JP2008128847A - Measuring device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電磁界測定用プローブ等を用いてプリント配線基板上のノーマルモードノイズとコモンモードノイズとを測定するための測定装置に関するものである。 The present invention relates to a measuring apparatus for measuring normal mode noise and common mode noise on a printed wiring board using an electromagnetic field measuring probe or the like.
従来、プリント配線基板の線路に侵入したノイズや基板から発生する電磁ノイズを測定する技術としては、例えば、特許文献１に開示の測定装置がある。
図１０は、この従来の測定装置を示す概略構成図である。
この測定装置１００は、図１０に示すように、二組の磁界測定部１０１，１０２と、これら磁界測定部１０１，１０２からの出力電圧を切り替える切替スイッチ１１０と、高周波受信機１２０とを備えている。
磁界測定部１０１（１０２）は、二つのループプローブ１０１Ａ，１０１Ｂ（１０２Ａ，１０２Ｂ）と、これらループプローブ１０１Ａ，１０１Ｂ（１０２Ａ，１０２Ｂ）の出力を同相で合成する合成部１０３（１０４）とを有し、これらループプローブ１０１Ａ，１０１Ｂ（１０２Ａ，１０２Ｂ）を、被測定ケーブル１３０の２本の導線１３０Ａ，１３０Ｂ上に配置することにより、導線１３０Ａ，１３０Ｂを流れる電流により生じた磁界を検出するようになっている。
Conventionally, as a technique for measuring noise that has entered a line of a printed wiring board or electromagnetic noise generated from the board, for example, there is a measuring device disclosed in
FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing this conventional measuring apparatus.
As shown in FIG. 10, the
The magnetic field measurement unit 101 (102) has two
これにより、磁界測定部１０１のループプローブ１０１Ａ，１０１Ｂで検出したコモンモードノイズの出力を合成部１０３で同相に合成し、同相電圧１１１として出力する。また、磁界測定部１０２のループプローブ１０２Ａ，１０２Ｂで検出したノーマルモードノイズの出力は、合成部１０４で逆相に合成され、逆相電圧１１２として出力される。そして、これら同相電圧１１１，逆相電圧１１２のいずれかが、切替スイッチ１１０によって選択され、選択された電圧が高周波受信機１２０によって受信されて、ノーマルモードノイズ又はコモンモードノイズの測定が行われる。
Thereby, the output of the common mode noise detected by the
しかし、上記した従来の技術では、次のような問題がある。
まず、分離された別体の磁界測定部１０１，１０２を用いて測定する構成であるので、被測定ケーブル１３０の特定箇所で、ノーマルモードノイズを検出する場合には、ループプローブ１０２Ａ，１０２Ｂをこの特定箇所上に配置し、また、この特定箇所でコモンモードノイズを検出する場合には、ループプローブ１０２Ａ，１０２Ｂを退かして、ループプローブ１０１Ａ，１０１Ｂをこの特定箇所上まで移動させる必要がある。すなわち、この従来の測定装置では、被測定ケーブル１３０の同一箇所で、プローブを動かすことなく、ノーマルモードノイズとコモンモードノイズとを独立に検出するということができない。
また、ループプローブ１０１Ａ，１０１Ｂ（１０２Ａ，１０２Ｂ）を、被測定ケーブル１３０の２本の導線１３０Ａ，１３０Ｂに対して位置合わせするには、高精度な作業が必要であり、このため、位置合わせ作業に誤差が生じる可能性が高い。この結果、測定バラツキが発生し、測定精度が非常に悪い。
さらに、ループプローブ１０１Ａ，１０１Ｂ（１０２Ａ，１０２Ｂ）が周囲の磁界を拾ってしまうため、正確な測定が困難である。
However, the conventional techniques described above have the following problems.
First, since the measurement is performed using the separated magnetic
Further, in order to position the
Furthermore, since the
この発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、ノーマルモードノイズとコモンモードノイズとを線路の同一箇所で独立に検出可能で、且つこれらのノイズを高精度及び正確に測定可能な測定装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and normal mode noise and common mode noise can be detected independently at the same location on the line, and these noises can be measured with high accuracy and accuracy. It aims at providing a measuring device.
