JP2014057117A - Reference potential generator - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To propose a reference potential generator capable of supplying stable reference potential.SOLUTION: A reference potential generator includes: a reference substrate; m (m is an even number equal to or greater than four) electrodes which are arranged around the reference electrode in a rotationally symmetric manner; application means which applies a signal whose intensity within an adjacent range including the reference electrode is less than a predetermined value to the m electrodes; and amplitude adjustment means which adjusts an amplitude value of the signal to be applied to the m electrodes by the application means.

Description

本発明は基準電位生成装置に関し、接地がとれない機器において好適なものである。   The present invention relates to a reference potential generating device, which is suitable for a device that cannot be grounded.

例えば通信端末機器等といった可搬型の機器では接地がとれないため、基準電位を得ることが困難となる。この問題を解決する技術として、本発明者らの１人によって提案されたものがある（特許文献１参照）。   For example, a portable device such as a communication terminal device cannot be grounded, making it difficult to obtain a reference potential. As a technique for solving this problem, there has been proposed by one of the present inventors (see Patent Document 1).

この技術は、検出電極のペアとされる基準電極の周りに回転対称に例えば４つの電極を配し、これら４つの電極のうち、隣り合う電極の一方に対して信号を印加するとともに他方に対して該信号の位相が１８０度ずれた信号を印加する。これにより４つの電極から生じる電界における基準電極での強度が「０」又はその近傍範囲に納まる。   In this technique, for example, four electrodes are arranged rotationally symmetrically around a reference electrode which is a pair of detection electrodes, and a signal is applied to one of the four electrodes adjacent to the other, and the other is applied to the other. Then, a signal whose phase is shifted by 180 degrees is applied. As a result, the intensity at the reference electrode in the electric field generated from the four electrodes falls within “0” or in the vicinity thereof.

特開２０１０−０８５２３０号JP 2010-085230 A

しかしながら、外界ノイズ（外部の力の場の影響）や、電極の大きさ又は位置の誤差等の事項は完全に排除できないものであり、当該事項に起因して基準電極での強度が変動し、基準電位が不安定であった。   However, matters such as external noise (effect of external force field) and error in the size or position of the electrode cannot be completely excluded, and the intensity at the reference electrode varies due to the matter, The reference potential was unstable.

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、安定した基準電位を提供し得る基準電位生成装置を提案しようとするものである。   The present invention has been made in consideration of the above points, and an object of the present invention is to propose a reference potential generating device capable of providing a stable reference potential.

かかる課題を解決するため本発明は、基準電位生成装置であって、基準の電極と、基準の電極の周りに回転対称に配されるｍ個（ｍは４以上の偶数）の電極と、基準の電極を含む近傍範囲での強度が所定値未満となる信号を、ｍ個の電極に印加する印加手段と、基準の電極から得られる信号の変動幅が許容される値以下となるよう、印加手段でｍ個の電極に印加すべき信号の振幅値を調整する振幅調整手段とを備える。 In order to solve such a problem, the present invention provides a reference potential generation device, which is a reference electrode, m electrodes (m is an even number of 4 or more) arranged in a rotational symmetry around the reference electrode, An application means for applying a signal whose intensity in the vicinity including the electrodes of the electrode is less than a predetermined value to the m electrodes and the fluctuation range of the signal obtained from the reference electrode is less than an allowable value. Means for adjusting the amplitude value of the signal to be applied to the m electrodes.

本発明では、印加手段からｍ個の電極に対して電荷が印加され、該電極で形成される電界によって、基準の電極を含む近傍範囲での強度が所定値未満とされる。この電界が、外界における力の場の影響を受けた場合、基準とすべき位置を含む近傍範囲では電位変動が生じる。   In the present invention, charges are applied to the m electrodes from the applying means, and the intensity in the vicinity including the reference electrode is made less than a predetermined value by the electric field formed by the electrodes. When this electric field is affected by a force field in the external environment, a potential fluctuation occurs in a vicinity range including a position to be a reference.

しかしながら本発明では、振幅調整手段が、印加手段がｍ個の電極に印加すべき信号の振幅値を、基準の電極から得られる信号の変動幅が許容される値以下となるよう調整するため、ｍ個の電極で形成される電界に対する外界の力の影響は低減される。   However, in the present invention, the amplitude adjusting unit adjusts the amplitude value of the signal to be applied to the m electrodes by the applying unit so that the fluctuation range of the signal obtained from the reference electrode is equal to or less than an allowable value. The influence of external forces on the electric field formed by m electrodes is reduced.

また、基準の電極を含む近傍範囲に配される複数の導体は、ｍ個の電極で囲まれる範囲の内部であるため、該基準の電極に対して外部との直接的な結合が、ｍ個の電極で形成される電界によって回避される。   In addition, since the plurality of conductors arranged in the vicinity range including the reference electrode is inside the range surrounded by the m electrodes, there are m direct couplings to the outside with respect to the reference electrode. This is avoided by the electric field formed by the electrodes.

したがって本発明では、基準の電極が安定した状態となる。なお、基準の電極が安定化するということは、精密な値が要求されるセンシング分野などでは特に有用となる。   Therefore, in the present invention, the reference electrode is in a stable state. The stabilization of the reference electrode is particularly useful in the sensing field where precise values are required.

距離に応じた各電界の相対的な強度変化（１[MHz]）を示すグラフである。It is a graph which shows the relative intensity change (1 [MHz]) of each electric field according to distance. 距離に応じた各電界の相対的な強度変化（１０[MHz]）を示すグラフである。It is a graph which shows the relative intensity | strength change (10 [MHz]) of each electric field according to distance. 基準電位生成装置の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the structure of a reference electric potential production | generation apparatus. 電極位置と当該電極に与えられる電荷との関係を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the relationship between an electrode position and the electric charge given to the said electrode. シミュレーションに基づく電界・電位分布（１）を示す図である。It is a figure which shows the electric field and electric potential distribution (1) based on simulation. シミュレーションに基づく電界・電位分布（２）を示す図である。It is a figure which shows the electric field and electric potential distribution (2) based on simulation. 振幅調整処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an amplitude adjustment process sequence. 他の実施の形態における電極位置と当該電極に与えられる電荷との関係（１）を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the relationship (1) of the electrode position in other embodiment and the electric charge given to the said electrode. 各電極構造での基準電極の距離と電位との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the distance of the reference electrode in each electrode structure, and an electric potential. 他の実施の形態における電極位置と当該電極に与えられる電荷との関係（２）を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the relationship (2) of the electrode position in another embodiment and the electric charge given to the said electrode.

（１）電界通信
本発明を実施するための形態を説明する前に、まずは、電界方式の通信について各種観点から説明する。 (1) Electric field communication Before describing a mode for carrying out the present invention, first, electric field type communication will be described from various viewpoints.

