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JP2018115882A - Detection output device - Google Patents

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JP2018115882A
JP2018115882A JP2017005390A JP2017005390A JP2018115882A JP 2018115882 A JP2018115882 A JP 2018115882A JP 2017005390 A JP2017005390 A JP 2017005390A JP 2017005390 A JP2017005390 A JP 2017005390A JP 2018115882 A JP2018115882 A JP 2018115882A
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昌弘 土屋
Masahiro Tsuchiya
昌弘 土屋
信二 原川
Shinji Harakawa
信二 原川
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HAKUJU INST FOR HEALTH SCIENCE CO Ltd
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National Institute of Information and Communications Technology
HAKUJU INST FOR HEALTH SCIENCE CO Ltd
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Abstract

【課題】直流電界やイオン流の流速密度の強度や方向を、簡便に精度よく計測して出力し、利用者がそれを容易に把握可能とするために、簡便性、速報性、精度、非侵襲性に優れ、空間分解能に優れた検知出力装置を提供する。【解決手段】検知対象の強度や方向を表示するための検知出力装置1は、略長方形の平板電極である上部電極2a及び下部電極2bと、この上部電極2a及び下部電極2bに誘起された電荷により生じる直流電流を検出する仮想接地型電流検出器3と、検出した直流電流の電流値を時間積分する積分器4と、検知対象の強度に応じて発光する個数が変化する4つのLED5と、仮想接地型電流検出器3、積分部4、及びLED5を駆動させるための電池6とを備えている。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To easily and accurately measure and output the strength and direction of a flow field density of a DC electric field or an ion flow, and to make it easy for a user to grasp the strength and direction. Provided is a detection output device which is excellent in invasiveness and spatial resolution. A detection output device (1) for displaying the intensity and direction of a detection target includes an upper electrode (2a) and a lower electrode (2b) which are substantially rectangular plate electrodes, and electric charges induced in the upper electrode (2a) and the lower electrode (2b). A virtual ground type current detector 3 for detecting a DC current generated by, an integrator 4 for time-integrating the current value of the detected DC current, and four LEDs 5 in which the number of emitted light changes according to the intensity of the detection target, A virtual ground type current detector 3, an integrator 4, and a battery 6 for driving the LED 5 are provided. [Selection diagram] Fig. 1

Description

本発明は、不可視である電界の強度及び方向、イオン流の流速密度及び方向のような物理量を、簡便に精度よく計測して検知し、その検知結果を出力するための、簡便性、速報性、精度、非侵襲性に優れ、不可視な物理量を簡便に把握することが可能な検知出力装置に関する。   The present invention is simple and quick to measure and detect physical quantities such as invisible electric field strength and direction, ion flow velocity density and direction, and to output the detection result. The present invention relates to a detection output device that is excellent in accuracy and non-invasiveness and can easily grasp an invisible physical quantity.

昨今、電界やイオンを利用する技術や機器、電界やイオンの発生を伴う技術や機器が、広範に使用されている。また、大気中には正または負に帯電したイオンが浮遊しており、静電気や雷などの自然現象によって強い電界が発生することもある。ところが、電界やイオンのような不可視な物理量及び化学活性度は、専門家や熟練者であっても、対象の電界やイオンを迅速かつ正確に把握することは容易ではない。技術や機器の利用者などであって、電界やイオンについて専門的な知識を有していない者にとっては、対象の電界やイオンを理解し想像することも困難である。例えば、電界を利用する例として、絶縁された人体に高電圧を与えて人体の周囲に形成された電界による生体刺激作用を利用して治療を行う電位治療装置がある。このような装置を使用する際に、被治療者が自己の周囲に電界が形成されていることを認知することは困難である。また、直流電界は、直流送電や集塵装置の使用等において発生したり、電荷を帯びた液体や粉体を静電気力によって移動する性質を利用した静電塗装で利用したり、衣服の摩擦等により静電気という形で発生したりするが、これを視認することは困難である。さらに、イオンを利用する例として、空気分子をイオン化して静電気を除電する除電器や、消臭器、健康器具等があるが、空間中に放たれたイオンを認識することは困難である。   In recent years, technologies and devices that use electric fields and ions, and technologies and devices that generate electric fields and ions have been widely used. In addition, positively or negatively charged ions are floating in the atmosphere, and a strong electric field may be generated by natural phenomena such as static electricity or lightning. However, invisible physical quantities and chemical activities such as electric fields and ions are not easy to quickly and accurately grasp the target electric fields and ions, even if they are experts or experts. It is difficult for a user of technology or equipment who has no specialized knowledge about electric fields and ions to understand and imagine the target electric field and ions. For example, as an example of using an electric field, there is an electric potential treatment apparatus that applies a high voltage to an insulated human body and performs treatment using a biostimulation action by an electric field formed around the human body. When using such a device, it is difficult for the patient to recognize that an electric field is created around him. In addition, DC electric fields are generated during the use of DC power transmission and dust collectors, used in electrostatic coating that uses the property of moving charged liquids and powders by electrostatic force, and friction of clothes, etc. However, it is difficult to visually recognize this phenomenon. Furthermore, examples of using ions include a static eliminator that ionizes air molecules to neutralize static electricity, a deodorizer, and a health device, but it is difficult to recognize ions released into the space.

このように、不可視な物理量の例として電界が形成されていることを認識するための方法として、例えば、電界を検知可能なプローブを用い、金属のプローブが金属製ケーブルを介して検出系に接続される電界測定装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。この電界測定装置は、侵襲性を抑圧するために、電気光学結晶から成るプローブ先端部を光検出系に光ファイバケーブルで接続し、プローブ部の先端部を電界に挿入して、電界検知や測定を行うものである。ここで、侵襲性とは、外的要因によって被計測電界が乱される性質をいうものとする。   In this way, as a method for recognizing that an electric field is formed as an example of an invisible physical quantity, for example, a probe capable of detecting an electric field is used, and a metal probe is connected to a detection system via a metal cable. An electric field measuring device is known (see, for example, Patent Document 1). In order to suppress invasiveness, this electric field measurement device connects the probe tip made of an electro-optic crystal to a light detection system with an optical fiber cable, and inserts the probe tip into an electric field to detect and measure electric fields. Is to do. Here, invasiveness refers to the property that the electric field to be measured is disturbed by an external factor.

