JPS6123813Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この実用新案は電気的に無接触で被測定回路の
インピーダンス検出を行う為に、磁気的に同一の
磁心を媒介して被測定回路のインピーダンスを、
やはり同一の磁心を媒介してなる帰還発振回路の
発振勢力としてとらえ、この発振勢力を検知して
被測定回路のインピーダンスを検出することを特
徴とするものであつて、その実施例につき図面と
ともに説明すると次の通りである。

本考案の構成は第１図に示す通りであつて、同
一の磁心１に、入力巻線２、出力巻線３、および
制御巻線４を巻き、前述の入力巻線２と前述の出
力巻線３と増幅器５とによつて帰還発振器を構成
し、さらに前述の帰還発振器の発振勢力検知器６
を設け、前述の制御巻線４の回路インピーダンス
７の値によつて前述の帰還発振器の発振勢力を制
御し、前述の発振勢力検知器６によつて前述の制
御巻線４の回路インピーダンスを電気的に無接触
で検知することを特徴とするものである。第１図
における制御巻線４の回路インピーダンスＺ７、
の大きさと、前述の帰還発振器の発振勢力Ａとの
関係を第２図に示す。この図において、ａは発振
勢力の遮断領域、ｂはその遷移領域、ｃはその飽
和領域を示している。

まず、第２図の遷移領域ｂをとつて実施例を述
べる。従来、インピーダンスを測定する方法とし
て共振法やインピーダンスブリツジ法などがある
が、これらはいずれも回路構成が複雑となつたり
面倒な計算を必要としたりする傾向があつた。

ところが、第１図に示す本考案によれば、従来
の面倒が軽減され、容易にインピーダンスの大き
さを検出することが可能となる。第２図の遷移領
域ｂにおいては、ｋを比例定数として Ｚ≒kA が成り立つ。従つて第１図において発振勢力を検
知することにより、制御巻線４の回路インピーダ
ンス７をリニアに直続することができる。特に制
御巻線４に接続する外部回路の被測定インピーダ
ンスが、制御巻線４のインピーダンスに比較して
十分大きければ、測定値はそのまま前述の外部回
路の被測定インピーダンスとみなすことができ
る。第３図はこの実施回路例である。この図にお
いて８は電源、９は発振周波数制御コンデンサ
ー、１１は増幅用トランジスタ、１２は直流阻止
用コンデンサ、１３，１４はバイアス抵抗であ
る。ここでは発振勢力検知器６、すなわちインピ
ーダンス検知器として交流電圧計（または電流
計）を用いた場合を示している。無論、前述の発
振勢力検知器は整流検知器と直流電圧計（または
電流計）などを用いても差しつかえない。こうし
てこの考案によれば従来の面倒が軽減され、電気
的に無接触でインピーダンスの大きさを検出する
ことが可能となる。

次に第２図の遮断領域ａから、飽和領域ｃまで
をとつて実施例を述べる。この場合、第１図の制
御巻線４の回路インピーダンス７の変化によつて
発振勢力が前述の遮断領域ａから遷移領域ｂを経
て飽和領域ｃまで変化する。ここで遮断領域ａを
論理“０”（または“１”）、飽和領域ｃを論理
“１”（または“０”）とすれば、前述の制御巻線
４の回路インピーダンス７の変化を通じてその回
路インピーダンス状態を電気的に無接触てオン・
オフ検知、すなわちデイジタル的に検知すること
が可能となる。ところで、回路電圧Ｖ、電流Ｉと
インピーダンスＺとは Ｚ＝Ｖ／Ｉ の関係にあるから、被測定回路の電圧Ｖと電流Ｉ
を知ればその回路のインピーダンスＺの状態を知
ることができる。

