JP2012112747A - クランプ式測定器、及びクランプセンサ - Google Patents

クランプ式測定器、及びクランプセンサ Download PDF

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Abstract

【課題】暗い場所であっても被測定導体をクランプする作業を、簡便かつ迅速に行うことのできるクランプ式測定器を提供する。
【解決手段】クランプ式測定器1は、互いの先端部31,31が突き当たる閉状態で略環状を形成して被測定導体50をクランプする開閉可能な一対のクランプアーム3,3と、クランプアーム3,3を開閉可能に支持する本体2とを有するものであって、本体2が、クランプアーム3,3の先端部31,31側の方向に光を照射する光照射部7を有しており、本体2が、クランプアーム3,3が開状態のときに光照射部7に光を照射させる制御部を内蔵しているものである。
【選択図】図1

Description

本発明は、被測定導体をクランプして被測定導体に流れる電流等を測定するクランプ式測定器、及びクランプセンサに関するものである。
電力関連の現場では、電線等の被測定導体の漏れ電流、負荷電流等を検出するためにクランプ式測定器が広く使用されている。クランプ式測定器は、被測定導体を切断することなく電気的絶縁を保ちながら流れる電流を検出することができる。
従来のクランプ式測定器は、例えば特許文献1に示されるように、略円弧状の第1センサ及び第2センサによって環状のクランプセンサが構成され、本体部に設けられたレバーを操作することで両センサの先端部同士が互いに離反して開状態になる。開状態になったクランプセンサ内に電線を導入してから、レバーの握りを緩めてクランプセンサを閉じる。そして電線に流れる電流を測定する。
電線は、屋内の天井裏、床下、壁の内側等の暗所に敷設され、分電盤、制御盤等のキャビネット内の暗部で接続されていることが多い。このような暗い場所で複数の電線の中から目的とする電線をクランプセンサ内に導入してクランプする作業は、電線を視認し難いため、その作業に手間取るという問題がある。
特開2007−309731号公報
本発明は前記の課題を解決するためになされたもので、暗い場所であっても被測定導体をクランプする作業を、簡便かつ迅速に行うことのできるクランプ式測定器、及びクランプセンサを提供することを目的とする。
前記の目的を達成するためになされた、特許請求の範囲の請求項1に記載されたクランプ式測定器は、互いの先端部が突き当たる閉状態で被測定導体をクランプする開閉可能な一対のクランプアームと、該クランプアームを開閉可能に支持する本体とを有するクランプ式測定器であって、該本体、及び/又はクランプアームが、該クランプアームの先端部側の方向に光を照射可能な光照射部を有しており、該本体が、該クランプアームが開状態のときに該光照射部に光を照射させる制御部を有することを特徴とする。
請求項2に記載されたクランプ式測定器は、請求項1に記載のもので、前記制御部が、前記クランプアームが開状態から閉状態になったときに、所定時間が経過するまで前記光照射部に光の照射を継続させることを特徴とする。
請求項3に記載されたクランプ式測定器は、請求項1又は2に記載のもので、前記クランプアームが、前記光照射部の光の照射に連動して補助光を照射する補助光照射部を有することを特徴とする。
請求項4に記載されたクランプ式測定器は、請求項1〜3のいずれかに記載のもので、前記本体が、前記光照射部に光を照射させるための操作部を有することを特徴とする。
前記の目的を達成するためになされた、特許請求の範囲の請求項5に記載されたクランプセンサは、互いの先端部が突き当たる閉状態で被測定導体をクランプする開閉可能な一対のクランプアームと、該クランプアームを開閉可能に支持する本体とを有するクランプセンサであって、該本体、及び/又はクランプアームが、該クランプアームの先端部側の方向に光を照射可能な光照射部を有しており、該本体が、該クランプアームが開状態のときに該光照射部に光を照射させる制御部を有することを特徴とする。
請求項6に記載されたクランプセンサは、請求項5に記載のもので、前記制御部が、前記クランプアームが開状態から閉状態になったときに、所定時間が経過するまで前記光照射部に光の照射を継続させることを特徴とする。
請求項7に記載されたクランプセンサは、請求項5又は6に記載のもので、前記クランプアームが、前記光照射部の光の照射に連動して補助光を照射する補助光照射部を有することを特徴とする。