また、基準とする点の電位を測定して基準電位とし、任意の測定対象近傍の1点について基準電位との差(電圧)を測定してそれを2点間の距離で割った値を電界とし、その形成された電界を検知して知らせる検電器が知られている(例えば、特許文献2参照。)。この検電器は、電界の有無を判別するものである。   In addition, the potential of a reference point is measured and used as a reference potential, and the difference (voltage) from a reference potential is measured for one point in the vicinity of an arbitrary measurement object and the value divided by the distance between the two points is the electric field. A voltage detector is known that detects and notifies the formed electric field (see, for example, Patent Document 2). This voltage detector discriminates the presence or absence of an electric field.

しかしながら、金属プローブは、電界に挿入した場合に被計測電界がプローブやケーブルによって乱されてしまい、高い侵襲性が発現する。そのため、本願発明者は、平板状の電極の間に複数のLED等による出力手段を備えた電界検知出力装置を提案した(例えば、特許文献3参照。)。この電界検知出力装置は、電界により電極に電荷が誘起されて電極間に電流が流れると、その電流値を仮想接地型電流検出機により検出し、その電流値に応じて点灯させるLEDの個数を変更させることにより、電界の強度を表示したものである。   However, when a metal probe is inserted into an electric field, the electric field to be measured is disturbed by the probe or cable, and high invasiveness is manifested. For this reason, the inventor of the present application has proposed an electric field detection output device including an output unit using a plurality of LEDs or the like between flat electrodes (see, for example, Patent Document 3). In this electric field detection output device, when electric charges are induced in electrodes due to an electric field and a current flows between the electrodes, the current value is detected by a virtual ground type current detector, and the number of LEDs to be lit is determined according to the current value. By changing, the strength of the electric field is displayed.

その他、直流電界を認識する例として、導電体あるいは絶縁体等の被測定体の表面電位を測定する表面電位測定方法や、空気中のイオンを認識する例として、例えば、気体が流通する流路を設けた大気イオン濃度測定装置が知られている(例えば、特許文献4及び5参照。)。この大気イオン濃度測定装置は、流路内の大気イオンの濃度を測定するための内筒と、電流値検出器と、流路内の風速を検知するための風速センサを備えたものである。   Other examples of recognizing a DC electric field include a surface potential measurement method for measuring the surface potential of a measured object such as a conductor or an insulator, and examples of recognizing ions in the air, such as a flow path through which a gas flows. An atmospheric ion concentration measuring device provided with a device is known (for example, see Patent Documents 4 and 5). This atmospheric ion concentration measuring device includes an inner cylinder for measuring the concentration of atmospheric ions in the flow path, a current value detector, and a wind speed sensor for detecting the wind speed in the flow path.

特開2012−053017号公報JP 2012-053017 A 特許第4562587号公報Japanese Patent No. 4562587 WO2015/111656号公報WO2015 / 111656 gazette 特開平07−104019号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-104019 特開2010−071652号公報JP 2010-071652 A

ところで、特許文献1に記載の電界測定装置は、侵襲性が低減されるものの、構成が複雑であり、装置が大型化するために携帯が困難であり、簡便性を有していないものである。また、特許文献2に記載の検電器は、電界の有無を判別するものであり、電界を精度よく測定して強度を把握することが出来ないものである。さらに、特許文献3に記載の電界検知出力装置では、静電気のような直流電界を検知対象とする場合、算出された電流値の時間積分値を算出する構成が無いと、電界強度の正確な測定が出来ないことが明らかになった。さらにまた、特許文献4に記載の表面電位測定方法や特許文献5に記載の大気イオン濃度測定装置も、装置が大型化するために簡便性を有していない、という課題があった。   By the way, although the electric field measuring apparatus described in Patent Document 1 is reduced in invasiveness, the configuration is complicated, and the apparatus is large, so that it is difficult to carry and does not have simplicity. . In addition, the voltage detector described in Patent Document 2 is for determining the presence or absence of an electric field, and cannot measure the electric field with high accuracy to grasp the strength. Furthermore, in the electric field detection output device described in Patent Document 3, when a DC electric field such as static electricity is to be detected, an accurate measurement of the electric field strength can be obtained without a configuration for calculating a time integral value of the calculated current value. It became clear that it was not possible. Furthermore, the surface potential measuring method described in Patent Document 4 and the atmospheric ion concentration measuring device described in Patent Document 5 also have a problem that they do not have simplicity because the apparatus is enlarged.

そこで本発明は、電界、特に電界が直流電界である場合や、イオン流の流速密度や方向を、簡便に精度よく計測して出力し、利用者がそれを容易に把握可能とするために、簡便性、速報性、精度、非侵襲性に優れ、空間分解能に優れた検知出力装置を提供することを目的とする。   Therefore, in the present invention, when the electric field, in particular, the electric field is a DC electric field, the flow velocity density and direction of the ion flow are simply and accurately measured and output, and the user can easily grasp it. An object of the present invention is to provide a detection output device that is excellent in simplicity, quick reportability, accuracy, and noninvasiveness and excellent in spatial resolution.

上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、空間中の不可視な検知対象を検知し、検知した結果を出力する平板状の検知出力装置であって、略平行に配設された平板状の2つの電極と、前記2つの電極の間に配設され、前記2つの電極によって前記検知対象が検知された際に生じる電流を検出する仮想接地型電流検出器と、前記2つの電極の間に配設され、前記電流に応じた出力を行う出力手段と、前記2つの電極の間に配設され、前記発光装置駆動回路および前記出力手段に電力を供給する電源と、を備え、前記仮想接地型電流検出器は、前記2つの電極の間に生じる電流の時間積分を行う積分回路を備えている、ことを特徴とする。   In order to solve the above problems, the invention described in claim 1 is a flat detection output device that detects an invisible detection target in a space and outputs the detection result, and is arranged substantially in parallel. Two virtual flat plate-shaped electrodes, a virtual ground type current detector disposed between the two electrodes and detecting a current generated when the detection target is detected by the two electrodes, and the two An output unit disposed between the electrodes and configured to output in accordance with the current; and a power source disposed between the two electrodes and configured to supply power to the light emitting device driving circuit and the output unit. The virtual ground current detector includes an integration circuit that performs time integration of current generated between the two electrodes.

