され、ν1=2.91となる。同様のことは、図3Aの充放電電流I2についても適用される。この充放電電流の時間に依存する経過特性に対してもフーリエ分析を実施することができ、その結果、振幅及びとして図3Bに示した振幅スペクトルが得られる。ここでも振幅比は式に従って計算され、その結果、値ν2=8.98が生じる。図3Bに示した両方の静止状態距離0.3mmと0.9mmに対するスペクトルからわかるように、静止状態距離d0が大きくなるにつれて高調波が小さくなる。基本周波数と第1高調波の比も同様に増加する。そこでこの比νに対し、較正曲線を介して静止状態距離d0を一義的に割り当てることができる。このことは、較正曲線K1を描いた図4に示されている。この場合、比νと静止状態距離d0との間に直線的な関係が存在する。したがってνからd0を推定することが可能となる。しかもこの比は、未知の電位に左右されない。この比の評価は、測定方法のプロセス中、較正のために用いられる。場合によっては静止状態距離d0の代わりに、誘電率εによって重み付けられた距離、例えば式d0/εの距離を、横軸にとることもできる。誘電率εと面積Aが既知であれば、このようにして静止状態距離d0を求めることで容量Cを推定することができる。これによって原則的に、測定された充放電電流Iから電圧Uを求めることができる。そして測定方法のプロセスにおける較正ステップが終了する。その後、本来の測定モードにおいて、例えば充放電電流Iの実効値<I>が形成される。実効充放電電流<I>と未知の電位Uとの間に線形の関係が存在するので、較正曲線K2を介して未知の電位Uを直接、推定することができる。図5にはこの関係が示されている。図2~図5の実施例では、周波数f=1kHz、振動振幅δ=100μm、面積A=100mm2とした。以下では、測定方法の2つの部分ステップについてもう一度まとめておく;1.較正ステップにおいて、測定電極2を導線1の前に配置する。静止状態d0は組み込み後は精確には既知ではなく、したがって較正が必要である。このため測定電極2を振動状態におき、振動中の測定電極2における充放電電流Iのスペクトルを評価する。その際、振動周波数f及び第1高調波2fにおける振幅及びを観測する。この場合、基本周波数の振幅と第1高調波の振幅との比νは、静止状態距離d0に正比例し、未知の電圧Uには依存しない。したがってこの方法によって、基本距離及び静止状態距離d0を求めることができる。2.測定ステップにおいて、振動中の測定電極2における充放電電流Iの実効値<I>を形成する。測定電極2の充放電電流<I>と未知の電位Uとの間に比例関係が存在する。対応する比例係数典型的には容量Cを事前に較正ステップ1において求める。したがって本発明による方法によれば、未知の電位をこの電位を横断する方向で運動する振動電極を用いて無接触で測定することができる。その際、振動周波数は、時間に応じて変化する電圧Utの測定可能な最大周波数よりも著しく高い。さらに本発明によれば、測定電極2と測定物体導線1との間の基本距離d0を求めるために、振動電極2のところに生じる充放電電流Iのスペクトルが評価される。このようにして較正を行った後、測定モード中、未知の電位Uを逆算するために充放電電流Iが用いられる。"