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、一対の線路の一方に近づけてこの一方の線路上の電界成分を検出する第１の電界プローブと、一対の線路の他方に近づけてこの他方の線路上の電界成分を検出する第２の電界プローブと、第１出力端と第２出力端とを有し且つ第１の電界プローブで検出した電界に対応する電圧と第２の電界プローブで検出した電界に対応する電圧との同相合成電圧を、第１又は第２出力端の一方から出力し、逆相合成電圧を他方から出力する合成電圧分離回路とを備える測定装置であって、合成電圧分離回路は、一方端が第１及び第２の電界プローブの出力端に接続され且つ他方端が第１出力端である第１の分圧素子と、一方端が第１の電界プローブの出力端に接続され、この第１の電界プローブから出力される電圧を、第１の分圧素子と協働して分圧する第２の分圧素子と、一方端が第２の電界プローブの出力端に接続されると共に他方端が第２の分圧素子の他方端に接続され、第２の電界プローブから出力される電圧を第２の分圧素子と協働して分圧する第３の分圧素子と、１次側コイルが第２及び第３の分圧素子の他方端同士の接続部位に介設され且つ２次側コイルの出力端が第２出力端である変圧器とを備える構成とした。
かかる構成により、第１の電界プローブを一対の線路の一方に近づけると共に、第２の電界プローブを一対の線路の他方に近づけると、第１の電界プローブが一方の線路上のノイズの電界成分を検出すると共に、第２の電界プローブが他方の線路上のノイズ電界成分を検出する。そして、第１の電界プローブで検出された電界に対応した電圧が、合成電圧分離回路の第１の分圧素子と第２の分圧素子とによって分圧され、また、第２の電界プローブで検出された逆方向の電界に対応した電圧が、合成電圧分離回路の第１の分圧素子と第３の分圧素子とによって分圧される。このとき、一対の線路上のノイズが、ノーマルモードノイズの場合には、第１の分圧素子には、第１及び第２の電界プローブによる逆相合成電圧が生じ、この逆相合成電圧が第１出力端に出力される。また、変圧器の１次側コイルには同相合成電圧が生じ、この同相合成電圧が第２出力端に出力される。また、一対の線路上のノイズが、コモンモードノイズの場合には、第１の分圧素子には、第１及び第２の電界プローブによる同相合成電圧が生じ、この同相合成電圧が第１出力端に出力される。また、変圧器の１次側コイルには逆相合成電圧が生じ、この逆相合成電圧が第２出力端に出力される。すなわち、ノーマルモードノイズが一対の線路上に生じた場合には、逆相合成電圧が第１出力端に出力されると共に同相合成電圧が第２出力端に出力され、また、コモンモードノイズが一対の線路上に生じた場合には、同相合成電圧が第１出力端に出力されると共に逆相合成電圧が第２出力端に出力されるので、第１出力端と第２出力端の電圧状態を測定することで、線路上のノイズがノーマルモードなのかコモンモードなのかを判別することができる。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention of
With this configuration, when the first electric field probe is brought closer to one of the pair of lines and the second electric field probe is brought closer to the other of the pair of lines, the first electric field probe reduces the electric field component of noise on the one line. At the same time, the second electric field probe detects a noise electric field component on the other line. The voltage corresponding to the electric field detected by the first electric field probe is divided by the first voltage dividing element and the second voltage dividing element of the combined voltage separation circuit, and the second electric field probe A voltage corresponding to the detected electric field in the reverse direction is divided by the first voltage dividing element and the third voltage dividing element of the combined voltage separation circuit. At this time, when the noise on the pair of lines is normal mode noise, the first voltage dividing element generates a negative-phase combined voltage by the first and second electric field probes, and the negative-phase combined voltage is Output to the first output terminal. Further, a common-mode composite voltage is generated in the primary coil of the transformer, and this common-mode composite voltage is output to the second output terminal. Further, when the noise on the pair of lines is common mode noise, a common mode combined voltage is generated in the first voltage dividing element by the first and second electric field probes, and this common mode combined voltage is the first output. Output to the end. In addition, a reverse-phase composite voltage is generated in the primary coil of the transformer, and this negative-phase composite voltage is output to the second output terminal. That is, when normal mode noise occurs on a pair of lines, a reverse-phase combined voltage is output to the first output terminal, an in-phase combined voltage is output to the second output terminal, and a common mode noise is paired. Since the in-phase composite voltage is output to the first output terminal and the negative-phase composite voltage is output to the second output terminal, the voltage state between the first output terminal and the second output terminal is generated. It is possible to determine whether the noise on the line is normal mode or common mode.
請求項２の発明は、請求項１に記載の測定装置において、第１ないし第３の分圧素子は、等しい抵抗値の抵抗素子である構成とした。
かかる構成により、同相合成電圧がより大きくなり、逆相合成電圧がより低くなる。
According to a second aspect of the present invention, in the measuring apparatus according to the first aspect, the first to third voltage dividing elements are resistance elements having equal resistance values.
With such a configuration, the in-phase combined voltage becomes higher and the reverse-phase combined voltage becomes lower.