この発明では、電界によって電極に電荷が誘起されると、2つの電極の間に電流が流れるので、仮想接地型電流検出器がこの電流を検知する。出力手段は、仮想接地型電流検出器が電極電流を検知しそれがある閾値に達していると判別されると出力を行う。また、仮想接地型電流検出器は、2つの電極の間に生じる電流の時間積分を行う積分回路を備えている。   In the present invention, when a charge is induced in the electrode by the electric field, a current flows between the two electrodes, so that the virtual ground current detector detects this current. The output means outputs when the virtual ground current detector detects the electrode current and determines that the threshold value has reached a certain threshold value. The virtual ground current detector includes an integration circuit that performs time integration of current generated between two electrodes.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の検知出力装置において、前記積分回路は、オペアンプ、抵抗、及びコンデンサにより構成されているアナログ積分回路である、ことを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the detection output device according to the first aspect, the integration circuit is an analog integration circuit including an operational amplifier, a resistor, and a capacitor.

請求項3に記載の発明は、空間中の不可視な検知対象を検知し、検知した結果を出力する平板状の検知出力装置であって、略平行に配設された平板状の2つの電極と、前記2つの電極の間に配設され、前記2つの電極によって前記検知対象が検知された際に生じる電流を検出する仮想接地型電流検出器と、前記2つの電極の間に配設され、前記電流に応じた出力を行う出力手段と、前記2つの電極の間に配設され、前記仮想接地型電流検出器および前記出力手段に電力を供給する電源と、を備え、前記仮想接地型電流検出器は、前記検知対象を検知するための所定の動作により生じる前記検知対象の変化を検出可能である、ことを特徴とする。   The invention according to claim 3 is a flat detection output device that detects an invisible detection target in the space and outputs the detection result, and includes two flat electrodes arranged substantially in parallel. A virtual ground current detector that is disposed between the two electrodes and detects a current generated when the detection target is detected by the two electrodes; and between the two electrodes, Output means for performing output in accordance with the current; and a power supply disposed between the two electrodes and supplying power to the virtual ground current detector and the output means, the virtual ground current The detector can detect a change in the detection target caused by a predetermined operation for detecting the detection target.

請求項4に記載の発明は、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の検知出力装置において、前記仮想接地型電流検出器は、前記電流の正負両極性に応答する両極性アンプ及びバイアス回路を備えている、ことを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the detection output device according to any one of the first to third aspects, the virtual ground current detector includes a bipolar amplifier and a bias that respond to positive and negative polarities of the current. A circuit is provided.

請求項5に記載の発明は、請求項1ないし4のいずれか1項に記載の検知出力装置において、前記検知対象は、電界であり、前記2つの電極は、前記電界の強度を検知する、ことを特徴とする。   The invention according to claim 5 is the detection output device according to any one of claims 1 to 4, wherein the detection target is an electric field, and the two electrodes detect the intensity of the electric field. It is characterized by that.

請求項6に記載の発明は、請求項1ないし4のいずれか1項に記載の検知出力装置において、前記検知対象は、イオンであり、前記2つの電極は、付着する前記イオン流の流速密度を検知する、ことを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the detection output device according to any one of the first to fourth aspects, the detection target is ions, and the two electrodes are flow velocity densities of the ion flow to be attached. It is characterized by detecting.

請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の検知出力装置において、前記2つの電極は、絶縁膜により覆われ、前記絶縁膜に付着する前記イオン流の流速密度を検知する、ことを特徴とする。   According to a seventh aspect of the present invention, in the detection output device according to the sixth aspect, the two electrodes are covered with an insulating film, and the flow velocity density of the ion flow attached to the insulating film is detected. Features.

請求項8に記載の発明は、請求項6または7のいずれか1項に記載の検知出力装置において、前記イオンが所定以上に前記2つの電極に付着した場合、前記イオンを除去するリフレッシュ装置が設けられている、ことを特徴とする。   According to an eighth aspect of the present invention, in the detection output device according to any one of the sixth or seventh aspect, a refresh device that removes the ions when the ions adhere to the two electrodes more than a predetermined amount. It is provided, It is characterized by the above-mentioned.

請求項9に記載の発明は、請求項1ないし8のいずれか1項に記載の検知出力装置において、前記出力手段は、複数の発光素子を備え、前記検知対象に対応して異なる個数の前記発光素子が発光する、ことを特徴とする。   According to a ninth aspect of the present invention, in the detection output device according to any one of the first to eighth aspects, the output means includes a plurality of light emitting elements, and the number of the different numbers corresponding to the detection target. The light emitting element emits light.

請求項10に記載の発明は、請求項1ないし8のいずれか1項に記載の検知出力装置において、前記出力手段は、前記検知対象に対応して異なる色相に発光する、ことを特徴とする。   A tenth aspect of the present invention is the detection output device according to any one of the first to eighth aspects, wherein the output means emits light in different hues corresponding to the detection target. .

請求項11に記載の発明は、請求項1ないし8のいずれか1項に記載の検知出力装置において、前記出力手段は、発光素子であり、前記発光素子は、前記2つの電極の間に配設され、前記2つの電極の面に対して直角の方向に発光する、ことを特徴とする。   According to an eleventh aspect of the present invention, in the detection output device according to any one of the first to eighth aspects, the output means is a light emitting element, and the light emitting element is disposed between the two electrodes. And emitting light in a direction perpendicular to the surfaces of the two electrodes.

請求項12に記載の発明は、請求項1ないし11のいずれか1項に記載の検知出力装置において、絶縁体で形成され、前記2つの電極よりも外方に張り出した把持部を備えている、ことを特徴とする。   A twelfth aspect of the present invention is the detection output device according to any one of the first to eleventh aspects, further comprising a grip portion formed of an insulator and projecting outward from the two electrodes. It is characterized by that.

請求項1に記載の発明によれば、2つの電極の間に生じる電流の時間積分を行う積分回路を備えているので、例えば、電界の周波数に依存しない感度で電界強度を精度よく計測して出力し、利用者がそれを容易に把握することが可能になる。また、この積分回路を備えた仮想接地型電流検出器が平板状の2つの電極の間に配設されていることにより、簡便性、速報性、精度、非侵襲性に優れ、空間分解能に優れた検知出力装置を提供することが可能になる。   According to the first aspect of the present invention, since the integration circuit that performs time integration of the current generated between the two electrodes is provided, for example, the electric field strength can be accurately measured with sensitivity independent of the frequency of the electric field. The data can be output and the user can easily grasp it. In addition, the virtual grounding current detector equipped with this integration circuit is arranged between two flat electrodes, so it has excellent simplicity, quick reporting, accuracy, noninvasiveness, and excellent spatial resolution. It is possible to provide a detection output device.

請求項2に記載の発明によれば、オペアンプ、抵抗、及びコンデンサにより構成されているアナログ積分回路を備えているため、直流電界を検知して出力することが可能になる。   According to the second aspect of the present invention, since the analog integration circuit including the operational amplifier, the resistor, and the capacitor is provided, the DC electric field can be detected and output.