［１−１．電界の分類］
電界発生源となる微小ダイポールからの距離をｒとし、その距離ｒを隔てた位置をＰとした場合、当該位置Ｐでの電界強度Ｅは、マックスウェル方程式より、次式

のように曲座標（ｒ,θ,δ）として表すことができる。 [1-1. Classification of electric field]
When r is a distance from a minute dipole serving as an electric field generation source and P is a position separated from the distance r, the electric field intensity E at the position P is expressed by the following equation from the Maxwell equation.

It can be expressed as a music coordinate (r, θ, δ).

ちなみに、（１）式における「Ｑ」は、電荷（単位はクーロン）であり、「ｌ」は、電荷間の距離（但し、微小ダイポールの定義より、「ｌ」は「ｒ」に比して小さい）であり、「π」は、円周率、「ε」は、微小ダイポールを含む空間の誘電率、「ｊ」は、虚数単位、「ｋ」は、波数である。   Incidentally, “Q” in the equation (1) is a charge (unit is coulomb), and “l” is a distance between charges (however, “l” is compared with “r” by definition of a minute dipole. “Π” is a circular constant, “ε” is a dielectric constant of a space including a minute dipole, “j” is an imaginary unit, and “k” is a wave number.

かかる（１）式を展開すると、次式

となる。 When this equation (1) is expanded,

It becomes.

この（２）式からも分かるように、電界Ｅ_ｒ及びＥ_Θは、電界発生源からの距離に線形に反比例する放射電界（Ｅ_Θの第３項）と、電界発生源からの距離の２乗に反比例する誘導電磁界（Ｅ_ｒ、Ｅ_Θの第２項）と、電界発生源からの距離の３乗に反比例する準静電界（Ｅ_ｒ、Ｅ_Θの第１項）との合成電界として発生する。 As can be seen from the equation (2), the electric fields E _r and E _Θ are the radiated electric field linearly inversely proportional to the distance from the electric field generation source (the third term of E _Θ ) and the distance 2 from the electric field generation source. A combined electric field of an induction electromagnetic field (second term of E _r , E _Θ ) inversely proportional to the power and a quasi-electrostatic field (first term of E _r , E _Θ ) inversely proportional to the third power of the distance from the electric field source Occurs as.

このように電界は、距離との関係では、放射電界、誘導電磁界及び準静電界に分類することができる。   Thus, the electric field can be classified into a radiation electric field, an induction electromagnetic field, and a quasi-electrostatic field in relation to the distance.

［１−２．電界の分解能］
ここで、電界発生源からの距離によって電界強度が変化する割合を、放射電界、誘導電磁界、準静電界で比較する。 [1-2. Electric field resolution]
Here, the ratio of the change in electric field strength depending on the distance from the electric field generation source is compared between the radiation electric field, the induction electromagnetic field, and the quasi-electrostatic field.

（２）式における電界Ｅ_Θのうち、放射電界に関する第３項を距離ｒで微分すると、次式

のように表すことができる。 Of the electric field E _{Θ in} the equation (2), the third term relating to the radiation electric field is differentiated by the distance r.

It can be expressed as

また（２）式における電界Ｅ_Θのうち、誘導電磁界に関する第２項を距離ｒで微分すると、次式

のように表すことができる。 Further, when the second term relating to the induction electromagnetic field in the electric field E _{Θ in} the equation (2) is differentiated by the distance r, the following equation is obtained.

It can be expressed as

さらに（２）式における電界Ｅ_Θのうち、準静電界に関する第１項を距離ｒで微分すると、次式

のように表すことができる。 Further, when the first term relating to the quasi-electrostatic field is differentiated by the distance r in the electric field E _{Θ in} the equation (2), the following equation is obtained.

It can be expressed as

なお、（３）乃至（５）式の「Ｔ」は、単純化するために(２)式の一部分を次式

のように置き換えている。 Note that “T” in the equations (3) to (5) is a part of the equation (2) for the sake of simplicity.

It is replaced as follows.

これら（３）乃至（５）式からも明らかなように、距離によって電界強度が変化する割合は準静電界に関する成分が最も大きい。つまり、準静電界は距離に対して高い分解能があるといえる。   As is clear from these formulas (3) to (5), the ratio of the change in the electric field strength depending on the distance is the largest component relating to the quasi-electrostatic field. That is, it can be said that the quasi-electrostatic field has a high resolution with respect to the distance.

［１−３．電界強度と周波数との関係］
ここで、これら放射電界、誘導電磁界及び準静電界それぞれの相対的な強度と、距離との関係を図１に示す。図１は、１[MHz]における各電界それぞれの相対的な強度と距離との関係を指数で示すものである。 [1-3. Relationship between electric field strength and frequency]
Here, the relationship between the relative intensity of each of the radiation electric field, the induction electromagnetic field and the quasi-electrostatic field and the distance is shown in FIG. FIG. 1 shows the relationship between the relative strength and distance of each electric field at 1 [MHz] as an index.

この図１からも明らかなように、放射電界、誘導電磁界及び準静電界それぞれの相対的な強度が等しくなる距離(以下、これを強度境界距離と呼ぶ)が存在する。この強度境界距離よりも遠方の空間では放射電界が優位（誘導電磁界や準静電界の強度よりも大きい状態）となる。これに対して強度境界距離よりも近方の空間では準静電界が優位（放射電界や誘導電磁界の強度よりも大きい状態）となる。   As is clear from FIG. 1, there is a distance (hereinafter referred to as an intensity boundary distance) in which the relative intensities of the radiated electric field, the induction electromagnetic field, and the quasi-electrostatic field are equal. In a space far from the intensity boundary distance, the radiated electric field is dominant (a state larger than the intensity of the induction electromagnetic field or the quasi-electrostatic field). On the other hand, the quasi-electrostatic field is dominant (a state larger than the intensity of the radiated electric field and the induced electromagnetic field) in a space closer to the intensity boundary distance.

この強度境界距離は、（２）式における電界Ｅ_Θの各項（Ｅ_Θ１、Ｅ_Θ２、Ｅ_Θ３）に対応する電界の各成分、すなわち次式

が一致する（Ｅ_Θ１＝Ｅ_Θ２＝Ｅ_Θ３）ということであるから、次式

を充足する場合、つまり、次式

として表すことができる。 This intensity boundary distance is the component of the electric field corresponding to each term (E _Θ1 , E _Θ2 , E _Θ3 ) of the electric field E _Θ in equation (2), that is, the following equation:

(E _Θ1 = E _Θ2 = E _Θ3 )

That is, that is,

Can be expressed as

この（９）式における波数ｋは、光速をｃ（ｃ＝3 ×10⁸[m/s] ）とし、周波数をｆ[Hz]とすると次式

として表すことができる。 The wave number k in the equation (9) is expressed as follows when the speed of light is c (c = 3 × 10 ⁸ [m / s]) and the frequency is f [Hz].

Can be expressed as

したがって強度境界距離は（９）式と（１０）式を整理し、次式

となる。 Therefore, the intensity boundary distance is arranged by formulas (9) and (10)

It becomes.