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の測定装置において、第１の電界プローブの出力端と第１及び第２の分圧素子の一方端との間に第１の高インピーダンス素子を接続し、第２の電界プローブの出力端と第１及び第３の分圧素子の一方端との間に第２の高インピーダンス素子を接続した構成とする。
かかる構成により、合成電圧分離回路への過大な電流の流入を防止することができる。
According to a third aspect of the present invention, in the measurement apparatus according to the first or second aspect, the first high voltage is provided between the output end of the first electric field probe and one end of the first and second voltage dividing elements. An impedance element is connected, and a second high impedance element is connected between the output end of the second electric field probe and one end of the first and third voltage dividing elements.
With this configuration, it is possible to prevent an excessive current from flowing into the combined voltage separation circuit.
請求項４の発明は、請求項３に記載の測定装置において、第１及び第２の高インピーダンス素子は、等しい抵抗値の抵抗素子である構成とした。
かかる構成により、同相合成電圧と逆相合成電圧との電圧差がより明確になる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the measurement apparatus according to the third aspect, the first and second high impedance elements are resistance elements having equal resistance values.
With this configuration, the voltage difference between the in-phase combined voltage and the negative-phase combined voltage becomes clearer.
請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の測定装置において、変圧器は、入力対出力比が１対１のバルントランスである構成とした。
かかる構成により、１次側コイルに印加された電圧と同値の電圧を２次側コイルの出力端から出力することができる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the measuring apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the transformer is a balun transformer having an input-to-output ratio of 1: 1.
With this configuration, a voltage having the same value as the voltage applied to the primary coil can be output from the output terminal of the secondary coil.
請求項６の発明は、請求項５に記載の測定装置において、第１及び第２の電界プローブを電磁シールドした構成とする。
かかる構成により、外部の電磁界が電磁シールドによってシールドされるので、第１及び第２の電界プローブが外部電磁界を拾うことはない。
According to a sixth aspect of the present invention, in the measuring apparatus according to the fifth aspect, the first and second electric field probes are electromagnetically shielded.
With this configuration, since the external electromagnetic field is shielded by the electromagnetic shield, the first and second electric field probes do not pick up the external electromagnetic field.
以上詳しく説明したように、この発明の測定装置によれば、第１及び第２の電界プローブを一対の線路上にそれぞれ近づけ、合成電圧分離回路の第１及び第２出力端の電圧状態を測定するだけで、一対の線路上のノイズがノーマルモードなのかコモンモードなのかを容易に判別することができるので、図１０に示した従来の測定装置のようなプローブの移動を行うことなく、同一箇所で、ノーマルモードノイズとコモンモードノイズとをそれぞれ独立に検出して測定することができるという優れた効果がある。
また、第１及び第２の電界プローブを一対の線路上にそれぞれ近づけるだけで測定することができるので、線路に対するプローブの位置合わせ作業に、上記従来の測定装置のような高精度な作業を必要としない。このため、位置合わせ作業に誤差が生じる可能性がほとんどなく、この結果、測定バラツキのない高精度な測定が可能になるという効果がある。
As described above in detail, according to the measuring apparatus of the present invention, the first and second electric field probes are brought close to the pair of lines, respectively, and the voltage states of the first and second output terminals of the combined voltage separation circuit are measured. Therefore, it is possible to easily determine whether the noise on the pair of lines is in the normal mode or the common mode, so that the same measurement can be performed without moving the probe as in the conventional measuring apparatus shown in FIG. There is an excellent effect that normal mode noise and common mode noise can be detected and measured independently at each location.
In addition, since the measurement can be performed simply by bringing the first and second electric field probes close to each other on the pair of lines, the work for positioning the probe with respect to the lines requires high-precision work like the above-described conventional measuring apparatus. And not. For this reason, there is almost no possibility that an error occurs in the alignment operation, and as a result, there is an effect that high-precision measurement without measurement variation is possible.
また、請求項２ないし請求項４の発明に係る測定装置によれば、同相合成電圧がより大きくなり、逆相合成電圧がより低くなって、第１及び第２出力端に生じる電圧の差がより明確になり、高精度の判別が可能となる。
Further, according to the measuring device according to the invention of
さらに、請求項６の発明に係る測定装置によれば、外部の電磁界が電磁シールドによってシールドされるので、第１及び第２の電界プローブが電磁シールドによって外部電磁界から保護される。これにより、外部電磁界による影響を受けることなく、正確な測定が可能となる。 Further, according to the measuring apparatus of the sixth aspect of the invention, since the external electromagnetic field is shielded by the electromagnetic shield, the first and second electric field probes are protected from the external electromagnetic field by the electromagnetic shield. Thus, accurate measurement can be performed without being affected by the external electromagnetic field.