請求項3に記載の発明によれば、仮想接地型電流検出器が検知対象を検知するための所定の動作により生じる検知対象の変化を検出可能に構成したので、例えば、検出対象が静電界の場合、検知対象の電界が空間内では流れていないので、所定の動作をゼロ電界位置から位置変化させる動作とすることにより、その強度を検知して出力することが可能になる。また、検知対象がイオンの場合、検知対象のイオンは空間内で流れている場合と浮遊している場合があるので、イオンが空間内で流れている場合には所定の動作を空間内で静置することにより、その強度を検知して出力することが可能になり、イオンが空間内で浮遊している場合には所定の動作を位置変化させる動作とすることにより、その強度を検知して出力することが可能になる。さらに、この仮想接地型電流検出器が平板状の2つの電極の間に配設されていることにより、簡便性、速報性、精度、非侵襲性に優れ、空間分解能に優れた検知出力装置を提供することが可能になる。   According to the third aspect of the present invention, since the virtual ground current detector is configured to be able to detect a change in the detection target caused by a predetermined operation for detecting the detection target, for example, the detection target is an electrostatic field. In this case, since the electric field to be detected does not flow in the space, the intensity can be detected and output by changing the predetermined operation from the zero electric field position. In addition, when the detection target is an ion, the detection target ion may flow in the space or may float, so that when the ion is flowing in the space, a predetermined operation is performed in the space. It is possible to detect and output the intensity, and when the ions are floating in the space, the intensity is detected by changing the position of the predetermined operation. It becomes possible to output. Furthermore, this virtual grounding current detector is arranged between two flat electrodes, so that a detection output device with excellent simplicity, quick reporting, accuracy, non-invasiveness and excellent spatial resolution can be obtained. It becomes possible to provide.

請求項4に記載の発明によれば、仮想接地型電流検出器が電流の正負両極性に応答する両極性アンプ及びバイアス回路を備えているため、電界の極性を判定することが可能になる。   According to the fourth aspect of the present invention, since the virtual ground type current detector includes the bipolar amplifier and the bias circuit that respond to the positive and negative polarities of the current, it is possible to determine the polarity of the electric field.

請求項5に記載の発明によれば、検知対象は電界であり、2つの電極に電荷が誘起され、これにより生じる電流の電流値から電界を検知するため、本発明の検知出力装置を電界検知出力装置に適用することが可能になる。   According to the fifth aspect of the present invention, the detection target is an electric field, and electric charges are induced in the two electrodes, and the electric field is detected from the current value of the current generated thereby. It becomes possible to apply to an output device.

請求項6に記載の発明によれば、検知対象はイオンであり、2つの電極はその電極に付着するイオン流の流速密度を検知するため、本発明の検知出力装置をイオン検知出力装置に適用することが可能になる。   According to the invention described in claim 6, the detection target is ions, and the two electrodes detect the flow velocity density of the ion flow adhering to the electrodes. Therefore, the detection output device of the present invention is applied to the ion detection output device. It becomes possible to do.

請求項7に記載の発明によれば、2つの電極は絶縁膜により覆われ、絶縁膜に付着する前記イオン流の流速密度を検知するので、イオンが絶縁膜に付着することで装置内部に異なる極性の電荷が帯電するので、非侵襲性に優れた検知出力装置を提供することが可能になる。   According to the seventh aspect of the present invention, the two electrodes are covered with the insulating film, and the flow velocity density of the ion flow adhering to the insulating film is detected. Since the polar charge is charged, it is possible to provide a non-invasive detection output device.

請求項8に記載の発明によれば、イオンが所定以上に2つないし一方の電極に付着した場合、イオンを除去するリフレッシュ装置を備えたことにより、イオンによるチャージアップをリセットすることが可能になる。これにより、イオン流束が大きい場合にイオンの蓄積量が過剰になり、後続イオン流に影響を与えたり検出回路が飽和するのを防止し、イオン流の流速密度を安定的に計測することができる。   According to the eighth aspect of the present invention, it is possible to reset the charge-up due to the ions by providing the refresh device for removing the ions when the ions adhere to the two or one electrode more than a predetermined amount. Become. As a result, when the ion flux is large, the accumulated amount of ions becomes excessive, and it is possible to prevent the influence of the subsequent ion flow or saturation of the detection circuit, and to stably measure the flow velocity density of the ion flow. it can.

請求項9に記載の発明によれば、出力手段は複数の発光素子を備え、検知対象に対応して異なる個数の発光素子が発光するので、速報性及び精度に優れた検知出力装置を実現することが可能になる。   According to the ninth aspect of the present invention, the output means includes a plurality of light emitting elements, and a different number of light emitting elements emit light corresponding to the detection target, so that a detection output device with excellent quickness and accuracy is realized. It becomes possible.

請求項10に記載の発明によれば、出力手段は検知対象に対応して異なる色相に発光するので、速報性及び精度に優れた検知出力装置を実現することが可能になる。   According to the tenth aspect of the present invention, since the output means emits light in different hues corresponding to the detection target, it is possible to realize a detection output device with excellent quickness and accuracy.

請求項11に記載の発明によれば、出力手段を発光素子により構成し、発光素子が2つの電極の間に配設されて電極の面に対して直角の方向に発光するように構成したので、電極の表面側から発光しているのを認識することが可能になるので、検知出力装置の視認性を向上させることが可能になる。   According to the eleventh aspect of the present invention, the output means is composed of a light emitting element, and the light emitting element is disposed between the two electrodes so as to emit light in a direction perpendicular to the surface of the electrode. Since it is possible to recognize that light is emitted from the surface side of the electrode, it is possible to improve the visibility of the detection output device.

請求項12に記載の発明によれば、絶縁体で形成されて2つの電極よりも外方に張り出した把持部を備えているので、検出対象を検出する空間に対して直接測定者の手等を挿入することがないので、非侵襲性に優れた電界検知出力装置を実現することが可能になる。   According to the twelfth aspect of the present invention, since the grip portion that is formed of an insulator and protrudes outward from the two electrodes is provided, the operator's hand or the like directly in the space for detecting the detection target Therefore, it is possible to realize an electric field detection output device that is excellent in noninvasiveness.

