JP6463793B2 - 入力電流を測定するためのシステム - Google Patents
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Description
以下に、本願出願時の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[C1]
電流源(CS)からの入力電流(Ics)を測定し、電流測定信号を生成するための測定システムであって、前記電流源に接続された第1の入力端子(72)と、前記電流測定信号を供給するための出力端子(74)とを有する電流測定回路(70)を備え、
前記電流測定回路は、前記電流測定回路に電力供給するための電源(77a、77b)から1つまたは複数の電圧を受け取るように構成された1つまたは複数の電源端子(75、76)をさらに備え、
前記電流測定回路は、前記1つまたは複数の電源端子に結合された第1の電圧源(VD)であって、前記1つまたは複数の電源端子に外乱電圧を供給し、前記外乱電圧は前記第1の入力端子における電圧を表す、第1の電圧源をさらに備える、測定システム。
[C2]
前記電流測定信号を生成するために、前記電流測定回路の前記出力端子(74)における信号から、前記第1の電圧源(VD)によって生成された電圧を減算するように構成された差分回路(79)をさらに備える、[C1]に記載の測定システム。
[C3]
前記第1の電圧源(VD)が、前記電流源(CS)を形成するように負荷(71)を駆動するために、前記電流測定回路(70)の前記第1の入力端子(72)に接続された、[C1]または[C2]に記載の測定システム。
[C4]
前記負荷(71)が、容量センサ(40)を備え、前記容量センサが、前記容量センサとターゲット(2)の間の距離に応じて変化する電流(Ics)を生成する、[C3]に記載の測定システム。
[C5]
前記負荷(71)が、センサワイヤ(31)とシールド導体(32)とを備えるケーブル(30)によって前記電流測定回路(70)の前記第1の入力端子(72)に接続され、
前記センサワイヤは、前記負荷(71)と前記第1の入力端子の間に直列に接続され、前記シールド導体は、前記第1の電圧源(VD、20)に接続される、[C3]または[C4]に記載の測定システム。
[C6]
前記第1の電圧源(VD)の出力端子が、1つまたは複数のコンデンサ(78a、78b)を通して、前記電流測定回路(70)の前記1つまたは複数の電源端子(75、76)に結合される、[C1]から[C5]のいずれか一項に記載の測定システム。
[C7]
前記電流測定回路(70)は電流電圧変換器を備える、[C1]から[C6]のいずれか一項に記載の測定システム。
[C8]
前記電流測定回路(70)が演算増幅器(80)を備え、
前記演算増幅器の負入力端子(82)は前記電流測定回路の第1の入力端子(72)として働き、
前記演算増幅器の出力端子(84)は前記電流測定回路の出力端子(74)として働き、
前記演算増幅器は、正入力端子(83)と1つまたは複数の電源端子(85、86)とをさらに備え、
前記演算増幅器の前記正入力端子は、前記演算増幅器の前記1つまたは複数の電源端子に電気的に接続される、
[C1]から[C7]のいずれか一項に記載の測定システム。
[C9]
前記演算増幅器の前記正入力端子が、1つまたは複数のコンデンサ(93、94)を通して前記演算増幅器の前記1つまたは複数の電源端子に電気的に接続される、[C8]に記載の測定システム。
[C10]
前記第1の電圧源が三角波形を有する電圧を生成する、[C1]から[C9]のいずれか一項に記載の測定システム。
[C11]
前記電流源が実質的に矩形波形を有する電流を生成する、[C1]から[C10]のいずれか一項に記載の測定システム。
[C12]
電流源(CS)からの入力電流(Ics)を測定し、電流測定信号を生成する方法であって、
電流測定回路(70)の第1の入力端子(72)に前記入力電流を供給することであって、前記電流測定回路は、前記電流測定回路に電力供給するために電源(77a、77b)から1つまたは複数の電源電圧を受け取るように構成された1つまたは複数の電源端子(75、76)を有する、供給することと、
外乱電圧(VD)を前記1つまたは複数の電源端子に供給することであって、前記外乱電圧は前記第1の入力端子における電圧を表す、供給することと、
前記電流測定回路(70)の前記第1の入力端子(72)における前記入力電流を表す出力信号を、前記電流測定回路の出力端子(74)において生成することと、
を備える方法。
[C13]
前記電流測定信号を生成するために、前記電流測定回路の前記出力端子(74)における前記出力信号から前記外乱電圧(VD)を減算することをさらに備える、[C12]に記載の方法。