本発明のクランプ式測定器、及びクランプセンサによれば、クランプアームの先端部側の方向に光を照射する光照射部を有し、クランプアームが開状態のときに、制御部が光照射部に光照射させることにより、クランプすべき被測定導体を照らすことができるので、暗い場所でも作業者は被測定導体を確実に視認することができ、被測定導体をクランプする作業を簡便かつ迅速に行うことができる。光の照射時間は、被測定導体をクランプアームに出し入れを行う照明が必要な短時間になるので、電力を必要以上に消費せず、省エネルギーな測定器とすることができる。特に、電池を電源とするクランプ式測定器の場合には、光照射による電池の電力消耗を少なくでき、作動可能時間を可及的に長くすることができる。
また、クランプアームが開状態から閉状態になったときに所定時間が経過するまで光照射部に光照射を継続させる場合には、クランプアームの先端部同士が確実に突き当たって閉状態が正常であることの確認や、クランプした被測定導体の確認などを作業者が行う時間だけ光照射が継続するので、測定作業を確実に行うことができる。
クランプアームに補助光照射部を有する場合には、例えば一対のクランプアームで形成される閉空間内を照らすことで、被測定導体を一層確実に視認することができるので、クランプする作業を一層簡便かつ迅速に行うことができる。
クランプ式測定器に光照射部に光照射させるための操作部を有する場合には、作業者は照明の必要性に応じた任意のタイミングで光照射することができる。
本発明を適用するクランプ式測定器の使用状態を示す正面図である。 図1のクランプ式測定器の光照射部を示す一部拡大断面図である。 図1のクランプ式測定器のブロック図である。 本発明を適用する他のクランプ式測定器を示す一部拡大図である。 図5のクランプ式測定器の要部を示すブロック図である。 本発明を適用するクランプセンサとこれに接続される電力測定器とを示す斜視図である。
以下、本発明の実施形態を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施形態に限定されるものではない。
本発明を適用するクランプ式測定器の好ましい形態について、図1を参照しつつ説明する。図1(a)には閉状態のクランプ式測定器1を示し、図1(b)には開状態のクランプ式測定器1を示している。
クランプ式測定器1は、略円弧状の一対のクランプアーム3,3が、本体2に開閉可能に支持されていて、被測定導体50に流れる電流を非接触で測定可能に構成されているものである。図1(a)に示すように、一対のクランプアーム3,3は、互いの先端部31同士が突き当たる閉状態で略環状を形成して、被測定導体50をクランプ(取り囲み)可能になっている。このクランプアーム3の内部には電流センサ(図示せず)が備えられていて、閉状態で、被測定導体50に流れる電流を検出して、その電流値に対応する信号を出力する。
図1(b)に示すように、一対のクランプアーム3,3は、互いの先端部31,31同士が離反する開状態で、被測定導体50を、先端部31,31同士の間を通してクランプアーム3,3によって形成される環状内に出し入れ可能になっている。
本体2は、クランプアーム3を開閉可能に支持するために、少なくとも一方のクランプアーム3の後端部側(本体2側)を回動可能に軸支している。本実施形態では、両クランプアーム3の後端部側が回動可能に本体2に軸支されている例を示している。このクランプアーム3は、図1(a)に示すような閉状態となる方向にバネ等の付勢手段(図示せず)によって常時付勢されている。また、本体2は、回動可能なクランプアーム3を開閉操作するための開閉用レバー5を有している。開閉用レバー5は、本体2に回動可能に軸支されていて、その動きに連動してクランプアーム3が回動するように直接、又はギア等を介してクランプアーム3に連結されている。このようなクランプアーム3やそれを軸支する構造、付勢手段、及び開閉用レバー5の構造等は、公知のクランプ式測定器に使用されている構造を採用することができるので、詳細な説明は省略する。同図では、本体2の左側に開閉用レバー5が1つ設けられている例を示しているが、本体2の両側に開閉用レバー5,5が設けられていてもよい。