この発明の実施の形態1に係る検知出力装置1の概略を示す図であり、検知出力装置1の外観を示す斜視図(a)、及び検知出力装置1の機能を示すブロック構成図(b)である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the outline of the detection output device 1 which concerns on Embodiment 1 of this invention, the perspective view (a) which shows the external appearance of the detection output device 1, and the block block diagram (b) which shows the function of the detection output device 1 It is. 図1の仮想接地型電流検出器3として両極性アンプ及びバイアス回路を備えている例を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing an example in which a bipolar amplifier and a bias circuit are provided as the virtual ground current detector 3 of FIG. 1. 図1の仮想接地型電流検出器3及び積分部4として回路3Aを備えている例を示す回路図である。3 is a circuit diagram illustrating an example in which a circuit 3A is provided as the virtual ground current detector 3 and the integrating unit 4 of FIG. 図1の積分部4として積分部4Aを備えている例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the example provided with 4 A of integration parts as the integration part 4 of FIG. 図1の積分部4として積分部4Bを備えている例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the example provided with the integration part 4B as the integration part 4 of FIG. 図1の検知出力装置1を電界方向に対して垂直方向に挿入した状態を示す概略図である。It is the schematic which shows the state which inserted the detection output apparatus 1 of FIG. 1 in the orthogonal | vertical direction with respect to the electric field direction. この発明の実施の形態2に係る検知出力装置1Aをイオン流201に挿入した例を示す概略図である。It is the schematic which shows the example which inserted 1 A of detection output apparatuses which concern on Embodiment 2 of this invention in the ion current. 図7の検知出力装置1Aの機能を示すブロック構成図である。It is a block block diagram which shows the function of 1 A of detection output apparatuses of FIG. 図7の検知出力装置1Aに付着されているイオンを除電パッド300を用いて除電している例を示す概略図である。FIG. 8 is a schematic diagram illustrating an example in which ions attached to the detection output device 1A of FIG. 図7の検知出力装置1Aを用いてイオンを検出する例を示す概略図であり、検知出力装置1Aを用いて流れているイオンIを検出する例を示す概略図(a)、及び検知出力装置1Aを用いて静止しているイオンIを検出する例を示す概略図(b)である。FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of detecting ions using the detection output device 1A of FIG. 7, a schematic diagram (a) showing an example of detecting flowing ions I using the detection output device 1A, and the detection output device. It is the schematic (b) which shows the example which detects the stationary ion I using 1A. この発明の実施の形態3に係る検知出力装置1Bの概略を示す図であり、検知出力装置1Bの外観を示す斜視図(a)、及び検知出力装置1Bの内部構造を示す断面図(b)である。It is a figure which shows the outline of the detection output device 1B which concerns on Embodiment 3 of this invention, and is a perspective view (a) which shows the external appearance of the detection output device 1B, and sectional drawing (b) which shows the internal structure of the detection output device 1B It is.

以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。   The present invention will be described below based on the illustrated embodiments.

(実施の形態1)
図1ないし図6は、この発明の実施の形態1を示しており、図1は、検知出力装置1の外観を示す斜視図(a)、及び検知出力装置1の機能を示すブロック構成図(b)である。また、図2は、図1の仮想接地型電流検出器3として両極性アンプ及びバイアス回路を備えている例を示す回路図である。この発明の実施の形態1に係る検知出力装置1は、所定の空間内に挿入されることによって、この空間内に存在している検知対象の数値、または強度、及び方向、または流れを、発光する発光素子の数により表示するための装置であり、例えば、検知対象として直流電界の強度を発光素子の発光により表示させ、この装置を空間中で走査することで電界の分布を把握し、空間内で回転走査することで電界の方向を把握するための装置である。なお、ここで直流電界とは、常に一定の電流値を示す場合に限らず、周波数が小さい交流電界を4分の1周期以内の時間で電界強度を測定する場合のように、電流の極性に変化が無く、略電流値にも変化が無いような場合や、直流のスイッチをオンにした直後の状態遷移過程における電界の変化のように、ゼロから一定値に漸近する場合も含む概念である。
(Embodiment 1)
1 to 6 show Embodiment 1 of the present invention. FIG. 1 is a perspective view (a) showing an appearance of a detection output device 1 and a block configuration diagram showing functions of the detection output device 1 (FIG. 1). b). FIG. 2 is a circuit diagram showing an example in which a bipolar amplifier and a bias circuit are provided as the virtual ground current detector 3 of FIG. The detection output device 1 according to Embodiment 1 of the present invention emits a numerical value, intensity, direction, or flow of a detection target existing in this space by being inserted into a predetermined space. For example, a device that displays the intensity of a direct-current electric field as a detection target is displayed by light emission of a light-emitting element, and the device is scanned in the space to grasp the distribution of the electric field. It is a device for grasping the direction of the electric field by rotating and scanning inside. Here, the DC electric field is not limited to the case where it always shows a constant current value, but the polarity of the electric current, as in the case where the electric field strength is measured in an AC electric field having a small frequency within a quarter cycle. This concept includes cases where there is no change and there is no change in the current value, and cases where the current gradually changes from zero to a constant value, such as a change in the electric field in the state transition process immediately after the DC switch is turned on. .

この検知出力装置1は、図1(a)に示すように、主として、電極2と、LED(出力手段・発光素子)5とを備え、把持部8が取り付けられている。また、検知出力装置1の機能ブロック構成は、例えば、図1(b)に示すように、電極2と、仮想接地型電流検出器3と、積分部(積分回路)4と、LED5と、電池(電源)6と、短絡スイッチ7とから構成され、仮想接地型電流検出器3、積分部4、LED5、電池6、及び短絡スイッチ7が2つの電極2の間に収納可能に形成されている。   As shown in FIG. 1A, the detection output device 1 mainly includes an electrode 2 and an LED (output means / light emitting element) 5, and a grip 8 is attached. The functional block configuration of the detection output device 1 includes, for example, as shown in FIG. 1B, an electrode 2, a virtual ground current detector 3, an integration unit (integration circuit) 4, an LED 5, and a battery. (Power supply) 6 and a short-circuit switch 7, and a virtual ground current detector 3, an integration unit 4, an LED 5, a battery 6, and a short-circuit switch 7 are formed so as to be housed between two electrodes 2. .

