JP5456591B2 - 通電部の位置測定方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＯＡ・電機製品などの内部に組み込まれた電子回路からの電磁波漏洩の評価に関し、特に電磁波漏洩の評価にあたって通電部の位置を正確に測定する通電部の位置測定方法および装置に関するものである。

ＯＡ・電機製品には、製品内部に組み込まれた電子回路からの漏洩電磁波をシールドすることが求められている。これは、漏洩電磁波が他のＯＡ・電機製品を誤作動させる可能性があるだけでなく、心臓ペースメーカなどの電子機器を誤作動させて、使用している人へ影響を及ぼす可能性があるためである。

ＯＡ・電機製品の筐体は、鋼板やアルミ板等の金属で作製されている場合が多い。そして、金属製の筐体内部に電磁波の発信源がある場合に、金属板が重なった部分を溶接など連続的な接合を施さない限り、隙間ができてしまい、ここから電磁波が漏洩することが問題となる。そのため、筐体外部へ電磁波が漏洩する機構に基いて、その漏洩電磁波の強度を評価する手法は、電磁波漏洩を制御する上で重要な技術である。

このような漏洩電磁波の強度を評価する技術として、特許文献１に開示された技術がある。この技術は、通電部の位置と形状を測定し、通電部の間隔および長さを求めて電磁波の強度を評価するようにしたものであり、簡便かつ高精度に漏洩電磁波の強度を評価することができるという特徴がある。

特開２００９−５８３２４号公報

特許文献１に開示された技術では、通電部を以下のようにして求めている。すなわち、図１に示すように金属板Ａ１の表面に複数の導線３を接続し、この金属板Ａ１に金属板Ｂ２を重ねて板間に高周波電源４からの高周波電流を印加する。金属板Ａ１の表面の電位分布を任意の導線を電位の基準（以下、Ｇｒｏｕｎｄまたはグランドとも称する）として電位差を測定する。導線間の電位差は、オシロスコープ等の電位差測定器５で測定するが、導線からの信号は必要があればアンプで増幅あるいは、フィルターによって不要な信号を除去して電位差測定器５に入力される。通電部は、測定された電位分布に基づいて求められる。

特許文献１で示されている実施例では、図２(条件−１)および図３(条件−２)に示すように金属板間の２箇所に高誘電体がはさまれている箇所が異なる系に対し、１０kHzの高周波を印加した場合の板表面の電位分布を測定している。高誘電体が挟まれた部分はコンデンサーとなっており、この場合２個のコンデンサーが通電部となっている。

そして、図４には、条件−１および条件−２での金属板Ａ１の表面の電位分布を示している。この図に示すように、それぞれの通電部付近で電位分布は極小値を示しており、通電部の位置と電位分布に対応が見られる。

抵抗、コンデンサー、およびコイルに、それぞれ高周波（交流）電圧を印加した場合には、電流の位相は電圧の位相に対して、それぞれ0、+π/２、−π/２だけ変化する。上述の実施例のように通電部がコンデンサーのみ、あるいは抵抗のみ、コイルのみの場合は、金属板表面の任意の点をＧｒｏｕｎｄとして測定された電位分布は通電部の位置に対応したものとなる。

しかしながら、抵抗、コンデンサー、およびコイルが混在した系、例えば図５に示すように金属板間に抵抗と高誘電体（コンデンサー）が挟まれて通電部となっている系に高周波電圧を印加したときには、任意の点をＧｒｏｕｎｄとして電位分布を測定した場合，電位分布の極小位置と通電部の位置が一致しないという問題がある。

本発明では、これら従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、通電部の位置を正確に測定できる、通電部の位置測定方法および装置を提供することを課題とする。

本発明者らは、Ｇｒｏｕｎｄの位置を工夫することによって上の問題が解決できることを見出し、以下に記載する本発明に想到した。

［１］ 金属板間の隙間を漏洩する電磁波の評価にあたって通電部の位置を測定する通電部の位置測定方法であって、前記金属板間に高周波電流を流し、金属板表面の給電点を電位の基準として電位差測定することによって金属板表面に生ずる電位分布を求め、該電位分布から通電部を決定することを特徴とする通電部の位置測定方法。

［２］ 上記［１］に記載の通電部の位置測定方法において、前記電位分布を、前記金属板表面に複数の導線を接続して、前記給電点を電位の基準として前記導線との電位差を測定することによって求めることを特徴とする通電部の位置測定方法。