さらに本体2は、同図に示すように、光照射部7、検出スイッチ9、電源スイッチ11、操作部12、及び表示部13を有している。光照射部7は、一例として、図1に示すように、本体2のクランプアーム3,3の中間の位置に、クランプアーム3,3の先端部31,31側の方向に光Lを照射する向きで設けられている。光照射部7は、図1(b)に示すように、開状態の先端部31,31の中間を光L(光Lの光軸)が通るように本体2に設けることが好ましい。光照射部7は、発光素子の一例として発光ダイオード8を有している。
図2(a)〜(c)に光照射部7の構成例を一部拡大断面図で示す。図2(a)は、光照射部7として、発光ダイオード8の後側(図の下側)から放物曲面状の反射鏡35を配置し、発光ダイオード8の前側(図の上側)に透明な保護板36を設けた例である。図2(b)は、光照射部7として、発光素子8の前側にレンズ37を設けた例である。図2(c)は、発光ダイオード8のみで光照射部7とした例である。また、図示しないが、導光部材を配してもよいし、光拡散部材を配してもよい。光照射部7の構成はこれらの構成例に限られず、公知の種々の構成を採用することができる。
光照射部7が有する発光ダイオード8の数は1つに限られず、所望の明るさにするために複数であってもよい。また、発光ダイオード8は、同図に示すようなリード付きのディスクリートタイプであっても、表面実装可能なチップタイプであってもよい。
図1に示す検出スイッチ9は、開閉用レバー5の開閉操作を検出することで、クランプアーム3,3の開閉状態を検出するためのものであり、一例として、押しボタン式のマイクロスイッチである。検出スイッチ9は、図1(a)に示すように、開閉用レバー5が操作されていない状態、つまり開閉用レバー5が本体2に押し込まれていない状態でマイクロスイッチの押しボタンが押下されず、図1(b)に示すように、開閉用レバー5が操作されて本体2側に押し込まれた状態で、押しボタンが押下される位置に配置されている。
電源スイッチ11は、クランプ式測定器1の電源のオン/オフを切換え操作するためのスイッチである。操作部12は、クランプ式測定器1の各種機能を切り替え操作するためのものであり、一例として複数の操作ボタンが配置されている。この操作部12には、発光ダイオード8の点灯/消灯を手動操作するための照明用の操作ボタンも配置されている。表示部13は、測定値や測定モード等を表示するための、一例として液晶ディスプレイである。
図3に、クランプ式測定器1の電気的なブロック図の一例を示す。クランプ式測定器1は、1次電池又は2次電池である電源14に、電源スイッチ11、制御スイッチ15、駆動回路16、及び発光ダイオード8がこの順に接続されている。また、クランプ式測定器1は、本体2内部に制御部20を有しており、この制御部20に、制御スイッチ15、検出スイッチ9、電流センサ部18、操作部12、及び表示部13が各々接続されている。制御部20には、電源スイッチ11を介して電源14が接続されている。また、図示しないが、電源供給の必要な各部回路にも電源スイッチ11を介して電源14が接続されている。
制御スイッチ15は、例えばリレー、又は半導体スイッチなどのオン/オフ制御が可能なスイッチである。駆動回路16は、例えば定電流回路、又は電流制限抵抗などの、発光ダイオード8を所定電流で駆動して所望の明るさで発光させる回路である。
制御部20は、CPU(Central Processing Unit)21、記憶部22、及びタイマ回路23を備えている。CPU21は、クランプ式測定器1の動作を統括的に制御するものである。CPU21には、記憶部22及びタイマ回路23が接続されると共に、制御部20に接続された、制御スイッチ15、検出スイッチ9、電流センサ部18、操作部12、及び表示部13が接続されている。記憶部22は、ROMやRAM等(共に図示せず)で構成され、CPU21が動作するためのプログラムを予め記憶すると共に、CPU21の作業領域として使用されたり測定結果を記憶したりする。
タイマ回路23は、CPU21に制御されて所定時間の経過を計測するものである。具体的には、タイマ回路23は、CPU21から計測開始信号を受けると時間計測を開始して、所定時間が経過するとCPU21に計測終了信号を出力する。
電流センサ部18は、クランプアーム3,3内の電流センサ、及びこの電流センサの出力するアナログ電流値をデジタル変換するアナログ/デジタル変換器(共に図示せず)を有している。
次に、クランプ式測定器1の動作について図1、図3を参照して説明する。