電極2は、図1(a)に示すように、対向して略平行に配設された2枚の略長方形の平板電極であり、上部電極2aと、下部電極2bとから構成されており、電極間隔d、電極面積sに設定されて形成されている。この上部電極2a及び下部電極2bの大きさ(電極間隔d、電極面積s)及び形状は、検知対象の空間等の制約に応じて設定され、その大きさ及び形状に応じて仮想接地型電流検出器3と、積分部4と、LED5と、電池(電源)6と、短絡スイッチ7を収容可能になるように選択して決定している。具体的には、電極間隔dは、例えば、数mm以下に設定されており、電極面積sは、例えば、名刺サイズ程度の大きさになるように、約50cm以下に設定されている。 As shown in FIG. 1 (a), the electrode 2 is two substantially rectangular flat plate electrodes that are arranged substantially parallel to each other, and includes an upper electrode 2a and a lower electrode 2b. It is formed by setting the electrode interval d and the electrode area s. The size (electrode interval d, electrode area s) and shape of the upper electrode 2a and the lower electrode 2b are set according to the constraints of the space to be detected, etc., and virtual ground type current detection is performed according to the size and shape. The device 3, the integrating unit 4, the LED 5, the battery (power source) 6, and the short-circuit switch 7 are selected and determined so as to be accommodated. Specifically, the electrode interval d is set to, for example, several mm or less, and the electrode area s is set to about 50 cm 2 or less, for example, to be about the size of a business card.

仮想接地型電流検出器3は、図1(b)に示すように、上部電極2a及び下部電極2bに電荷が誘起された際に生じる電流を検出するものであり、上部電極2a及び下部電極2bに信号線によって接続され、電流を検出する検出器を備えるように構成されている。この仮想接地型電流検出器3は、例えば図2に示すように、仮想接地特性を有するオペアンプ(オペレーショナル・アンプリファイア、Operational Amplifier)31と、抵抗32,33,34とを備え、オペアンプ31の反転入力(−)の入力端子には上部電極2aが、非反転入力(+)の入力端子には下部電極2bが、オペアンプ31の出力端子には積分部4がそれぞれ接続され、正電源電圧Vcc及び負電源電圧−Vccにより稼働されている。また、オペアンプ31は、仮想接地特性を備え、非反転入力(+)と反転入力(−)の入力端子の電圧が常に等しい、すなわち、同電位となる。つまり、仮想接地型電流検出器3の入力端子(非反転入力(+)と反転入力(−))には、上部電極2a及び下部電極2bに接続された導線が接続されているので、上部電極2aと下部電極2bとの間には電位差を生じない。また、このオペアンプ31は、電界の極性を判別する両極性アンプにより構成されている。抵抗33,34は、バイアス回路を構成している。   As shown in FIG. 1B, the virtual ground current detector 3 detects a current generated when charges are induced in the upper electrode 2a and the lower electrode 2b, and the upper electrode 2a and the lower electrode 2b. And a detector connected to the signal line for detecting current. For example, as shown in FIG. 2, the virtual ground current detector 3 includes an operational amplifier (operational amplifier) 31 having virtual ground characteristics and resistors 32, 33, and 34. The upper electrode 2a is connected to the input terminal of the input (−), the lower electrode 2b is connected to the input terminal of the non-inverting input (+), and the integrating unit 4 is connected to the output terminal of the operational amplifier 31, respectively. It is operated with a negative power supply voltage -Vcc. The operational amplifier 31 has virtual ground characteristics, and the voltages at the input terminals of the non-inverting input (+) and the inverting input (−) are always equal, that is, have the same potential. That is, since the lead wires connected to the upper electrode 2a and the lower electrode 2b are connected to the input terminals (non-inverting input (+) and inverting input (−)) of the virtual ground type current detector 3, the upper electrode No potential difference is generated between 2a and the lower electrode 2b. The operational amplifier 31 is composed of a bipolar amplifier that determines the polarity of the electric field. The resistors 33 and 34 constitute a bias circuit.

仮想接地型電流検出器3の入力端子には、導線により上部電極2a及び下部電極2bに接続されているため、検知出力装置1を電界内に静置すると、上部電極2aと下部電極2bとにはそれぞれ異なる極性の電荷が誘起され、その際に生じる電流を検出するようになっている。このとき、仮想接地型電流検出器3の仮想接地特性により、上部電極2aと下部電極2bとの間には電位差を生じないので、検知出力装置1は厚さdの金属板として動作しているとみなすことが出来る。   Since the input terminal of the virtual ground current detector 3 is connected to the upper electrode 2a and the lower electrode 2b by conducting wires, when the detection output device 1 is left in the electric field, the upper electrode 2a and the lower electrode 2b are connected to each other. In this case, charges having different polarities are induced, and currents generated at that time are detected. At this time, due to the virtual ground characteristic of the virtual ground current detector 3, no potential difference is generated between the upper electrode 2a and the lower electrode 2b, so that the detection output device 1 operates as a metal plate having a thickness d. Can be considered.

積分部4は、仮想接地型電流検出器3によって検出された電流値を時間積分するための装置であり、この積分部4は、測定する電界が直流である場合は、電流値を以下の式によって算出する。ここで、Iは電流値、tは時間、εは誘電率、sは電極面積、E(t)は電界強度である。すなわち、算出された電流値Iの時間積分値と、電界強度E(t)は比例する。

Figure 2018115882
The integration unit 4 is a device for time-integrating the current value detected by the virtual ground type current detector 3, and this integration unit 4 converts the current value into the following equation when the electric field to be measured is DC. Calculated by Here, I is a current value, t is a time, ε is a dielectric constant, s is an electrode area, and E (t) is an electric field strength. That is, the calculated time integral value of the current value I is proportional to the electric field strength E (t).
Figure 2018115882

ここで、仮想接地型電流検出器3におけるその他の回路構成の例について説明する。図3は、図1の仮想接地型電流検出器3及び積分部4として回路3Aを備えている例を示す回路図である。この回路3Aは、仮想接地特性を有するオペアンプ31と、抵抗33,34と、コンデンサ35とを備え、オペアンプ31の反転入力(−)の入力端子には上部電極2aが、非反転入力(+)の入力端子には下部電極2bが、オペアンプ31の出力端子にはLED5がそれぞれ接続され、正電源電圧Vcc及び負電源電圧−Vccにより稼働されている。オペアンプ31及び抵抗33,34は、図2に示すオペアンプ31及び抵抗33,34と同様であり、オペアンプ31とコンデンサ35とにより積分器を構成している。このような回路構成であっても、仮想接地型電流検出器3及び積分部4と同様の効果が得られる。   Here, examples of other circuit configurations in the virtual ground current detector 3 will be described. FIG. 3 is a circuit diagram showing an example in which a circuit 3A is provided as the virtual ground current detector 3 and the integrating unit 4 of FIG. The circuit 3A includes an operational amplifier 31 having virtual ground characteristics, resistors 33 and 34, and a capacitor 35. The upper electrode 2a is provided at the input terminal of the inverting input (−) of the operational amplifier 31, and the non-inverting input (+). The lower electrode 2b is connected to the input terminal, and the LED 5 is connected to the output terminal of the operational amplifier 31, and is operated by the positive power supply voltage Vcc and the negative power supply voltage -Vcc. The operational amplifier 31 and the resistors 33 and 34 are the same as the operational amplifier 31 and the resistors 33 and 34 shown in FIG. 2, and the operational amplifier 31 and the capacitor 35 constitute an integrator. Even with such a circuit configuration, the same effect as the virtual ground current detector 3 and the integrating unit 4 can be obtained.