［３］ 上記［１］または［２］に記載の通電部の位置測定方法において、前記電位分布の極小値を示す位置を通電部と判断することを特徴とする通電部の位置測定方法。

［４］ 上記［１］ないし［３］のいずれか１項に記載の通電部の位置測定方法において、前記金属板は、鋼板であることを特徴とする通電部の位置測定方法。

［５］ 金属板間の隙間を漏洩する電磁波の評価にあたって通電部の位置を測定する通電部の位置測定装置であって、前記金属板間に高周波電流を流す高周波電源と、前記高周波電流を前記金属板に印加する給電点と、金属板表面に生ずる電位分布を測定するための導線と、該導線間の電位差を測定する電位差測定器と、前記測定された電位差から通電部を決定する手段と、を備え、前記給電点を電位差測定の電位の基準とすることを特徴とする通電部の位置測定装置。

本発明は、給電点を電位差測定の電位の基準とするようにしたので、通電部に位相特性が異なるものが混在して印加電圧に対する電流の位相の変化量が異なる場合でも、正確な電位分布が得られ、通電部の位置と形状を簡便かつ高精度に特定できる。

高周波電流を印加した場合の電位分布測定方法を示す図である。 通電部(高誘電体)の位置(条件−１)を示す図である。 通電部(高誘電体)の位置(条件−２)を示す図である。 高周波電流による電位分布測定の結果を示す図である。 通電部(高誘電体と抵抗)の位置を示す図である。 高周波電流による電位分布測定の結果を示す図である。

以下に本発明を実施するための形態を添付図面を参照して説明する。図１に示すように、金属板Ａ１の電位分布を測定する場合、電源からの導線が板表面に接続されている点を給電点７とする。通電部に位相特性が異なるものが混在して印加電圧に対する電流の位相の変化量が異なる場合には、給電点７をGround６として金属板A1表面の電位分布を測定すると、通電部の位置に対応した電位分布が得られることが分かった。

図５は、金属板E及びF間に抵抗と高誘電体(コンデンサー)を挟んで、通電部とした例を示している。図中の給電点７をGround６として、金属板間に0.3Hz〜10ｋHzの高周波を印加して金属板表面の電位分布を測定した。図６は、上記高周波電流による電位分布測定の結果を示す図である。

抵抗で構成される通電部では、低い周波数でも高い周波数でも電位分布は極小値を示しており、この通電部を特定できることが分かる。一方、コンデンサーで構成される通電部では、印加電圧の周波数が低い場合、インピーダンスが高く通電部とならないが、周波数が高い場合インピーダンスが低くなり通電部となる。図に示すように、印加電圧の周波数が0.3Hz の場合、コンデンサー部の電位は極小値を示していないが、周波数が高くなるにしたがって極小値となり通電部となっていることが分かる。

給電点以外の点をGroundとした場合には、このような電位分布は得られず、印加電圧に対する電流の位相の変化量が通電部によって異なる場合、給電点をGroundとすると、通電部に対応した電位分布が得られることが確認された。

１ 金属板Ａ
２ 金属板Ｂ
３ 導線
４ 高周波電源
５ 電位差測定器
６ Ground
７ 給電点

Claims (4)

1. 金属板間の隙間を漏洩する電磁波の評価にあたって、印加電圧に対する電流の位相の変化量が異なる場合における通電部の位置を測定する通電部の位置測定方法であって、前記金属板の一方の金属板の表面に、複数の導線を接続し、
   前記金属板それぞれの表面に設けた給電点に高周波電圧を印加し前記金属板間に高周波電流を流し、
   前記導線を接続した一方の金属板表面の給電点を電位の基準として前記導線との電位差を測定し、
   測定した電位差に基づいて、金属板表面に生ずる電位分布を求め、該電位分布から通電部を決定することを特徴とする通電部の位置測定方法。
2. 請求項１に記載の通電部の位置測定方法において、
   前記電位分布の極小値を示す位置を通電部と判断することを特徴とする通電部の位置測定方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の通電部の位置測定方法において、前記金属板は、鋼板であることを特徴とする通電部の位置測定方法。
4. 金属板間の隙間を漏洩する電磁波の評価にあたって、印加電圧に対する電流の位相の変化量が異なる場合における通電部の位置を測定する通電部の位置測定装置であって、
   前記金属板間に高周波電流を流すための、前記金属板それぞれの表面に設けた給電点に高周波電圧を印加する高周波電源と、
   前記金属板の一方の金属板の表面に接続した複数の導線と、
   該導線を接続した一方の金属板表面の給電点を電位の基準として前記導線との電位差を測定する電位差測定器と、
   前記測定した電位差に基づいて、金属板表面に生ずる電位分布を求め、該電位分布から通電部を決定する手段と、を備えることを特徴とする通電部の位置測定装置。