図3に示すクランプ式測定器1の電源スイッチ11がオフからオンに操作されると、電源14から制御部20に電力供給されて、制御部20が動作を開始する。これにより、CPU21は、記憶部22から動作用プログラムを読み込んで動作して、電流センサ部18から出力される電流値を表示部13に表示させる。このときCPU21は、操作部12によって選択された測定モードにしたがって、測定値を適宜演算処理して表示部13に表示させてもよい。このような動作は公知のクランプ式測定器と同様の動作であるので、詳細な説明は省略する。
また、CPU21は、動作の開始から検出スイッチ9の状態を監視する。図1(a)のように、開閉用レバー5が操作されていないときには、検出スイッチ9は非検出状態になっている。CPU21は、検出スイッチ9が非検出状態のときには、制御スイッチ15をオフに制御する。従って、クランプアーム3,3(図1(a)参照)が閉状態のときに、発光ダイオード8が発光せず、光照射部7から光Lが照射されない。
一方、図1(b)のように、開閉用レバー5が操作されているときには、検出スイッチ9が検出状態になっている。図3に示すCPU21は、検出スイッチ9が検出状態であると判別したときには、直ちに制御スイッチ15をオンに制御する。これにより、電源14から駆動回路16に電力供給されて、発光ダイオード8が発光する。従って、クランプアーム3,3(図1(b)参照)が開状態のときに、光照射部7から光Lが照射される。この光Lは、図1(b)に示すように、クランプアーム3,3の先端部31,31方向で、先端部31,31の間を通るように照射されて、クランプアーム3,3に導入前の被測定導体50を明るく照らし出す。従って、作業者は、暗所でも被測定導体50を明るく視認しつつクランプすることができる。
光Lは、一例として、クランプアーム3から0.1〜3m程度離れた距離の被測定導体50を充分に視認可能に照らし出す明るさであると作業性が良いので好ましい。また、光Lは、スポットライト状に照らすようにしても、広範囲を照らすようにしてもよい。
作業者が被測定導体50をクランプしてから開閉用レバー5の操作を解除すると、開閉用レバー5は図1(b)の状態から図1(a)の状態になり、検出スイッチ9が検出状態から非検出状態になる。図3のCPU21は、検出スイッチ9が開状態から閉状態になったときに、直ちにタイマ回路23に時間計測を開始させると共に、制御スイッチ15のオンの状態を維持させる。CPU21は、タイマ回路23が所定時間の経過の計測を終了したときに、直ちに制御スイッチ15をオフに制御して、発光ダイオード8を消灯させる。従って、クランプアーム3,3が開状態から閉状態になったときに、所定時間が経過するまで光照射部7が光照射を継続する。これにより、作業者は、測定前に、閉状態にしたクランプアーム3,3の先端部31,31同士の突き当たり具合などのクランプ状態の確認や、被測定導体50の確認を行うことができる。作業者は、クランプ状態等が正常であると確認してから、表示部13に表示された測定値を読み取って、測定を終了する。
光照射部7が光照射を継続する所定時間は、作業者がクランプ状態等の確認に必要な時間であり、一例として、1〜5秒程度の時間であることが好ましい。
一方、CPU21は、操作部12の照明用の操作ボタンが操作されているときには、クランプアーム3,3の開閉状態に関わらず、制御スイッチ15をオンにして、発光ダイオード8を発光させる。つまり、操作部12を操作することで、クランプアーム3,3(図1(a)参照)が閉状態でも、光照射部7から光Lが照射される。
このように、開閉用レバー5の操作だけでなく、操作部12の操作でも光照射部7から光Lを照射させるようにすると、暗所での測定の作業性がさらに向上する。例えば、クランプ中の被測定導体50の状態を再確認する場合や、暗所の周囲の状況を確認する場合に、照明用の操作ボタンを使用する。なお、光照射部7からの光照射を、開閉用レバー5の操作のみだけで行う構成にしてもよく、また、操作部12の操作のみだけで行う構成にしてもよい。
次に、本発明の他の実施形態であるクランプ式測定器1aについて説明する。なお、以下において、既に説明した構成と同様の構成については同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