[C14]
前記電流測定回路(70)の前記第1の入力端子(72)において前記入力電流(Ics)を生成するように、電圧を用いて負荷(71)を駆動することをさらに備える、[C12]または[C13]に記載の方法。
[C15]
前記負荷(71)が、容量センサ(40)を備え、
前記容量センサ(40)は、前記容量センサとターゲット(2)の間の距離に応じて変化する電流(Ics)を生成するためにある、[C14]に記載の方法。
[C16]
センサワイヤ(31)とシールド導体(32)とを備えるケーブル(30)によって、前記負荷(71)を前記電流測定回路(70)の前記第1の入力端子(72)に接続することをさらに備え、
前記センサワイヤは、前記負荷(71)と前記第1の入力端子の間に直列に接続され、
前記シールド導体は前記負荷を駆動するために用いられるのと実質的に同じ電圧でエネルギー供給される、
[C14]または[C15]に記載の方法。
[C17]
前記外乱電圧(VD)が、1つまたは複数のコンデンサ(78a、78b)を通して前記1つまたは複数の電源端子に供給される、[C12]から[C16]のいずれか一項に記載の方法。
[C18]
前記外乱電圧(VD)が、1つまたは複数のインダクタ(95、96)によって前記電源電圧(77a、77b)から分離される、[C12]から[C17]のいずれか一項に記載の方法。
Claims (24)
- 電流源(CS)からの入力電流(Ics)を測定し、電流測定信号を生成するための測定システムであって、前記電流源から前記入力電流(Ics)を受けるために前記電流源に接続された第1の入力端子(72、82)と、前記電流測定信号を供給するための出力端子(74、84)とを有する電流測定回路(70)を備え、
前記電流測定回路は、前記電流測定回路の動作のために前記電流測定回路に電力供給するための電源(77a、77b、91、92)から1つまたは複数の電源電圧を受け取るように構成された1つまたは複数の電源端子(75、76、85、86)をさらに備え、
前記電流測定回路は、前記1つまたは複数の電源端子に結合された第1の電圧源(VD、VG、20)をさらに備え、前記第1の電圧源は、前記1つまたは複数の電源電圧に加え、前記1つまたは複数の電源端子に外乱電圧のAC成分を供給し、前記外乱電圧は、前記入力電流(Ics)と共に同じ前記第1の入力端子に与えられる電圧を表し、
前記第1の入力端子、前記出力端子、および、前記1つまたは複数の電源端子は別々であり、
前記電流源、前記電源、および、前記第1の電圧源は別々である、
測定システム。 - 前記電流測定信号を生成するために、前記電流測定回路の前記出力端子(74)における信号から、前記第1の電圧源(VD)によって生成された電圧を減算するように構成された差分回路(79)をさらに備える、請求項1に記載の測定システム。
- 前記第1の電圧源(VD)が、前記電流源(CS)を形成するように負荷(71)を駆動するために、前記電流測定回路(70)の前記第1の入力端子(72)に接続された、請求項1または2に記載の測定システム。
- 前記負荷(71)が、容量センサ(40)を備え、前記容量センサが、前記容量センサとターゲット(2)の間の距離に応じて変化する電流(Ics)を生成する、請求項3に記載の測定システム。
- 前記負荷(71)が、センサワイヤ(31)とシールド導体(32)とを備えるケーブル(30)によって前記電流測定回路(70)の前記第1の入力端子(72)に接続され、
前記センサワイヤは、前記負荷(71)と前記第1の入力端子の間に直列に接続され、前記シールド導体は、前記第1の電圧源(VD、20)に接続される、請求項3または4に記載の測定システム。 - 前記第1の電圧源(VD)の出力端子が、1つまたは複数のコンデンサ(78a、78b)を通して、前記電流測定回路(70)の前記1つまたは複数の電源端子(75、76)に結合される、請求項1から5のいずれか一項に記載の測定システム。
- 1つまたは複数のインダクタ(95、95)は、前記電源(77a、77b、91、92)によって供給された前記1つまたは複数の電源電圧から前記外乱電圧(VD、VG、20)を分離するために与えられる、請求項1から6のいずれか一項に記載の測定システム。
- 前記外乱電圧は、前記電流測定回路の前記第1の入力端子に存在する電圧である、請求項1から7のいずれか一項に記載の測定システム。
- 前記外乱電圧は、前記電流測定回路の内部インピーダンスを通して流れる電流における変化を引き起こし、
前記外乱電圧は、前記第1の入力端子と前記電流測定回路における内部回路との間の電圧差を変化させることによって引き起こされる前記電流測定回路において流れる電流を低減する、または、除去するために、前記1つまたは複数の電源端子に供給される、