この（１１）式からも分かるように、放射電界及び誘導電磁界に比して強度の大きい状態にある準静電界の空間（以下、これを準静電界優位空間と呼ぶ）を広くする場合には周波数が密接に関係している。   As can be seen from equation (11), when the space of the quasi-electrostatic field that is stronger than the radiated electric field and the induction electromagnetic field (hereinafter referred to as the quasi-electrostatic field dominant space) is widened. Are closely related in frequency.

具体的には、低い周波数であるほど、準静電界優位空間が大きくなる（即ち、図１に示した強度境界距離は、周波数が低いほど長くなる（右に移ることになる））。これに対して高い周波数であるほど、準静電界優位空間が狭くなる（即ち、図１に示した強度境界距離は、周波数が高いほど短くなる（左に移ることになる））。   Specifically, the lower the frequency, the larger the quasi-electrostatic field dominant space (that is, the intensity boundary distance shown in FIG. 1 becomes longer as the frequency is lower (moves to the right)). On the other hand, the higher the frequency, the narrower the quasi-electrostatic field dominant space (that is, the intensity boundary distance shown in FIG. 1 becomes shorter as the frequency becomes higher (shifts to the left)).

例えば１０[MHz]を選定した場合、上述の（１１）式により、４．７７５[m]よりも近方では準静電界が優位な空間となる。かかる１０[MHz]を選定した場合に放射電界、誘導電磁界及び準静電界それぞれの相対的な強度と、距離との関係をグラフ化すると図２に示す結果となる。   For example, when 10 [MHz] is selected, the quasi-electrostatic field becomes a space nearer than 4.775 [m] according to the above equation (11). When such 10 [MHz] is selected, the relationship between the relative intensity of each of the radiated electric field, the induction electromagnetic field, and the quasi-electrostatic field and the distance is graphed, and the result shown in FIG.

この図２からも明らかなように、電界発生源から０．０１[m]地点の準静電界の強度は、誘導電磁界に比しておよそ１８．２[dB]大きくなる。従ってこの場合の準静電界は、誘導電磁界及び放射電界の影響がないものとみなすことができる。つまり、放射電界や誘導電磁界には磁界が発生するため、該放射電界や誘導電磁界では電流が分布するが、この分布に起因する副次的な電界との干渉の程度が小さい。   As apparent from FIG. 2, the intensity of the quasi-electrostatic field at a point of 0.01 [m] from the electric field generation source is about 18.2 [dB] larger than that of the induction electromagnetic field. Therefore, the quasi-electrostatic field in this case can be regarded as having no influence of the induction electromagnetic field and the radiation electric field. That is, since a magnetic field is generated in the radiated electric field and the induction electromagnetic field, a current is distributed in the radiated electric field and the induction electromagnetic field, but the degree of interference with a secondary electric field due to this distribution is small.

このように準静電界は、低い周波数帯を選定するほど、電界発生源からより広い空間において、誘導電磁界及び放射電界に比して優位となる関係にあり、副次的な電界との干渉の程度が小さいものとなる。   As described above, the quasi-electrostatic field has a relationship superior to the induction electromagnetic field and the radiated electric field in a wider space from the electric field generation source as the lower frequency band is selected. The degree of is small.

（２）本発明を実施するための形態
図３において、携帯電話機等の可搬型の電子機器あるいは車等の車両に代表されるように、明示的な基準電位を確保し難いとされる装置に対して搭載すべき基準電位生成装置１の構成を示す。この基準電位生成装置１は、回路電源部１０、特異領域形成部２０、フィードバック処理部３０及び遮蔽部４０を含む構成とされる。 (2) Mode for Carrying Out the Invention In FIG. 3, as represented by a portable electronic device such as a mobile phone or a vehicle such as a car, an apparatus that is difficult to secure an explicit reference potential. A configuration of the reference potential generating device 1 to be mounted is shown. The reference potential generating device 1 includes a circuit power supply unit 10, a singular region forming unit 20, a feedback processing unit 30, and a shielding unit 40.

回路電源部１０は、基準電位生成装置１を搭載する装置におけるバッテリー等の電源を用いて基準電位生成装置１を駆動するための電源電圧を生成し、これを特異領域形成部２０及びフィードバック処理部３０に与える。   The circuit power supply unit 10 generates a power supply voltage for driving the reference potential generation device 1 using a power source such as a battery in a device in which the reference potential generation device 1 is mounted, and uses this to generate a singular region formation unit 20 and a feedback processing unit. 30.

特異領域形成部２０は、基準として用いられる電極（以下、これを基準電極とも呼ぶ）２１、４つの電極２２Ａ〜２２Ｄ、信号発振源２３及び信号印加部２４を有する。   The singular region forming unit 20 includes an electrode used as a reference (hereinafter also referred to as a reference electrode) 21, four electrodes 22A to 22D, a signal oscillation source 23, and a signal applying unit 24.

基準電極２１は、信号の送出対象とされる電極（以下、これを送出電極とも呼ぶ）又は振動波の検出対象とされる電極（以下、これを検出電極とも呼ぶ）とのペアとされるものである。   The reference electrode 21 is a pair of an electrode to be a signal transmission target (hereinafter also referred to as a transmission electrode) or an electrode to be a vibration wave detection target (hereinafter also referred to as a detection electrode). It is.

基準電極２１が送出電極とのペアとされる場合、該基準電極２１はアンプの一方の入力端に接続される。この場合、アンプでは、他方の入力端に与えられる信号との差分が送出信号として増幅され、該アンプの出力端に接続される送出電極に出力される。   When the reference electrode 21 is paired with the delivery electrode, the reference electrode 21 is connected to one input terminal of the amplifier. In this case, in the amplifier, the difference from the signal applied to the other input terminal is amplified as a transmission signal and output to the transmission electrode connected to the output terminal of the amplifier.

基準電極２１が検出電極とのペアとされる場合、該基準電極はアンプの一方の入力端に接続される。この場合、アンプでは、他方の入力端に接続される検出用の電極との差分が検出信号として増幅され、該アンプの出力端に接続される後段の回路に送出される。   When the reference electrode 21 is paired with the detection electrode, the reference electrode is connected to one input terminal of the amplifier. In this case, in the amplifier, the difference from the detection electrode connected to the other input terminal is amplified as a detection signal and sent to a subsequent circuit connected to the output terminal of the amplifier.

電極２２Ａ〜２２Ｄは、基準電極２１を重心として正方形の各頂点となる位置に配される。信号発振源２３は、回路電源部１０から与えられる駆動電圧を用いて動作し、正弦波信号を発振する。電極２２Ａ〜２２Ｄ及び信号発振源２３は、信号印加部２４に接続される。   The electrodes 22 </ b> A to 22 </ b> D are arranged at positions that are the vertices of a square with the reference electrode 21 as the center of gravity. The signal oscillation source 23 operates using a drive voltage supplied from the circuit power supply unit 10 and oscillates a sine wave signal. The electrodes 22 </ b> A to 22 </ b> D and the signal oscillation source 23 are connected to the signal application unit 24.