従来、この電流を検出する手段として、回路の
一部にその電流によつて生じる磁界をホール素子
や磁気抵抗素子で検知する方法がある。然しなが
らこれらの感応素子は回路電流が特に大きいとき
すなわち強磁界下では単体で使用可能であるが、
通常使用される弱ないし中磁界下では透磁率の大
きい磁心の一部に空隙を設けて、そこへ前述の感
応素子を挿入し感度を補つていた。従つて硬い磁
性材料を加工したり、また機械的強度も空隙のな
い磁心に較べて劣るなどの欠点があつた。

ところが第１図に示す本考案によれば、前述の
電流検知によるインピーダンスの検出を行う方法
と同様に磁心を用いるのであるが、ホール素子や
磁気抵抗素子が不要になるばかりでなく、透磁率
の大きい磁性材料を空隙を設けるなどの加工なく
そのまま使用することができる。従つて磁気的に
安定であり、機械的強度も保たれ、磁気抵抗も低
くできるので前述の磁心１の巻線の空間形状のバ
ラツキによる影響もほとんどなく、電気的に無接
触でインピーダンスの高低状態の測定が可能であ
る。

しかも前述の制御巻線４の被測定回路が直流電
源を含むオン・オフ動作であつても、被測定回路
がオン状態においては第１図の発振勢力は前述の
遮断領域ａにあるので、本考案のインピーダンス
検出装置が被測定回路に与える影響は前述の制御
巻線４（磁心を貫通させるだけでもよい）の直流
抵抗値のみである。逆に被測定回路がオフ状態・
すなわち開路状態においては前述の発振勢力は前
述の飽和領域ｃにあるが、制御巻線回路が開いて
いるので前述の発振勢力は前述の制御巻線回路に
影響を及ぼさない。従つて被測定回路がオン・オ
フいずれの状態にあつても本考案のインピーダン
ス検出回路が被測定回路に与える影響は皆無に近
い。

他方、前述の被測定回路が交流電源を含むオ
ン・オフ動作回路であつても、前述の制御巻線４
のインピーダンスが問題とならないほど小さけれ
ば前述の直流電源の場合と同様に被測定回路に与
える影響は無視できる。

第４図は第２図の遮断領域ａから飽和領域ｃま
でをとつて具体化した回路例であり、ランプの寿
命測定器として応用した場合を示している。第４
図において１０は電源、１５は直流阻止用コンデ
ンサー、１６，１７，１８は検波整流回路、１９
は増幅トランジスター、２０は出力用リレーであ
る。ランプ寿命のように負荷寿命が印加電圧の僅
かな変化によつて10¹²〜10¹³倍という大きな影響
を受けるときには、電源と被測定回路の間に電気
的に挿入されて被測定回路に影響を与えるものは
全く存在しないことが望ましい。従来はメータ・
リレーや低抵抗を回路の一部に挿入したり、感温
素子や感光素子を近づけて回路状態を検知してい
たが、それぞれ被測定回路に影響を及ぼしたり、
高価であつたり応答速度や周囲の光雑音等の問題
があつた。ところが本考案によれば前述の問題を
すべて解決することができ、被測定回路にほとん
ど影響なく、低価格で高速応答、広い有効温度領
域、光雑音の影響皆無などの利点を活用すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の磁気式帰還発振型無接触イン
ピーダンス検出装置の構成図、第２図はその制御
巻線の回路インピーダンスＺと帰還発振回路の発
振勢力Ａとの関係図、第３図は第２図の遷移領域
ｂを用いたリニア的な実施回路例、第４図は第２
図の遮断領域ａから飽和領域ｃまでを用いたデイ
ジタル的な実施回路例。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 同一の磁心に、入力巻線、出力巻線、および制
   御巻線を巻き、前述の入力巻線と前述の出力巻線
   と増幅器とによつて帰還発振器を構成し、さらに
   前述の帰還発振器の発振勢力検知器を設け、前述
   の制御巻線の回路インピーダンスの値によつて前
   述の帰還発振器の発振勢力を制御し、前述の発振
   勢力検知器によつて前述の制御巻線の回路インピ
   ーダンスを電気的に無接触で検知することを特徴
   とする磁気式帰還発振型無接触インピーダンス検
   出装置。