図4に、クランプ式測定器1aの使用状態を一部拡大図で示す。クランプ式センサ1aは、光照射部7を有すると共に、一対のクランプアーム3a,3aに補助光照射部25,25・・・を有している。この補助光照射部25は、一例として、クランプアーム3a,3aが形成する略環状の内側の方向(クランプアーム3a,3aが形成する閉空間の方向)に補助光Lsを照射するようにクランプアーム3aに配置されている。同図では、補助光照射部25を1本のクランプアーム3aに2個所、2本で計4個所に配置した例を示しているが、補助光照射部25の数はこれに限定されず、全体で1個所だけに配置してもよく、配置する数は任意である。また、補助光Lsの方向は、略環状の内側だけでなく、外側の方向にしてもよい。
補助光照射部25は、発光素子として発光ダイオード26を有している。補助光照射部25は、図2に示す光照射部7のような構成にしてもよいし、発光ダイオード26の光を拡散させるように、発光ダイオード26を光拡散部材で覆ったり、発光ダイオード26の前方に光拡散部材を配したりしてもよい。
図5にクランプ式測定器1aのブロック図の一部を示す。なお、同図に図示しない部分は、図3に示すクランプ式測定器1のブロック図と同様である。同図に示すように、発光ダイオード8、及び発光ダイオード26,26・・・は、各々駆動回路16,16・・・に接続されている。各駆動回路16は、制御スイッチ15に並列的に接続されている。このため、制御部20が制御スイッチ15をオン/オフ制御すると、発光ダイオード8、及び発光ダイオード26,26・・・が全て連動して点灯/消灯する。つまり、図4に示す補助光照射部25は、光照射部7の光Lの照射に連動して補助光Lsを照射する。
このように補助光照射部25を設けると、図4に示すように、クランプアーム3,3の環状内に導入されてきた被測定導体50が、光照射部7の光Lで照射されるだけでなく、補助光照射部25の補助光Lsで多方向から照射されるので、測定者は暗所でも被測定導体50を一層確実に視認することができ、一層確実にクランプ作業を行うことができる。補助光照射部25の補助光Lsは、クランプアーム3,3の環状内を照らす明るさであればよいので、光照射部7の光Lの明るさよりも暗くしてもよい。
なお、光照射部7を本体2に設けた例について示したが、一方又は両方のクランプアーム3に設けてもよいし、本体2及びクランプアーム3に設けてもよい。また、光Lが開状態の先端部31,31の中間を通るように光照射部7を設けることが好ましいが、光Lが概ね先端部31,31の方向に照射されれば被測定導体50を照らすことができるので、例えば図1(b)に示した光Lを、左右方向や紙面の表面方向、裏面方向に傾けてもよい。
また、タイマ回路23を備えずに、クランプアーム3,3が開状態から閉状態になったときに、直ちに制御部20(CPU21)が光照射部7の光照射を停止する構成にしてもよい。また、CPU21が制御スイッチ15を電気的にオン/オフ制御した例について説明したが、制御スイッチ15を機械的な動きでオン/オフする例えば押しボタン式のスイッチに換えて検出スイッチ9の位置に配置してもよい。この場合、この機械的な動きでオン/オフするスイッチが本発明における制御部になる。また、タイマ回路23を駆動回路16内に配置してもよい。また、本体2が操作部12、表示部13や制御部20を有する構成について説明したが、本体2とは別体の筐体に操作部12等を配置して、本体2と別体の筐体とをケーブル接続する構成にしてもよい。さらに、検出スイッチ9をクランプアーム3の根元部分に配置して、クランプアーム3の動きで検出スイッチ9をオン/オフする構成にしてもよい。また、発光ダイオード8,26に換えて、電球を用いてもよい。
また、発光ダイオード26に換えて、アクリル材等でできた導光部材や光ファイバをクランプアーム3に配設し、発光ダイオード8の光を導光部材や光ファイバを通して導き、補助光照射部25から照射してもよい。クランプアーム3,3は略円弧状のほかに、閉状態で略方形状や略多角形状になる形状であってもよい。また一方のクランプアームと他方のクランプアームとが非対称形状であってもよい。
次に、本発明の実施形態であるクランプセンサ40について説明する。
図6に示すように、クランプセンサ40は、電力測定器45のコネクタ46に接続されて使用されるものであり、電力測定器45と共に販売されたり、オプション品として単体で販売されたりするものである。同図では、一例として、電力測定器45に3つのクランプセンサ40が接続される例を示している。このクランプセンサ40は、既に説明したクランプ式測定器1からクランプセンサ部分を別体にしたものである。なお、電力測定器45には、図示しないが、他にも電圧測定用のプローブが接続されている。