信号印加部２４では、信号発振源２３から発振される正弦波信号の周波数又は振幅の値が、操作入力部又は振幅調整部３３によって設定される。信号印加部２４は、回路電源部１０から与えられる駆動電圧を用いて動作し、信号発振源２３から発振される正弦波信号の周波数又は振幅を設定値に調整する。   In the signal applying unit 24, the frequency or amplitude value of the sine wave signal oscillated from the signal oscillation source 23 is set by the operation input unit or amplitude adjusting unit 33. The signal applying unit 24 operates using the drive voltage supplied from the circuit power supply unit 10 and adjusts the frequency or amplitude of the sine wave signal oscillated from the signal oscillation source 23 to a set value.

信号印加部２４は、正弦波信号の周波数又は振幅を調整した場合、電極２２Ａ〜２２Ｄのうち一方の対角線上に配される電極２２Ａ，２２Ｃに出力する。また信号印加部２４は、電極２２Ａ〜２２Ｄのうち他方の対角線上に配される電極２２Ｂ，２２Ｄに対して、電極２２Ａ，２２Ｃに出力される正弦波信号と同じ周波数及び振幅で位相が１８０°異なる信号（以下、これを逆波信号とも呼ぶ）を出力する。   When the frequency or amplitude of the sine wave signal is adjusted, the signal applying unit 24 outputs the signal to the electrodes 22A and 22C arranged on one diagonal line among the electrodes 22A to 22D. Further, the signal applying unit 24 has a phase of 180 ° with the same frequency and amplitude as the sine wave signal output to the electrodes 22A and 22C with respect to the electrodes 22B and 22D arranged on the other diagonal line among the electrodes 22A to 22D. A different signal (hereinafter also referred to as a reverse wave signal) is output.

信号印加部２４に対して設定される正弦波信号の振幅は同じ値とされ、該正弦波信号の周波数は、上述の（１１）式に基づく「ｒ＜ｃ／２πｆ」を充足する周波数とされる。具体的には、基準電極２１の配置位置と、電極２２Ａ〜２２Ｄの配置位置との間の距離などを考慮して、ハムノイズの周波数帯域（５０〜６０[Hz]程度）等のノイズフロアとの差が明確となる周波数が選定される。   The amplitude of the sine wave signal set for the signal applying unit 24 is the same value, and the frequency of the sine wave signal is a frequency satisfying “r <c / 2πf” based on the above-described equation (11). The Specifically, considering the distance between the arrangement position of the reference electrode 21 and the arrangement positions of the electrodes 22A to 22D, the noise floor such as the frequency band of hum noise (about 50 to 60 [Hz]) The frequency that makes the difference clear is selected.

したがって、電極２２Ａ〜２２Ｄに対して信号印加部２４から信号（正弦波信号，逆波信号）が印加された場合、該電極２２Ａ〜２２Ｄから発生する放射電界、誘導電磁界及び準静電界の合成電界は、準静電界優位空間として形成される。ちなみに準静電界優位空間は、上述したように、放射電界及び誘導電磁界に比して強度が大きい状態にある準静電界の空間である。   Therefore, when a signal (sine wave signal, reverse wave signal) is applied to the electrodes 22A to 22D from the signal applying unit 24, the radiation electric field, induction electromagnetic field, and quasi-electrostatic field generated from the electrodes 22A to 22D are combined. The electric field is formed as a quasi-electrostatic field dominant space. Incidentally, the quasi-electrostatic field dominant space is a quasi-electrostatic field space in which the strength is higher than that of the radiation electric field and the induction electromagnetic field, as described above.

また電極２２Ａ〜２２Ｄには、隣り合う電極での極性が反転する同レベルの電荷が与えられるため、当該電荷により生じる電界は相互に打ち消しあう。したがって、図４に示すように、電極２２Ａ〜２２Ｄに形成される電界の強度は基準電極２１のＺ軸（破線で示す）では時間経過にかかわらず０[Ｖ／ｍ]又はそれに近い値となる。以下、電界が打ち消しあってその強度が、０[Ｖ／ｍ]とみなすものとして許容し得る値未満となる領域を特異領域と呼ぶこととする。   The electrodes 22A to 22D are given the same level of charge that reverses the polarity at the adjacent electrodes, so that the electric fields generated by the charges cancel each other. Therefore, as shown in FIG. 4, the intensity of the electric field formed on the electrodes 22 </ b> A to 22 </ b> D is 0 [V / m] or a value close to it on the Z-axis (indicated by a broken line) of the reference electrode 21 regardless of the passage of time. . Hereinafter, a region in which the electric field cancels and its intensity is less than an allowable value that can be regarded as 0 [V / m] is referred to as a singular region.

ここで、図４に示す点電荷により生じる電界を重ねあわせたｘ−ｙ平面での電界を計算してマッピングしたものを図５及び図６に示す。   Here, FIG. 5 and FIG. 6 show the mapping of the electric field in the xy plane obtained by superimposing the electric fields generated by the point charges shown in FIG.

図５（Ａ）は電界Ｅ[Ｖ／ｍ]を対数尺度で示し、図５（Ｂ）は電界Ｅ[Ｖ／ｍ]を線形尺度（リニアスケール）で示している。図５（Ｃ）は、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）の電界分布に対応する電位分布である。また図６（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、それぞれ、図５（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）における特異領域を拡大したものである。なお、図５及び図６では、電荷Ｑは１[Ｃ]とし、点電荷間の距離は０．０１[ｍ]とした。   FIG. 5A shows the electric field E [V / m] on a logarithmic scale, and FIG. 5B shows the electric field E [V / m] on a linear scale. FIG. 5C shows a potential distribution corresponding to the electric field distributions of FIGS. 5A and 5B. FIGS. 6A, 6B, and 6C are enlarged views of the singular regions in FIGS. 5A, 5B, and 5C, respectively. 5 and 6, the charge Q is 1 [C], and the distance between point charges is 0.01 [m].

図５及び図６に示されるとおり、ｘ−ｙ平面に存在する電極２２Ａ〜２２Ｄの重心位置（基準電極２１の配置位置）及びその近傍は特異領域となっていることが分かる。   As shown in FIGS. 5 and 6, it can be seen that the barycentric positions of the electrodes 22 </ b> A to 22 </ b> D (arrangement positions of the reference electrodes 21) and the vicinity thereof in the xy plane are singular regions.

また図５及び図６からも分かるように、電極２２Ａ〜２２Ｄでの電界強度は急峻に減衰する。具体的には２の累乗数（電極個数）＋１で減衰する。つまり、電極２２Ａ〜２２Ｄから生じる電界の範囲はごく近傍に限局した状態にある。   As can be seen from FIGS. 5 and 6, the electric field strength at the electrodes 22 </ b> A to 22 </ b> D attenuates sharply. Specifically, it attenuates by a power of 2 (number of electrodes) +1. That is, the range of the electric field generated from the electrodes 22A to 22D is in a very limited state in the vicinity.