以下、この発明の最良の形態について図面を参照して説明する。 The best mode of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図１は、この発明の第１実施例に係る測定装置を示すブロック図であり、図２は、この実施例の測定装置に適用される電界プローブの正面図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a front view of an electric field probe applied to the measuring apparatus of this embodiment.
この実施例の測定装置は、図１に示すように、第１の電界プローブとしての電界プローブ１と第２の電界プローブとしての電界プローブ２と合成電圧分離回路３とスペクトラムアナライザ４，５とを備えている。
As shown in FIG. 1, the measuring apparatus of this embodiment includes an
電界プローブ１は、プリント配線基板２００上の一対の線路２１１，２１２の一方の線路２１１に近づけて、この線路２１１の近傍電磁界の電界成分を検出するための周知の器具であり、電界プローブ２は、プリント配線基板２００上の一対の線路２１１，２１２の他方の線路２１２に近づけて、この線路２１２の近傍電磁界の電界成分を検出するための周知の器具である。
具体的には、各電界プローブ１（２）は、図２に示すように、同軸ケーブルから成るセミリッジドケーブル１０（２０）内に、芯線１１（２１）を設け、芯線１１（２１）の先端部１１ａ（２１ａ）を外部に露出させた構造を成す。これにより、この芯線１１（２１）の先端部１１ａ（２１ａ）がアンテナとして作用し、プリント配線基板２００から放射される近傍電磁波の電界成分を検出することができる。
The
Specifically, as shown in FIG. 2, each electric field probe 1 (2) is provided with a core wire 11 (21) in a semi-ridged cable 10 (20) made of a coaxial cable, and the core wire 11 (21) It has a structure in which the
図１に示すように、このような電界プローブ１，２と合成電圧分離回路３との間に、第１の高インピーダンス素子としての抵抗素子６及び第２の高インピーダンス素子としての抵抗素子７とがそれぞれ接続され、大きな電流が線路２１１，２１２から合成電圧分離回路３側に流入することをこれらの抵抗素子６，７で防止するようになっている。
具体的には、抵抗素子６の両端が電界プローブ１の出力端１２と合成電圧分離回路３の第１入力端３ａに接続され、抵抗素子７の両端が電界プローブ２の出力端２２と合成電圧分離回路３の第２入力端３ｂに接続されている。なお、この実施例では、抵抗素子６，７の抵抗値を共に１ＭΩに設定した。
As shown in FIG. 1, a
Specifically, both ends of the
合成電圧分離回路３は、第１の分圧素子としての抵抗素子３１と第２の分圧素子としての抵抗素子３２と第３の分圧素子としての抵抗素子３３と変圧器としてのバルントランス３４とを備え、電界プローブ１，２側に上記した第１及び第２入力端３ａ，３ｂを有し、スペクトラムアナライザ４，５側に第１及び第２出力端３ｃ，３ｄを有している。
これにより、第１及び第２入力端３ａ，３ｂから入力した電圧の同相合成電圧を、第１又は第２出力端３ｃ，３ｄの一方から出力し、逆相合成電圧を他方から出力するようになっている。
The combined
Thus, the in-phase combined voltage of the voltages input from the first and
具体的には、抵抗素子３１において、その一方端（図１の下方端）が分岐して第１及び第２入力端３ａ，３ｂに接続され、他方端（図１の上方端）が第１出力端３ｃに接続されている。
また、抵抗素子３２では、その一方端が第１入力端３ａに接続されている。これにより、抵抗素子３２が、電界プローブ１から第１入力端３ａに入力された電圧を抵抗素子３１と協働して分圧する。この実施例では、抵抗素子３１〜３３の抵抗値を等しく６０Ωに設定しており、このため、抵抗素子６の出力電圧は抵抗素子３１，３２によって１対１に分圧される。
また、抵抗素子３３においては、一方端が第２入力端３ｂに接続され、第２入力端３ｂに入力された電圧を抵抗素子３２と協働して１対１に分圧する。さらに、この抵抗素子３３の他方端３３ａは、抵抗素子３２の他方端３２ａに接続されており、この接続部分にバルントランス３４が配設されている。
