JP2011122860A - 電圧検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】検出対象体6と容量結合する検出電極2と、参照信号Ssを出力する参照信号出力部4と、検出電極2に接続されると共に参照信号Ssを入力して、交流電圧V1に基づいて流れる検出対象電流Iv1および参照信号Ssに基づいて流れる参照電流Is1の両電流値に応じて振幅が変化する検出信号S1を出力する検出部3と、検出信号S1を所定の利得で増幅して増幅検出信号S3を生成しつつ、参照信号Ssと増幅検出信号S3とを加算によって参照信号Ssと増幅検出信号に含まれている参照信号Ssの信号成分とを相殺可能に利得を制御すると共に、交流電圧V1の信号成分を増幅検出信号S3から抽出して出力信号Soとして出力する信号抽出部5とを備え、参照信号出力部4は、検出信号S1を積分して参照信号Ssを出力する。
【選択図】図1
Description
S1=(Vin2−Vin1)×(1+2×R2/R1)×R6/R4
X(s)−α×X(s)/s+α2×X(s)/s2−α3×X(s)/s3+・・・
ここで、上記したようにαは1未満の数値であることから、αに対して、それらの複数回の乗算値(α2,α3,・・・)はいずれも小さい値となるため、上記式を構成する各項のうちのこれらを係数に持つ項は無視できるとすると、上記式は、一例として第1項および第2項のみで簡略化できる。
したがって、検出信号S1は、式(X(s)−α×X(s)/s)で表され、参照信号Ssは、式(α×X(s)/s)で表される。
X(s)−α×s×X(s)+α2×s2×X(s)−α3×s3×X(s)+・・・
ここで、上記したようにαは1未満の数値であることから、αに対して、それらの複数回の乗算値(α2,α3,・・・)はいずれも小さい値となるため、上記式を構成する各項のうちのこれらを係数に持つ項は無視できるとすると、上記式は、一例として第1項および第2項のみで簡略化できる。したがって、検出信号S1は、式(X(s)−α×s×X(s))で表され、参照信号Ssは、式(α×s×X(s))で表される。また、増幅回路31の増幅率をβとすると、増幅検出信号S3は、式(β×X(s)−α×β×s×X(s))で表される。また、振幅変更回路32の増幅率をγとすると、参照信号Ss1は、式(α×γ×s×X(s))で表される。
2 検出電極
3 検出部
4 参照信号出力部
5 信号抽出部
S1 検出信号
S3 増幅検出信号
So 出力信号
Ss 参照信号
V1 交流電圧
Claims (3)
- 検出対象体に生じている検出対象交流電圧を検出する電圧検出装置であって、
前記検出対象体に対向して配設されて当該検出対象体と容量結合する検出電極と、
参照信号を出力する参照信号出力部と、
前記検出電極に接続されると共に前記参照信号を入力して、前記検出対象交流電圧に基づいて流れる検出対象電流および前記参照信号に基づいて流れる参照電流の両電流値に応じて振幅が変化する検出信号を出力する検出部と、
前記検出信号を所定の利得で増幅して増幅検出信号を生成しつつ、前記参照信号出力部から出力される前記参照信号と当該増幅検出信号との加算または減算によって当該参照信号と当該増幅検出信号に含まれている前記参照信号の信号成分とを相殺可能に前記利得を制御すると共に、前記検出対象交流電圧の信号成分を当該増幅検出信号から抽出して出力信号として出力する信号抽出部とを備え、
前記参照信号出力部は、前記検出信号を積分または微分して前記参照信号を出力する電圧検出装置。 - 前記信号抽出部は、前記検出信号を前記利得で増幅して前記増幅検出信号を生成する増幅回路と、当該増幅検出信号と前記参照信号とを加算または減算して前記出力信号として出力する演算回路と、当該出力信号に含まれている前記参照信号の信号成分の振幅を示す検波信号を前記参照信号出力部から出力される前記参照信号を用いた同期検波によって検出する検波回路と、前記増幅回路の前記利得を前記検波信号に基づいて制御する制御回路とを備えている請求項1記載の電圧検出装置。
- 前記参照信号出力部は、前記検出信号を積分して前記参照信号を出力し、
前記検波回路は、前記参照信号出力部から出力される前記参照信号に基づいて同期信号を生成すると共に、当該同期信号を用いた同期検波によって前記検波信号を検出する請求項2記載の電圧検出装置。
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