このことは、電極２２Ａ〜２２Ｄに対する外部の結合範囲がごく近傍に限局されるということを意味する。したがって、この基準電位生成装置１を搭載すべき装置に含まれる他の部品と電極２２Ａ〜２２Ｄとの結合が低減され、特異領域での電位の変動は大幅に抑制されることとなる。また、この基準電位生成装置１を搭載すべき装置に対して、該基準電位生成装置１の搭載スペースの制約が緩和されることにもなる。   This means that the external coupling range for the electrodes 22A to 22D is limited to the very vicinity. Therefore, the coupling between the other parts included in the device on which the reference potential generating device 1 should be mounted and the electrodes 22A to 22D is reduced, and the potential fluctuation in the specific region is greatly suppressed. In addition, restrictions on the space for mounting the reference potential generating device 1 are relaxed for the device on which the reference potential generating device 1 is to be mounted.

このように信号印加部２４は、正方形の各頂点となる位置に配される電極２２Ａ〜２２Ｄの隣り合う位置で逆極性かつ同レベルとなる電荷を与えることによって、当該電極２２Ａ〜２２Ｄの重心位置にある基準電極２１とその近傍をおおよそ０[Ｖ]の領域（特異領域）として形成する。   As described above, the signal applying unit 24 applies charges having opposite polarities and the same level at the positions adjacent to the electrodes 22A to 22D arranged at the positions of the respective vertices of the square, whereby the positions of the center of gravity of the electrodes 22A to 22D. The reference electrode 21 and its vicinity are formed as a region of 0 V (single region).

フィードバック処理部３０は、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）３１、アンプ３２及び振幅調整部３３を有する。   The feedback processing unit 30 includes a field effect transistor (FET) 31, an amplifier 32, and an amplitude adjustment unit 33.

ＦＥＴ３１のゲートは基準電極２１に接続される。またＦＥＴ３１のドレインはアンプ３２の入力端に接続され、ソースはグランドとすべき部位に接続される。   The gate of the FET 31 is connected to the reference electrode 21. The drain of the FET 31 is connected to the input terminal of the amplifier 32, and the source is connected to a portion to be grounded.

基準電極２１に電位変動が生じた場合、該電位変動は、ＦＥＴ３１におけるドレイン−ソース間での電流変動としてそれぞれ検知され、その検知結果がアンプ３２においてドリフト成分信号として増幅され振幅調整部３３に出力される。   When potential fluctuation occurs in the reference electrode 21, the potential fluctuation is detected as current fluctuation between the drain and source in the FET 31, and the detection result is amplified as a drift component signal in the amplifier 32 and output to the amplitude adjustment unit 33. Is done.

振幅調整部３３は、所定の間隔ごとに、アンプ３２から出力されるドリフト成分信号の変動が最も小さくなるよう電極２２Ａ〜２２Ｄに印加すべき信号の振幅値を調整する。   The amplitude adjustment unit 33 adjusts the amplitude value of the signal to be applied to the electrodes 22A to 22D so that the fluctuation of the drift component signal output from the amplifier 32 is minimized at predetermined intervals.

この振幅調整処理は、例えば、図７に示すフローチャートに従って実行される。すなわち振幅調整部３３は、回路電源部１０から電源電圧が与えられた場合、振幅調整処理を開始し、ステップＳＰ１に進む。   This amplitude adjustment process is executed, for example, according to the flowchart shown in FIG. That is, when the power supply voltage is supplied from the circuit power supply unit 10, the amplitude adjustment unit 33 starts the amplitude adjustment process and proceeds to step SP1.

振幅調整部３３は、ステップＳＰ１では、印加すべき信号の極性が同極性とされる１対の電極２２Ａ，２２Ｃ、２２Ｂ，２２Ｄのうち、振幅を可変させるべき１対の電極を選択し、ステップＳＰ２に進む。   In step SP1, the amplitude adjustment unit 33 selects a pair of electrodes whose amplitude should be varied from the pair of electrodes 22A, 22C, 22B, and 22D whose polarities of signals to be applied are the same. Proceed to SP2.

振幅調整部３３は、ステップＳＰ２では、選択した例えば１対の電極２２Ａ，２２Ｃに印加すべき信号の振幅として信号印加部２４に設定される値を所定量だけ増加させ、ステップＳＰ３に進む。なお、振幅を可変させるべきとして選択された電極２２Ａ，２２Ｃ以外の電極２２Ｂ，２２Ｄに印加すべき信号の振幅値は固定値として、信号印加部２４において設定されている値のまま維持される。   In step SP2, the amplitude adjusting unit 33 increases a value set in the signal applying unit 24 by a predetermined amount as the amplitude of the signal to be applied to the selected pair of electrodes 22A and 22C, for example, and proceeds to step SP3. The amplitude value of the signal to be applied to the electrodes 22B and 22D other than the electrodes 22A and 22C selected to change the amplitude is maintained as a fixed value as set in the signal applying unit 24.

振幅調整部３３は、ステップＳＰ３では、アンプ３２から出力されるドリフト成分信号の計測を開始し、該ドリフト成分信号の計測期間として指定される期間（以下、これをドリフト計測期間とも呼ぶ）が経過するまで計測し続ける。   In step SP3, the amplitude adjustment unit 33 starts measurement of the drift component signal output from the amplifier 32, and a period specified as a measurement period of the drift component signal (hereinafter also referred to as a drift measurement period) has elapsed. Continue to measure until

振幅調整部３３は、ドリフト計測期間が経過した場合、ステップＳＰ４に進んで、該ドリフト計測期間におけるドリフト成分信号の変動幅を検出し、ステップＳＰ５に進む。この変動幅は、平均値、分散等のばらつきの程度又は最大値などの統計値として検出される。   When the drift measurement period has elapsed, the amplitude adjustment unit 33 proceeds to step SP4, detects the fluctuation range of the drift component signal in the drift measurement period, and proceeds to step SP5. This fluctuation range is detected as a statistical value such as an average value, a degree of variation such as dispersion, or a maximum value.

振幅調整部３３は、ステップＳＰ５では、ステップＳＰ１で選択した時点で信号印加部２４に設定される振幅値からの増加量が、規定される増加量（以下、これを規定増加レベルとも呼ぶ）以上であるか否かを判定する。   In step SP5, the amplitude adjustment unit 33 increases the amount of increase from the amplitude value set in the signal applying unit 24 at the time selected in step SP1 to a specified increase amount (hereinafter also referred to as a specified increase level). It is determined whether or not.

ここで否定結果が得られた場合、振幅調整部３３は、ステップＳＰ２に戻って上述の処理を繰り返す。   If a negative result is obtained here, the amplitude adjusting unit 33 returns to step SP2 and repeats the above-described processing.