図4は、図1の積分部4として積分器4Aを備えている例を示す回路図である。この回路4Aは、オペアンプ41と、コンデンサ42と、抵抗43,44,45とを備え、アナログ積分回路を構成している。このオペアンプ41の反転入力(−)の入力端子には抵抗43を介して仮想接地型電流検出器3が、非反転入力(+)の入力端子には抵抗44,45を介して正電源電圧Vcc及び負電源電圧−Vccが、オペアンプ41の出力端子にはLED5がそれぞれ接続され、正電源電圧Vcc及び負電源電圧−Vccにより稼働されている。このような回路構成であっても、積分部4と同様の効果が得られる。   FIG. 4 is a circuit diagram showing an example in which an integrator 4A is provided as the integrating unit 4 in FIG. The circuit 4A includes an operational amplifier 41, a capacitor 42, and resistors 43, 44, and 45, and constitutes an analog integration circuit. The inverting input (−) input terminal of the operational amplifier 41 is connected to the virtual ground current detector 3 via the resistor 43, and the non-inverting input (+) input terminal is connected to the positive power supply voltage Vcc via the resistors 44 and 45. LED 5 is connected to the output terminal of the operational amplifier 41 and is operated by the positive power supply voltage Vcc and the negative power supply voltage -Vcc. Even with such a circuit configuration, an effect similar to that of the integrating unit 4 can be obtained.

図5は、図1の積分部4として積分器4Bを備えている例を示す回路図である。この回路4Bは、MPU(Micro Processing Unit)46を備えている。MPU46は、図4に示すような回路構成を集積回路にて実装したものである。このような回路構成であっても、積分部4と同様の効果が得られる。   FIG. 5 is a circuit diagram showing an example in which an integrator 4B is provided as the integrating unit 4 in FIG. The circuit 4B includes an MPU (Micro Processing Unit) 46. The MPU 46 has a circuit configuration as shown in FIG. 4 mounted on an integrated circuit. Even with such a circuit configuration, an effect similar to that of the integrating unit 4 can be obtained.

LED5は、仮想接地型電流検出器3によって検出されて積分部4によって算出された電流値に応じた出力(例えば、発光)を行う装置であり、例えば、LED5a,5b,5c,5dにより構成されている。このLED5a,5b,5c,5dは、例えば、仮想接地型電流検出器3によって検出されて積分部4によって算出された電流値がゼロ〜所定値の場合、LED5a,5b,5c,5dは発光せず、仮想接地型電流検出器3によって検出された電流値が所定値より大きい場合、電流値の大きさ、すなわち、電界強度に応じて、LED5aのみが発光、LED5a,5bが発光、LED5a,5b,5cが発光、LED5a,5b,5c,5dが発光、というように、発光するLEDの個数が変化するようになっている。   The LED 5 is a device that performs output (for example, light emission) according to the current value detected by the virtual ground current detector 3 and calculated by the integration unit 4, and includes, for example, LEDs 5a, 5b, 5c, and 5d. ing. The LEDs 5a, 5b, 5c, and 5d emit light when the current value detected by the virtual ground current detector 3 and calculated by the integrating unit 4 is from zero to a predetermined value, for example. If the current value detected by the virtual ground current detector 3 is larger than the predetermined value, only the LED 5a emits light, the LEDs 5a and 5b emit light, and the LEDs 5a and 5b according to the magnitude of the current value, that is, the electric field strength. , 5c emit light, and LEDs 5a, 5b, 5c, and 5d emit light, and the number of LEDs that emit light changes.

電池6は、図1(b)に示すように、仮想接地型電流検出器3、積分部4、及びLED5に電力を供給するものであり、例えば、コイン型電池で構成されている。   As shown in FIG. 1 (b), the battery 6 supplies power to the virtual ground current detector 3, the integrating unit 4, and the LED 5, and is formed of, for example, a coin-type battery.

短絡スイッチ7は、上部電極2aと、下部電極2bとの間を短絡させるためのスイッチである。この短絡スイッチ7は、閉じることでノイズ等により発生した電荷蓄積のオフセットをリセットすることが可能であり、開くことでゼロ電界レベルでの検知を可能にするために使用される装置である。この短絡スイッチ7を開いてゼロ電界レベルでの検知を開始した状態で、検知出力装置1を直流電界内に静置すると、徐々に増加する直流電界値に応じて蓄積電荷も増加し、それに応じた電流も検出され、その積分値が電界値を示す。そして、電界のない場所まで検知出力装置1を移動させると、蓄積電荷も相殺される。このとき、上部電極2a及び下部電極2bには電荷の蓄積や電荷の偏りはないはずであるが、ノイズ等により電荷の蓄積や電荷の偏りが生じる可能性があり、次の計測に影響を及ぼすことがある。このような電荷の蓄積や電荷の偏りをリセットするために、短絡スイッチ7が設けられている。   The short-circuit switch 7 is a switch for short-circuiting between the upper electrode 2a and the lower electrode 2b. The short-circuit switch 7 is a device that can be used to reset an offset of charge accumulation caused by noise or the like by closing, and to detect at a zero electric field level by opening. When the detection output device 1 is left in the DC electric field in a state where the detection at the zero electric field level is started by opening the short-circuit switch 7, the accumulated charge also increases according to the gradually increasing DC electric field value. Current is also detected, and its integrated value indicates the electric field value. When the detection output device 1 is moved to a place where there is no electric field, the accumulated charge is also canceled. At this time, there should be no charge accumulation or charge bias in the upper electrode 2a and the lower electrode 2b, but charge accumulation or charge bias may occur due to noise or the like, which affects the next measurement. Sometimes. In order to reset such charge accumulation and charge bias, a short-circuit switch 7 is provided.