Specifically, in the
In addition, one end of the
In addition, one end of the
バルントランス３４は、入力対出力比が１対１のバルントランスであり、その１次側コイル３５が抵抗素子３２，３３の他方端３２ａ，３３ａの接続部位に介設され、接地された２次側コイル３６の出力端が第２出力端３ｄに接続されている。
The
スペクトラムアナライザ４，５は、合成電圧分離回路３の第１及び第２出力端３ｃ，３ｄから出力された電圧を測定する装置であり、直流カット用のコンデンサ８１，８２と電圧増幅用のアンプ９１，９２とを介して合成電圧分離回路３の第１及び第２出力端３ｃ，３ｄに接続されている。
The
次に、この実施例の測定装置が示す作用及び効果について説明する。
図３は、ノーマルモードノイズが線路２１１，２１２に流れている場合の動作説明図であり、図４は、コモンモードノイズが線路２１１，２１２に流れている場合の動作説明図である。
ノイズの測定をする場合には、図１に示すように、電界プローブ１，２の先端部１１ａ，２１ａをプリント配線基板２００の線路２１１，２１２にそれぞれ近づけて、線路２１１，２１２上のノイズの電界成分を検出する。
このとき、図３に示すように、ノーマルモードノイズＮ，−Ｎが線路２１１，２１２を逆方向に流れていると、線路２１１上のノーマルモードＮの電界が電界プローブ１で検出され、それに対応した電圧が第１入力端３ａに入力される。すると、この電圧が合成電圧分離回路３の抵抗素子３１と抵抗素子３２とによって分圧される。これにより、電界プローブ１から第１入力端３ａに入力した電流Ｉ１が分流されて、同じ大きさで同じ方向の電流Ｉ，Ｉが抵抗素子３１，３２に流れる。一方、線路２１２上のノーマルモード−Ｎの電界は電界プローブ２で検出され、それに対応した逆相の電圧が第２入力端３ｂに入力される。すると、この逆相の電圧が合成電圧分離回路３の抵抗素子３１と抵抗素子３３とによって分圧される。これにより、逆電流Ｉ１′が電界プローブ２から第２入力端３ｂに入力される。これにより、同じ大きさで同じ方向の電流Ｉ′，Ｉ′が抵抗素子３１，３３に流れる。すなわち、線路２１１上のノーマルモードＮが抵抗素子６と抵抗素子３１，３２とに電流Ｉ１，Ｉを生じさせると共に、線路２１２上のノーマルモード−Ｎが抵抗素子７と抵抗素子３１，３３とに逆相の電流Ｉ１′，Ｉ′を生じさせることとなる。
この結果、抵抗素子３１では、電界プローブ１で検出したノーマルモードノイズＮによる電流Ｉと電界プローブ２で検出したノーマルモードノイズ−Ｎによる電流Ｉ′が合成される。すなわち、抵抗素子３１において、ノーマルモードノイズＮによる電圧とノーマルモードノイズ−Ｎによる逆相電圧とが互いに打ち消し合って、ほぼゼロボルトの逆相合成電圧Ｖ０が合成され、この逆相合成電圧Ｖ０が合成電圧分離回路３の第１出力端３ｃに出力される。また、抵抗素子３２，３３の他方端３２ａ，３３ａの接続部では、ノーマルモードノイズＮによる電圧とノーマルモードノイズ−Ｎによる電圧とが同相で強め合って合成されることとなり、その同相合成電圧Ｖｄがバルントランス３４の１次側コイル３５に生じる。この結果、所定大きさの同相合成電圧Ｖｄが２次側コイル３６を通じて第２出力端３ｄに出力される。
これにより、ほぼゼロボルトの電圧Ｖ０がスペクトラムアナライザ４（図１参照）で測定され、所定大きさの電圧Ｖｄがスペクトラムアナライザ５で測定されることとなる。
Next, the operation and effect of the measuring apparatus of this embodiment will be described.
FIG. 3 is an operation explanatory diagram when normal mode noise flows through the
When measuring noise, as shown in FIG. 1, the
At this time, as shown in FIG. 3, when normal mode noises N and −N are flowing in the opposite directions in the
As a result, in the
As a result, a voltage V0 of approximately zero volts is measured by the spectrum analyzer 4 (see FIG. 1), and a voltage Vd having a predetermined magnitude is measured by the spectrum analyzer 5.