これに対して肯定結果が得られた場合、振幅調整部３３は、ステップＳＰ６に進んで、印加すべき信号の極性が同極性とされる１対の電極のすべてを、振幅を可変させるべき電極として選択したか否かを判定する。   On the other hand, if a positive result is obtained, the amplitude adjustment unit 33 proceeds to step SP6 to change the amplitude of all the pair of electrodes having the same polarity of the signal to be applied. It is determined whether or not it has been selected.

ここで否定結果が得られた場合、振幅調整部３３は、ステップＳＰ７に進んで、ステップＳＰ１で印加すべき信号の振幅を可変させるべきとして選択した電極２２Ａ，２２Ｃに対して信号印加部２４で設定される振幅値を、ステップＳＰ１で選択した時点の振幅値に戻す。そして振幅調整部３３は、ステップＳＰ１に戻って、印加すべき信号の振幅を可変させるべきとして未選択となる電極について、ステップＳＰ１〜ステップＳＰ６の各処理を繰り返す。   If a negative result is obtained here, the amplitude adjusting unit 33 proceeds to step SP7, and the signal applying unit 24 applies the electrodes 22A and 22C selected to change the amplitude of the signal to be applied in step SP1. The set amplitude value is returned to the amplitude value selected at step SP1. Then, the amplitude adjustment unit 33 returns to step SP1, and repeats the processes of step SP1 to step SP6 for the electrode that is not selected as the amplitude of the signal to be applied should be changed.

これに対して肯定結果が得られた場合、このことは、同じ極性の信号を印加対象とする１対の電極を単位として、該電極に印加すべき信号の振幅値として信号印加部２４に設定される値を所定値ずつ増加したときの特異領域での変動幅を計測できたことを意味する。   On the other hand, when a positive result is obtained, this means that the signal applying unit 24 sets the amplitude value of the signal to be applied to the electrode, with a pair of electrodes to which signals of the same polarity are applied as a unit. This means that the fluctuation range in the singular region can be measured when the measured value is increased by a predetermined value.

この場合、振幅調整部３３は、ステップＳＰ８に進んで、特異領域での変動幅が最も小さく検出されたときに信号印加部２４に設定されていた振幅値を、該信号印加部２４に対して再設定し、振幅調整処理を終了する。   In this case, the amplitude adjustment unit 33 proceeds to step SP8, and the amplitude value set in the signal application unit 24 when the fluctuation range in the singular region is detected to be the smallest is given to the signal application unit 24. Reset and complete the amplitude adjustment process.

このように振幅調整部３３は、同じ極性の信号を印加対象とする１対の電極を単位として、該電極に印加される信号の振幅値を所定値ずつ増加したときの特異領域での変動幅を計測し、最も変動幅が小さくなるときに電極２２Ａ〜２２Ｄに印加していた信号の振幅値を信号印加部２４に設定する。したがって特異領域における電位は、直流成分又はそれに近い状態として保持される。   As described above, the amplitude adjustment unit 33 uses a pair of electrodes to which signals of the same polarity are applied as a unit, and the fluctuation range in the singular region when the amplitude value of the signal applied to the electrodes is increased by a predetermined value. And the amplitude value of the signal applied to the electrodes 22 </ b> A to 22 </ b> D when the fluctuation range becomes the smallest is set in the signal applying unit 24. Therefore, the potential in the singular region is held as a DC component or a state close thereto.

遮蔽部４０は、回路電源部１０、特異領域形成部２０及びフィードバック処理部３０を収める導電性の箱体でなり、各部１０，２０，３０に対する外部における力の場の影響を遮蔽する。この遮蔽部４０は、回路電源部１０、特異領域形成部２０及びフィードバック処理部３０に共通の接地対象とされる。   The shielding unit 40 is a conductive box that houses the circuit power supply unit 10, the unique region forming unit 20, and the feedback processing unit 30, and shields the influence of an external force field on the units 10, 20, and 30. The shielding unit 40 is a common ground target for the circuit power supply unit 10, the singular region forming unit 20, and the feedback processing unit 30.

この実施の形態の場合、遮蔽部４０の内部では、該遮蔽部４０によって囲まれる空間を２つの空間に仕切る導電性の板（以下、これを遮蔽板とも呼ぶ）４１が設けられる。遮蔽板４１を境界とする一方の空間には電極２２Ａ〜２２Ｄ及び基準電極２１が設けられ、他方の空間には回路電源部１０、信号発振源２３、ＦＥＴ３１、アンプ３２及び振幅調整部３３が設けられる。   In the case of this embodiment, a conductive plate (hereinafter also referred to as a shielding plate) 41 that partitions a space surrounded by the shielding portion 40 into two spaces is provided inside the shielding portion 40. The electrodes 22A to 22D and the reference electrode 21 are provided in one space with the shielding plate 41 as a boundary, and the circuit power supply unit 10, the signal oscillation source 23, the FET 31, the amplifier 32, and the amplitude adjustment unit 33 are provided in the other space. It is done.

したがってこの遮蔽部４０では、特異領域に対して、基準電位生成装置１内の電子部品から生じる輻射ノイズ等の影響が遮蔽板４１によって大幅に低減される。この結果、特異領域に配される基準電極３１に対する電位の変動は、遮蔽板４１を設けない場合に比べて大幅に抑制される。   Therefore, in this shielding part 40, the influence of the radiation noise etc. which arise from the electronic component in the reference electric potential generator 1 with respect to a specific area | region is reduced significantly by the shielding board 41. FIG. As a result, the fluctuation of the potential with respect to the reference electrode 31 arranged in the specific region is greatly suppressed as compared with the case where the shielding plate 41 is not provided.

またこの遮蔽部４０では、例えばアクリル板等の絶縁性のスペーサ（以下、これを絶縁スペーサとも呼ぶ）４２を用いて、遮蔽部４０の内壁から準静電界優位空間を形成すべき距離よりも大きい距離を隔てて電極２２Ａ〜２２Ｄが配される。   Further, in this shielding part 40, for example, an insulating spacer such as an acrylic plate (hereinafter also referred to as an insulating spacer) 42 is used, and is larger than the distance from which the quasi-electrostatic field dominant space should be formed from the inner wall of the shielding part 40. Electrodes 22A to 22D are arranged at a distance.

したがって、遮蔽部４０の外部における他の部品と電極２２Ａ〜２２Ｄとの結合が、絶縁スペーサ４２を用いない場合に比べて大幅に低減され、特異領域に配される基準電極３１に対する電位の変動は大幅に抑制される。   Therefore, the coupling between the other parts outside the shielding part 40 and the electrodes 22A to 22D is significantly reduced as compared with the case where the insulating spacer 42 is not used, and the potential fluctuation with respect to the reference electrode 31 arranged in the singular region is reduced. It is greatly suppressed.