請求項1から8のいずれか一項に記載の測定システム。 - 前記電流測定回路(70)は電流電圧変換器を備える、請求項1から9のいずれか一項に記載の測定システム。
- 前記電流測定回路(70)が演算増幅器(80)を備え、
前記演算増幅器の負入力端子(82)は前記電流測定回路の第1の入力端子(72)として働き、
前記演算増幅器の出力端子(84)は前記電流測定回路の出力端子(74)として働き、
前記演算増幅器は、正入力端子(83)と1つまたは複数の電源端子(85、86)とをさらに備え、
前記演算増幅器の前記正入力端子は、前記演算増幅器(80)の前記1つまたは複数の電源端子(85、86)に接続される、
請求項1から10のいずれか一項に記載の測定システム。 - 前記演算増幅器(80)の前記正入力端子(83)が、1つまたは複数のコンデンサ(93、94)を通して前記演算増幅器(80)の前記1つまたは複数の電源端子(85、86)に接続される、請求項11に記載の測定システム。
- 前記第1の電圧源(VD、20)が三角波形を有する電圧を生成する、請求項1から12のいずれか一項に記載の測定システム。
- 前記電流源が実質的に矩形波形を有する電流を生成する、請求項1から13のいずれか一項に記載の測定システム。
- 電流源(CS)からの入力電流(Ics)を測定し、電流測定信号を生成する方法であって、
前記電流源から電流測定回路(70)の第1の入力端子(72)に前記入力電流(Ics)を供給することであって、前記電流測定回路は、電流測定回路の動作のために前記電流測定回路に電力供給するための電源(77a、77b、91、92)から1つまたは複数の電源電圧を受け取るように構成された1つまたは複数の電源端子(75、76、85、86)を有する、供給することと、
第1の電圧源(VD、VG、20)によって、前記1つまたは複数の電源電圧に加えて外乱電圧のAC成分を前記1つまたは複数の電源端子に供給することであって、前記外乱電圧は、前記入力電流(Ics)と共に同じ前記第1の入力端子に与えられる電圧を表し、供給することと、
前記電流測定回路(70)の前記第1の入力端子(72)における前記入力電流を表す出力信号を、前記電流測定回路(70)の出力端子(74)において生成することと、を備え、
前記第1の入力端子、前記出力端子、および、前記1つまたは複数の電源端子は別々であり、
前記電流源、前記電源、および、前記第1の電圧源は別々である、
方法。 - 前記電流測定信号を生成するために、前記電流測定回路の前記出力端子(74)における前記出力信号から前記外乱電圧を減算することをさらに備える、請求項15に記載の方法。
- 前記電流測定回路(70)の前記第1の入力端子(72)において前記入力電流(Ics)を生成するように、前記第1の電圧源によって供給される電圧を用いて負荷(71)を駆動することをさらに含む、請求項15または16に記載の方法。
- 前記第1の電圧源によって供給される電圧は前記外乱電圧である、請求項17に記載の方法。
- 前記負荷(71)が、容量センサ(40)を備え、
前記容量センサ(40)は、前記容量センサとターゲット(2)の間の距離に応じて変化する電流(Ics)を生成するためにある、請求項17または18に記載の方法。 - センサワイヤ(31)とシールド導体(32)とを備えるケーブル(30)によって、前記負荷(71)を前記電流測定回路(70)の前記第1の入力端子(72)に接続することをさらに備え、
前記センサワイヤは、前記負荷(71)と前記第1の入力端子の間に直列に接続され、
前記シールド導体は、前記負荷を駆動するために用いられるのと実質的に同じ電圧でエネルギー供給される、
請求項17から19のいずれか一項に記載の方法。 - 前記外乱電圧が、1つまたは複数のコンデンサ(78a、78b)を通して前記1つまたは複数の電源端子に供給される、請求項15から20のいずれか一項に記載の方法。
- 前記外乱電圧が、1つまたは複数のインダクタ(95、96)によって前記電源電圧から分離される、請求項15から21のいずれか一項に記載の方法。
- 前記外乱電圧は、前記電流測定回路の前記第1の入力端子に存在する電圧である、請求項15から22のいずれか一項に記載の方法。
- 前記外乱電圧は、前記電流測定回路の内部インピーダンスを通して流れる電流における変化を引き起こし、したがって、前記第1の入力端子と前記電流測定回路における内部回路との間の電圧差を変化させることによって引き起こされる前記電流測定回路において流れる電流を低減する、または、除去するために、前記第1の入力端子に存在するのと同じ電圧を用いて、前記1つまたは複数の電源電圧を駆動する、
請求項15から23のいずれか一項に記載の方法。
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