また、図４に示すように、コモンコモンモードノイズＮ，Ｎが線路２１１，２１２を同方向に流れていると、線路２１１上のコモンモードＮの電界が電界プローブ１で検出され、第１入力端３ａに入力した電流Ｉ１が分流されて、同じ大きさで同じ方向の電流Ｉ，Ｉが抵抗素子３１，３２に流れる。一方、線路２１２上のコモンモードＮの電界は電界プローブ２で検出され、それに対応した同相の電圧が第２入力端３ｂに入力される。すると、この電圧が合成電圧分離回路３の抵抗素子３１と抵抗素子３３とによって分圧される。これにより、同相電流Ｉ１′が電界プローブ２から第２入力端３ｂに入力される。これにより、同じ大きさで同じ方向の電流Ｉ′，Ｉ′が抵抗素子３１，３３に流れる。すなわち、線路２１１上のコモンモードＮが抵抗素子６と抵抗素子３１，３２とに電流Ｉ１，Ｉを生じさせると共に、線路２１２上のコモンモード−Ｎが抵抗素子７と抵抗素子３１，３３とに同相の電流Ｉ１′，Ｉ′を生じさせることとなる。
この結果、抵抗素子３１では、電界プローブ１で検出したコモンモードノイズＮによる電流Ｉと電界プローブ２で検出したコモンモードノイズＮによる電流Ｉ′が合成される。すなわち、抵抗素子３１において、コモンモードノイズＮによる同相の電圧が強め合って合成され、所定大きさの同相合成電圧Ｖｃが合成電圧分離回路３の第１出力端３ｃに出力される。また、抵抗素子３２，３３の他方端３２ａ，３３ａの接続部では、線路２１１，２１２のコモンモードノイズＮによる電圧が逆相で打ち消し合うこととなり、その逆相合成電圧Ｖ０がバルントランス３４の１次側コイル３５に生じる。この結果、ほぼゼロボルトの逆相合成電圧Ｖ０が２次側コイル３６を通じて第２出力端３ｄに出力される。
これにより、所定大きさの電圧Ｖｃがスペクトラムアナライザ４で測定され、ほぼゼロボルトの電圧Ｖ０がスペクトラムアナライザ５で測定されることとなる。
As shown in FIG. 4, when common common mode noises N and N are flowing in the
As a result, in the
As a result, a voltage Vc having a predetermined magnitude is measured by the
したがって、ほぼゼロボルトの電圧Ｖ０がスペクトラムアナライザ４に現れ、且つ所定大きさの電圧Ｖｄがスペクトラムアナライザ５に現れたときには、ノーマルモードノイズが線路２１１，２１２に侵入していると判断することができ、逆に、所定大きさの電圧Ｖｃがスペクトラムアナライザ４に現れ、且つほぼゼロボルトの電圧Ｖ０がスペクトラムアナライザ５に現れたときには、コモンモードノイズが線路２１１，２１２に侵入していると判断することができる。
Therefore, when a voltage V0 of almost zero volts appears on the
以上のように、この実施例の測定装置によれば、電界プローブ１，２を線路２１１，２１２にそれぞれ近づけ、合成電圧分離回路３の第１及び第２出力端３ｃ，３ｄの電圧状態をスペクトラムアナライザ４，５で測定するだけで、線路２１１，２１２上のノイズがノーマルモードなのかコモンモードなのかを容易に判別することができる。したがって、図１０に示した従来の測定装置のようなプローブの移動を行うことなく、同一箇所で、ノーマルモードノイズとコモンモードノイズとをそれぞれ独立に検出して測定することができるので、非常に便利である。
また、電界プローブ１，２と線路２１１，２１２との位置合わせ作業が、上記従来の測定装置に比べて極めて容易である。このため、位置合わせ作業に誤差が生じる可能性がほとんどなく、この結果、測定バラツキのない高精度な測定が可能となる。
As described above, according to the measuring apparatus of this embodiment, the electric field probes 1 and 2 are brought close to the
Further, the alignment work between the electric field probes 1 and 2 and the
また、抵抗素子６，７や合成電圧分離回路３の抵抗素子３１〜３３の抵抗値を等しく設定して、第１入力端３ａや第２入力端３ｂの電圧に対する分圧比を１対１に設定したので、第１出力端３ｃや第２出力端３ｄに現れる同相合成電圧をより大きくすることができると共に、逆相合成電圧をほぼゼロに近づけることができる。この結果、同相合成電圧と逆相合成電圧との電圧差がより明確になり、スペクトラムアナライザ４，５においてノイズの判別を容易に行うことができる。
Further, the resistance values of the
次に、この発明の第２実施例について説明する。
図５は、この発明の第２実施例に係る測定装置の要部の断面図であり、図６は、要部の平面図である。
この実施例の測定装置は、電界プローブ１（２）を電磁シールドした構成にした点が、上記第１実施例と異なる。
Next explained is the second embodiment of the invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view of the main part of the measuring apparatus according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a plan view of the main part.
The measuring apparatus of this embodiment is different from the first embodiment in that the electric field probe 1 (2) is configured to be electromagnetically shielded.
具体的には、図５及び図６に示すように、銅板を矩形筒状に折りまげて形成したシールドケース１５（２５）の中空部１５ａ（２５ａ）内に、電界プローブ１（２）を収納し、その先端部１１ａ（２１ａ）をシールドケース１５（２５）の下端から一部露出させた構成になっている。
これにより、電界プローブ１（２）がシールドケース１５（２５）によって電磁シールドされるので、電界プローブ１（２）が外部の電磁界から保護される。この結果、外部電磁界による影響を受けることなく、電界プローブ１（２）によって正確な電界検出を行うことができる。
その他の構成、作用及び効果は、上記第１実施例と同様であるので、その記載は省略する。
Specifically, as shown in FIGS. 5 and 6, the electric field probe 1 (2) is housed in a
Thereby, since the electric field probe 1 (2) is electromagnetically shielded by the shield case 15 (25), the electric field probe 1 (2) is protected from an external electromagnetic field. As a result, the electric field probe 1 (2) can accurately detect the electric field without being affected by the external electromagnetic field.