（３）他の実施の形態
上述の実施の形態では、基準電極２１を配すべき位置を重心とする正方形の各頂点の関係となる位置に配される電極２２Ａ〜２２Ｄに対して、隣り合う極性が反転する関係となる同レベルの信号を与える電極構造（平面４極構造）が採用された。しかしながら電極構造はこの実施の形態に限定されるものではない。 (3) Other Embodiments In the above-described embodiments, adjacent to the electrodes 22A to 22D arranged at the positions corresponding to the vertices of the square with the position where the reference electrode 21 should be arranged as the center of gravity. An electrode structure (planar quadrupole structure) that gives a signal of the same level that has a relationship of polarity reversal was adopted. However, the electrode structure is not limited to this embodiment.

例えば、基準電極２１を配すべき位置を重心とする正２ｎ（ｎは２以上の偶数）角形の各頂点の関係となる位置に配される電極に対して、隣り合う極性が反転する関係となる同レベルの信号を与える電極構造（すなわち平面２ｎ極構造）が適用可能である。   For example, a relationship in which adjacent polarities are reversed with respect to an electrode arranged at a position corresponding to each vertex of a positive 2n (n is an even number of 2 or more) square centered at a position where the reference electrode 21 should be arranged. An electrode structure that gives a signal of the same level (that is, a planar 2n-pole structure) is applicable.

ここで、平面６極構造（ｎ＝３）及び平面８極構造（ｎ＝４）における電極位置と、当該電極に与えられる電荷との関係を図８に示す。また平面４極構造（ｎ＝２）、平面６極構造及び平面８極構造での特異領域（基準電極が配される正２ｎ角形の重心）からの距離と、電位との関係を図９に示す。   Here, FIG. 8 shows the relationship between the electrode position in the planar hexapole structure (n = 3) and the planar octupole structure (n = 4) and the charge applied to the electrode. FIG. 9 shows the relationship between the potential and the distance from the singular region (the center of the regular 2n square where the reference electrode is arranged) in the planar quadrupole structure (n = 2), the planar hexapole structure, and the planar octupole structure. Show.

図９からも分かるように、平面２ｎ極構造ではｎが大きい電極構造となるほど、正２ｎ角形の重心近傍での電位の減衰の程度が大きくなる。これは、正２ｎ角形の重心から各頂点までの距離が一定であれば、ｎが大きくなるほど、隣り合う電荷間の距離（すなわち多角形の辺の長さ）が小さくなり、当該電極から生じる電界が打ち消しあう効率が向上することによる。したがって、平面２ｎ極構造としてｎが大きい電極構造が採用されるほど、特異領域における電位の変動を抑制する程度を大きくすることができる。   As can be seen from FIG. 9, in the planar 2n-pole structure, as the electrode structure increases, the degree of potential attenuation near the center of gravity of the regular 2n square increases. This is because if the distance from the center of gravity of the regular 2n square to each vertex is constant, the distance between adjacent charges (that is, the length of the side of the polygon) decreases as n increases, and the electric field generated from the electrode. This is because the efficiency of canceling out is improved. Therefore, as the electrode structure having a large n is adopted as the planar 2n-pole structure, the degree of suppressing the potential fluctuation in the specific region can be increased.

また例えば、基準電極２１を配すべき位置を重心とする正４面体以外の正多面体、もしくは、全ての面の形状が２ｎ角形となる準正多面体の各頂点の関係となる位置に配される電極に対して、隣り合う極性が反転する関係となる同レベルの信号を与える電極構造（すなわち立体多極構造）が適用可能である。なお、立体８極構造（正６面体）、立体１４極構造（切頂８面体）における電極位置と、当該電極に与えられる電荷との関係を図１０に示す。   In addition, for example, the regular polyhedron other than the regular tetrahedron whose center of gravity is the position where the reference electrode 21 is to be disposed, or a quasi-regular polyhedron in which the shape of all the surfaces is a 2n square is disposed at a position corresponding to each vertex. An electrode structure (that is, a three-dimensional multipolar structure) that gives a signal of the same level so that adjacent polarities are inverted can be applied to the electrodes. Note that FIG. 10 shows the relationship between the electrode position in the three-dimensional octapole structure (regular hexahedron) and the three-dimensional 14-pole structure (truncated octahedron) and the charge applied to the electrode.

なお、電極構造は上述した以外であってもよい。要するに、基準電極２１を配すべき位置の周りに回転対称なｍ個（ｍは４以上の偶数）の電極に対して、隣り合う電極での極性が正対する関係となる同レベルの電荷が与えられる電極構造であればよい。なお、この多極構造自体の詳細等については本発明者の一人が既に提案している特願２００７−５６９５４も参照されたい。   The electrode structure may be other than those described above. In short, the m level (m is an even number of 4 or more) electrodes that are rotationally symmetric around the position where the reference electrode 21 is to be placed are given the same level of charge so that the polarities of the adjacent electrodes face each other. Any electrode structure may be used. Refer to Japanese Patent Application No. 2007-56954 already proposed by one of the inventors for details of the multipolar structure itself.

上述の実施の形態では、電極２２Ａ〜２２Ｄに対して交番信号が印加されたが、直流信号であってもよい。要するに、隣り合う電極に対して、該電極での極性が正対する同レベルの電荷が印加されればよい。   In the above-described embodiment, the alternating signal is applied to the electrodes 22A to 22D, but a DC signal may be used. In short, it is only necessary to apply the same level of charge with the opposite polarity to the adjacent electrodes.

上述の実施の形態では、電極２２Ａ〜２２Ｄの形状が正方形とされた。しかしながらこれら電極の形状はこの実施の形態に限定されるものではなく、あらゆる形状を採用することが可能である。なお、電極２２Ａ〜２２Ｄの大きさは図示した大きさに限るものではない。   In the above-described embodiment, the shapes of the electrodes 22A to 22D are square. However, the shape of these electrodes is not limited to this embodiment, and any shape can be adopted. The size of the electrodes 22A to 22D is not limited to the illustrated size.

上述の実施の形態では、電極２２Ａ〜２２Ｄが同一平面に配されたが、必ず同一平面としなければならないものではない。   In the above-described embodiment, the electrodes 22A to 22D are arranged on the same plane. However, the electrodes do not necessarily have to be the same plane.

上述の実施の形態では、同じ極性の信号を印加対象とする１対の電極を単位として、該電極に印加される信号の振幅値を所定値ずつ増加したときの特異領域での変動幅が計測された。しかしながら、電極の単位は、同じ極性の信号を印加対象とする１対の電極に限定されるものではない。   In the above-described embodiment, the fluctuation range in the singular region is measured when the amplitude value of the signal applied to the electrodes is increased by a predetermined value for each pair of electrodes to which signals of the same polarity are applied. It was done. However, the unit of the electrode is not limited to a pair of electrodes to which signals having the same polarity are applied.

例えば、１つの電極２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ又は２２Ｄが単位とされてもよい。この単位では、例えば、１つの電極２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ又は２２Ｄだけが規格外の位置、形状又は大きさとなる場合、あるいは、多方向からの外界ノイズ（外部の力の場の影響）がある場合などに有用である。   For example, one electrode 22A, 22B, 22C, or 22D may be used as a unit. In this unit, for example, when only one electrode 22A, 22B, 22C, or 22D has a nonstandard position, shape, or size, or when there is external noise from multiple directions (influence of external force field) It is useful for such as.