クランプセンサ40は、全体として鋏状の形状をしており、互いの先端部31,31が突き当たる閉状態で被測定導体をクランプする開閉可能な一対のクランプアーム3,3と、クランプアーム3,3を開閉可能に支持する本体2aとを有している。本体2aにはケーブル42が接続されていて、ケーブル42の先端には、電力測定器45のコネクタ46に接続するためのコネクタ43が付されている。
本体2aは、鋏状の柄の部分に相当し、操作レバーを兼ねている。本体2aは、クランプアーム3,3の根元部分に光照射部7を有すると共に、電源スイッチ11を有している。また、本体2aは、その内部に、検出スイッチ41や、図示しないが、図3に示した電源14、発光ダイオード8やその駆動回路16を有しており、図3に示した制御スイッチ15に換えて検出スイッチ41が配されている。検出スイッチ41は、本体部2aの開閉操作でオン/オフする機械的なスイッチであり、この場合、本発明における制御部に相当する。
クランプセンサ40は、光照射部7や検出スイッチ41等が配されていることで、クランプアーム3,3が開状態のときにクランプアーム3,3の先端部31,31側の方向に光照射部7から光を照射する。このような光照射機能は、電源スイッチ11をオンにしているときに作動する。
なお、クランプセンサ40(発光ダイオード8)の電源が電力測定器45からケーブル42を介して供給されるようにしてもよい。クランプセンサ40でも、クランプ式測定器1,1aで説明したような変形例を採用することができる。
1・1aはクランプ式測定器、2・2aは本体、3・3aはクランプアーム、5は開閉用レバー、7は光照射部、8は発光ダイオード、9は検出スイッチ、11は電源スイッチ、12は操作部、13は表示部、14は電源、15は制御スイッチ、16は駆動回路、18は電流センサ部、20は制御部、21はCPU、22は記憶部、23はタイマ回路、25は補助光照射部、26は発光ダイオード、31は先端部、35は反射鏡、36は保護板、37はレンズ、40はクランプセンサ、41は検出スイッチ、42はケーブル、43はコネクタ、45は電力測定器、46はコネクタ、50は被測定導体、Lは光、Lsは補助光である。

Claims (7)

  1. 互いの先端部が突き当たる閉状態で被測定導体をクランプする開閉可能な一対のクランプアームと、該クランプアームを開閉可能に支持する本体とを有するクランプ式測定器であって、
    該本体、及び/又はクランプアームが、該クランプアームの先端部側の方向に光を照射可能な光照射部を有しており、
    該本体が、該クランプアームが開状態のときに該光照射部に光を照射させる制御部を有することを特徴とするクランプ式測定器。
  2. 前記制御部が、前記クランプアームが開状態から閉状態になったときに、所定時間が経過するまで前記光照射部に光の照射を継続させることを特徴とする請求項1に記載のクランプ式測定器。
  3. 前記クランプアームが、前記光照射部の光の照射に連動して補助光を照射する補助光照射部を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のクランプ式測定器。
  4. 前記本体が、前記光照射部に光を照射させるための操作部を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のクランプ式測定器。
  5. 互いの先端部が突き当たる閉状態で被測定導体をクランプする開閉可能な一対のクランプアームと、該クランプアームを開閉可能に支持する本体とを有するクランプセンサであって、
    該本体、及び/又はクランプアームが、該クランプアームの先端部側の方向に光を照射可能な光照射部を有しており、
    該本体が、該クランプアームが開状態のときに該光照射部に光を照射させる制御部を有することを特徴とするクランプセンサ。
  6. 前記制御部が、前記クランプアームが開状態から閉状態になったときに、所定時間が経過するまで前記光照射部に光の照射を継続させることを特徴とする請求項5に記載のクランプセンサ。
  7. 前記クランプアームが、前記光照射部の光の照射に連動して補助光を照射する補助光照射部を有することを特徴とする請求項5又は6に記載のクランプセンサ。
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