Since other configurations, operations, and effects are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.
次に、この発明の第３実施例について説明する。
図７は、この発明の第３実施例に係る測定装置の要部の断面図であり、図８は、要部の平面図である。
この実施例の測定装置は、電界プローブ１，２を１つのシールドケース８に収納した点が、上記第２実施例と異なる。
Next explained is the third embodiment of the invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view of the main part of the measuring apparatus according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a plan view of the main part.
The measuring apparatus of this embodiment is different from the second embodiment in that the electric field probes 1 and 2 are housed in one
具体的には、図７及び図８に示すように、銅板を折りまげて、一対のプローブ収納部８３，８４を有したシールドケース８を形成する。そして、電界プローブ１，２のほぼ全体を矩形筒状のプローブ収納部８３，８４の中空部８３ａ，８４ａ内にそれぞれ収納し、先端部１１ａ，２１ａをプローブ収納部８３，８４の下端から一部露出させた構成になっている。また、プローブ収納部８３，８４の中心間の距離Ｄは、図１に示すプリント配線基板２００の線路２１１，２１２の中心間距離とほぼ等しく設定されている。
これにより、電界プローブ１，２がシールドケース８によって電磁シールドされるだけでなく、プローブ収納部８３，８４に収納された電界プローブ１，２の例えば電界プローブ１の芯線１１を線路２１１に位置決めすると、自動的に電界プローブ２の芯線２１も線路２１２上に位置決めされるので、電界プローブ１，２の線路２１１，２１２への位置決め作業がさらに容易になる。
その他の構成、作用及び効果は、上記第２実施例と同様であるので、その記載は省略する。
Specifically, as shown in FIGS. 7 and 8, the copper plate is folded to form a
Thereby, not only the electric field probes 1 and 2 are electromagnetically shielded by the
Other configurations, operations, and effects are the same as those of the second embodiment, and thus description thereof is omitted.
なお、この発明は、上記実施例に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内において種々の変形や変更が可能である。
例えば、上記実施例では、図１に示したように、２つのスペクトラムアナライザ４，５を、コンデンサ８１，８２とアンプ９１，９２とを介して合成電圧分離回路３の第１及び第２出力端３ｃ，３ｄに接続した例を示した。しかし、図９に示すように、１つスペクトラムアナライザ４を切換スイッチ９に接続し、アンプ９１，９２の出力端を切換スイッチ９の固定端子９３，９４に接続して、切換スイッチ９の可動端子９５を切り換えることで、合成電圧分離回路３の第１又は第２出力端３ｃ，３ｄのいずれかの電圧出力を１つのスペクトラムアナライザ４で測定するようにしても、上記実施例と同様の測定が可能である。
In addition, this invention is not limited to the said Example, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary of invention.
For example, in the above embodiment, as shown in FIG. 1, the two
また、上記実施例では、抵抗素子６，７や合成電圧分離回路３の抵抗素子３１〜３３の抵抗値を等しく設定したが、これに限定されるものでなく、異なる抵抗値の抵抗素子６，７や抵抗素子３１〜３３を有した測定装置もこの発明の範囲に含まれる。
In the above embodiment, the resistance values of the
また、上記実施例では、抵抗素子６を電界プローブ１の出力端１２と合成電圧分離回路３の第１入力端３ａに接続し、抵抗素子７を電界プローブ２の出力端２２と合成電圧分離回路３の第２入力端３ｂに接続した例を示したが、抵抗素子６，７を備えず、電界プローブ１の出力端１２を合成電圧分離回路３の第１入力端３ａに直接接続し、電界プローブ２の出力端２２を合成電圧分離回路３の第２入力端３ｂに直接接続した測定装置も発明の範囲に含まれる。
In the above embodiment, the
上記実施例では、変圧器として、入力対出力比が１対１のバルントランス３４を適用したが、これに限らず、各種の変圧器を適用することができることは勿論である。
In the above embodiment, the
１，２…電界プローブ、 ３…合成電圧分離回路、 ３ａ…第１入力端、 ３ｂ…第２入力端、 ３ｃ…第１出力端、 ３ｄ…第２出力端、 ４，５…スペクトラムアナライザ、 ６，７，３１〜３３…抵抗素子、 ８，１５，２５…シールドケース、 ９…切換スイッチ、 １０，２０…セミリッジドケーブル、 １１，２１…芯線、 １１ａ，２１ａ…先端部、 １２，２２…出力端、 １５ａ，２５ａ，８３ａ，８４ａ…中空部、 ３２ａ，３３ａ…他方端、 ３４…バルントランス、 ３５…１次側コイル、 ３６…２次側コイル、 ８１，８２…コンデンサ、 ８３，８４…プローブ収納部、 ９１，９２…アンプ、 ９３，９４…固定端子、 ９５…可動端子、 ２００…プリント配線基板、 ２１１，２１２…線路。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
上記合成電圧分離回路は、
一方端が上記第１及び第２の電界プローブの出力端に接続され且つ他方端が上記第１出力端である第１の分圧素子と、
一方端が上記第１の電界プローブの出力端に接続され、この第１の電界プローブから出力される電圧を、上記第１の分圧素子と協働して分圧する第２の分圧素子と、
一方端が上記第２の電界プローブの出力端に接続されると共に他方端が上記第２の分圧素子の他方端に接続され、上記第２の電界プローブから出力される電圧を上記第２の分圧素子と協働して分圧する第３の分圧素子と、
１次側コイルが上記第２及び第３の分圧素子の他方端同士の接続部位に介設され且つ２次側コイルの出力端が上記第２出力端である変圧器とを