また別の例として、極性が逆となる信号を印加対象とする１対の電極が単位とされてもよい。この単位では、例えば、同じ極性の信号を印加対象とする１対の電極を単位とする場合と同様に、方向性をもった外界ノイズ（外部の力の場の影響）がある場合などに有用である。   As another example, a pair of electrodes whose application targets are signals having opposite polarities may be used as a unit. This unit is useful when, for example, there is a directional external noise (the influence of an external force field), as in the case of using a pair of electrodes to which signals of the same polarity are applied as a unit. It is.

また別の例として、単位とすべき電極を１つとする場合と、同じ極性の信号を印加対象とするペアとする場合と、極性が逆となる信号を印加対象とするペアとする場合とを所定の順序で切り替えるようにしてもよい。この場合、特異領域における電位を直流成分又はそれに近い状態として保持させる観点では好ましい。   As another example, there are a case where a single electrode is used as a unit, a case where a signal having the same polarity is applied as a target, and a case where a signal whose polarity is opposite is a target where the signal is reversed. You may make it switch in a predetermined order. In this case, it is preferable from the viewpoint of maintaining the potential in the specific region as a direct current component or a state close thereto.

上述の実施の形態では、所定間隔ごとに振幅調整処理が実行された。しかしながら、振幅調整処理を実行すべき時期は、所定間隔ごとに限られない。例えば、ドリフト成分信号の変動幅が、該変動幅に対して設定される閾値以上となった場合に、振幅調整処理が実行されてもよい。   In the above-described embodiment, the amplitude adjustment process is executed at predetermined intervals. However, the time when the amplitude adjustment process should be executed is not limited to every predetermined interval. For example, the amplitude adjustment process may be executed when the fluctuation range of the drift component signal is equal to or greater than a threshold value set for the fluctuation range.

上述の実施の形態では、回路電源部１０、特異領域形成部２０及びフィードバック処理部３０に共通の接地対象が遮蔽部４０とされたが、該遮蔽部４０に限定されるものではない。   In the above-described embodiment, the grounding object common to the circuit power supply unit 10, the singular region forming unit 20, and the feedback processing unit 30 is the shielding unit 40, but is not limited to the shielding unit 40.

本発明は、例えば農業、林業、漁業、鉱業、建設業、製造業、電気業、情報通信業、運輸業又は医薬業において利用可能性があり、もちろんこれら以外のあらゆる産業において幅広く利用可能性がある。   The present invention can be used in, for example, agriculture, forestry, fishery, mining, construction, manufacturing, electrical, information and communication, transportation, or pharmaceutical industries, and of course, it can be widely used in all other industries. is there.

１・・・基準電位生成装置
１０・・・回路電源部
２０・・・特異領域形成部
２１・・・基準電極
２２Ａ〜２２Ｄ・・・電極
２３・・・信号発振源
２４・・・信号印加部
３０・・・フィードバック処理部
３１・・・ＦＥＴ
３２・・・アンプ
３３・・・振幅調整部
４０・・・遮蔽部
４１・・・遮蔽板
４２・・・絶縁スペーサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Reference potential generator 10 ... Circuit power supply part 20 ... Singular region formation part 21 ... Reference electrode 22A-22D ... Electrode 23 ... Signal oscillation source 24 ... Signal application part 30 ... Feedback processing unit 31 ... FET
32 ... Amplifier 33 ... Amplitude adjustment part 40 ... Shielding part 41 ... Shielding plate 42 ... Insulating spacer

Claims (6)

基準の電極と、
前記基準の電極の周りに回転対称に配されるｍ個（ｍは４以上の偶数）の電極と、
前記基準の電極を含む近傍範囲での強度が所定値未満となる信号を、前記ｍ個の電極に印加する印加手段と、
前記基準の電極から得られる信号の変動幅が許容される値以下となるよう、前記印加手段が前記ｍ個の電極に印加すべき信号の振幅値を調整する振幅調整手段と
を備えることを特徴とする基準電位生成装置。 A reference electrode;
M electrodes (m is an even number of 4 or more) arranged in a rotational symmetry around the reference electrode;
An applying means for applying a signal having an intensity in the vicinity range including the reference electrode of less than a predetermined value to the m electrodes;
An amplitude adjusting means for adjusting the amplitude value of the signal to be applied to the m electrodes so that the fluctuation range of the signal obtained from the reference electrode is equal to or less than an allowable value. A reference potential generator. 前記振幅調整手段は、
単位とすべき電極ごとに、該電極に印加される信号の振幅を所定値ずつ増加させ、前記基準の電極から得られる信号の変動幅が許容される値以下となるときに単位とした電極に印加される信号の振幅値を、前記印加手段に印加させる
ことを特徴とする請求項１に記載の基準電位生成装置。 The amplitude adjusting means is
For each electrode to be a unit, the amplitude of the signal applied to the electrode is increased by a predetermined value, and when the fluctuation range of the signal obtained from the reference electrode is less than or equal to an allowable value, The reference potential generation device according to claim 1, wherein an amplitude value of an applied signal is applied to the application unit. 前記振幅調整手段は、
単位とすべき電極の数を切り替える
ことを特徴とする請求項２に記載の基準電位生成装置。 The amplitude adjusting means is
The reference potential generating device according to claim 2, wherein the number of electrodes to be used as a unit is switched. 前記基準の電極、前記ｍ個の電極、前記印加手段及び前記振幅調整手段を収納する導電性の箱体と、
前記箱体の空間を仕切る導電性の板と
を備え、
前記板によって仕切られる一方の空間には前記基準の電極及び前記ｍ個の電極が配され、他方の空間には前記印加手段及び前記振幅調整手段が配される
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の基準電位生成装置。 A conductive box housing the reference electrode, the m electrodes, the applying means and the amplitude adjusting means;
A conductive plate that partitions the space of the box,
The reference electrode and the m electrodes are arranged in one space partitioned by the plate, and the applying unit and the amplitude adjusting unit are arranged in the other space. The reference potential generating device according to claim 2. 前記箱体又は前記板は、前記印加手段及び前記振幅調整手段に共通の接地対象とされる
ことを特徴とする請求項４に記載の基準電位生成装置。 The reference potential generation device according to claim 4, wherein the box or the plate is a common grounding object for the applying unit and the amplitude adjusting unit. 前記ｍ個の電極は、該電極から発生する放射電界、誘導電磁界及び準静電界のうち準静電界が他の電界よりも大きい強度となる空間として形成される距離よりも大きい距離を隔てて配される
ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の基準電位生成装置。 The m electrodes are separated from each other by a distance larger than a distance formed as a space in which the quasi-electrostatic field has a greater intensity than other electric fields among the radiated electric field, induction electromagnetic field, and quasi-electrostatic field generated from the electrodes. The reference potential generating device according to claim 1, wherein the reference potential generating device is arranged.

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