備えることを特徴とする測定装置。 A first electric field probe for detecting an electric field component on one line close to one of the pair of lines, and a second electric field for detecting an electric field component on the other line close to the other of the pair of lines In-phase synthesis of a voltage having a probe, a first output terminal, a second output terminal, and a voltage corresponding to the electric field detected by the first electric field probe and a voltage corresponding to the electric field detected by the second electric field probe A measuring device comprising a combined voltage separation circuit that outputs a voltage from one of the first or second output terminals and outputs a reverse-phase combined voltage from the other;
The combined voltage separation circuit is
A first voltage dividing element having one end connected to the output ends of the first and second electric field probes and the other end being the first output end;
A second voltage dividing element having one end connected to the output terminal of the first electric field probe and dividing the voltage output from the first electric field probe in cooperation with the first voltage dividing element; ,
One end is connected to the output end of the second electric field probe and the other end is connected to the other end of the second voltage dividing element, and the voltage output from the second electric field probe is changed to the second electric field probe. A third voltage dividing element for dividing pressure in cooperation with the voltage dividing element;
A transformer in which a primary coil is interposed at a connection portion between the other ends of the second and third voltage dividing elements, and an output end of the secondary coil is the second output end. A measuring device.
上記第１ないし第３の分圧素子は、等しい抵抗値の抵抗素子である、
ことを特徴とする測定装置。 The measuring apparatus according to claim 1,
The first to third voltage dividing elements are resistance elements having equal resistance values.
A measuring device.
上記第１の電界プローブの出力端と上記第１及び第２の分圧素子の一方端との間に第１の高インピーダンス素子を接続し、
上記第２の電界プローブの出力端と上記第１及び第３の分圧素子の一方端との間に第２の高インピーダンス素子を接続した、
ことを特徴とする測定装置。 In the measuring device according to claim 1 or 2,
Connecting a first high-impedance element between an output end of the first electric field probe and one end of the first and second voltage dividing elements;
A second high-impedance element is connected between the output terminal of the second electric field probe and one end of the first and third voltage dividing elements;
A measuring device.
上記第１及び第２の高インピーダンス素子は、等しい抵抗値の抵抗素子である、
ことを特徴とする測定装置。 The measuring device according to claim 3,
The first and second high impedance elements are resistance elements having equal resistance values.
A measuring device.
上記変圧器は、入力対出力比が１対１のバルントランスである、
ことを特徴とする測定装置。 The measuring apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The transformer is a balun transformer having an input to output ratio of 1: 1.
A measuring device.
上記第１及び第２の電界プローブを電磁シールドした、
ことを特徴とする測定装置。 The measuring apparatus according to claim 5, wherein
Electromagnetic shielding the first and second electric field probes;
A measuring device.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101839949A (en) * | 2010-05-25 | 2010-09-22 | 东南大学 | High frequency circuit radiation electromagnetic inference analysis method |
| JP2014038016A (en) * | 2012-08-14 | 2014-02-27 | Honda Motor Co Ltd | Electromagnetic interference wave measuring apparatus and electromagnetic interference wave evaluating system |
| JP2018100904A (en) * | 2016-12-20 | 2018-06-28 | 国立大学法人金沢大学 | Electromagnetic field sensor, electromagnetic measuring system, and electromagnetic wave incoming direction inferring system |
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