把持部8は、操作者が検知出力装置1を動かすための棒状部材である。この把持部8は、上部電極2a及び下部電極2bよりも外方に張り出すように形成されているが、上部電極2a及び下部電極2bから十分に離れて張り出すように形成されていることが望ましい。   The grip 8 is a bar-shaped member for the operator to move the detection output device 1. The grip 8 is formed so as to protrude outward from the upper electrode 2a and the lower electrode 2b, but is formed so as to protrude sufficiently away from the upper electrode 2a and the lower electrode 2b. desirable.

次に、この検知出力装置1の使用方法及び作用について説明する。   Next, the usage method and operation of the detection output device 1 will be described.

図6は、図1の検知出力装置1を、電界電極100a,100bによって形成される直流電界の電界方向に対して垂直方向に挿入した状態を示す概略図である。ここで、電界電極100a,100bは、それぞれ平板で構成されており、2枚の電界電極100a,100bが所定角度を成すように配設されている。ここで、距離Lは、計測対象の電界が一定値と見なされ得る長さを示しており、電極間隔dはこの距離Lに対して十分小さくなるように設定されている。また、面積Sは、計測対象の電界が一定値と見なされ得る面積を示しており、電極面積sはこの面積Sに対して十分小さくなるように設定されている。さらに、電界電極100aと100bとの間の矢印Xは、電気力線であり、電界がこの方向に生じていることを示している。   FIG. 6 is a schematic diagram showing a state in which the detection output device 1 of FIG. 1 is inserted in a direction perpendicular to the electric field direction of the DC electric field formed by the electric field electrodes 100a and 100b. Here, the electric field electrodes 100a and 100b are each formed of a flat plate, and the two electric field electrodes 100a and 100b are arranged so as to form a predetermined angle. Here, the distance L indicates a length at which the electric field to be measured can be regarded as a constant value, and the electrode interval d is set to be sufficiently smaller than the distance L. The area S indicates an area where the electric field to be measured can be regarded as a constant value, and the electrode area s is set to be sufficiently smaller than the area S. Furthermore, an arrow X between the electric field electrodes 100a and 100b is a line of electric force, indicating that an electric field is generated in this direction.

利用者が電界方向をすでに把握している場合、利用者は、図6に示すように、電界電極100a,100bによって形成される電界内に検知出力装置1を電界方向に対して垂直方向に挿入して静置する。このとき、上部電極2a及び下部電極2bに電荷が誘起され、この誘起された電荷が変化した時に生じる電流が、仮想接地型電流検出器3によって検出され、積分部4により時間積分されて電流値が算出される。この仮想接地型電流検出器3によって検出されて積分部4により算出された電流値に基づいて、LED5aのみが発光、LED5a,5bが発光、LED5a,5b,5cが発光、またはLED5a,5b,5c,5dが発光、のように段階的に発光するので、利用者は、このときに発光しているLEDの個数により電界強度を把握できる。   When the user already knows the electric field direction, as shown in FIG. 6, the user inserts the detection output device 1 in the electric field formed by the electric field electrodes 100a and 100b in a direction perpendicular to the electric field direction. And leave it alone. At this time, electric charges are induced in the upper electrode 2a and the lower electrode 2b, and a current generated when the induced electric charge is changed is detected by the virtual ground current detector 3, and is integrated by time by the integrating unit 4 to obtain a current value. Is calculated. Based on the current value detected by the virtual ground type current detector 3 and calculated by the integration unit 4, only the LED 5a emits light, the LEDs 5a and 5b emit light, the LEDs 5a, 5b and 5c emit light, or the LEDs 5a, 5b and 5c. , 5d emit light in stages, such as light emission, the user can grasp the electric field strength from the number of LEDs emitting light at this time.

また、利用者が電界方向を把握していない場合、利用者が電界電極100a,100bによって形成される電界内に検知出力装置1を電界方向に対して斜め方向に挿入して静置すると、上部電極2a及び下部電極2bに電荷が誘起され、この誘起された電荷が変化した時に生じる電流が、仮想接地型電流検出器3によって検出されるが、電界検知出力装置1を図6に示す向きとした場合と比較すると電荷が減少するのに応じて逆方向電流が発生するので、この電流値を積分部4によって時間積分することにより、電流値が算出される。例えば、電界検知出力装置1を図6に示す向きに挿入した場合に、LED5a,5b,5c,5dの両方が発光していたとすると、電界検知出力装置1を斜め方向に挿入した場合、例えば、LED5aのみが発光、LED5a,5bが発光、またはLED5a,5b,5cが発光する。そのため、利用者は、このときに発光しているLEDの個数により、電界強度が弱いことを把握できる。また、その場で電界検知出力装置1を動かすことにより、LED5a,5b,5c,5dの発光している個数が変化するので、その変化により電界方向を把握できる。   If the user does not know the direction of the electric field, if the user inserts the detection output device 1 into the electric field formed by the electric field electrodes 100a and 100b in an oblique direction with respect to the electric field direction, A charge is induced in the electrode 2a and the lower electrode 2b, and a current generated when the induced charge is changed is detected by the virtual ground current detector 3. The electric field detection output device 1 has the orientation shown in FIG. As compared with the case where the charge is reduced, a reverse current is generated as the electric charge is reduced. Therefore, the current value is calculated by integrating the current value with the integration unit 4 over time. For example, when the electric field detection output device 1 is inserted in the direction shown in FIG. 6 and the LEDs 5a, 5b, 5c, and 5d emit light, when the electric field detection output device 1 is inserted in an oblique direction, for example, Only the LED 5a emits light, the LEDs 5a, 5b emit light, or the LEDs 5a, 5b, 5c emit light. Therefore, the user can grasp that the electric field strength is weak according to the number of LEDs emitting light at this time. In addition, by moving the electric field detection output device 1 on the spot, the number of LEDs 5a, 5b, 5c, 5d that emit light changes, so that the electric field direction can be grasped by the change.

さらに、例えば、利用者が電界電極100a,100bによって形成される電界内に検知出力装置1を電界方向に対して平行方向に挿入して静置すると、上部電極2a及び下部電極2bの静置方向が電界方向と一致するので電荷が誘起されないため、電荷が変化することはなく、この電流値を積分部4によって時間積分することにより電流値が算出されるが、電流値が0の場合にその値を時間積分しても0であるため、電流は検出されない。そのため、LED5a,5b,5c,5dは無発光状態のままとなる。そのため、利用者は、LED5a,5b,5c,5dの無発光状態により、電界方向が上部電極2a及び下部電極2bの静置方向と一致することを把握できる。これにより、電界を検知して発光した状態を光学映像に重ねて一画面上の図として表示、記録をする可視化装置として使用することも可能となる。   Further, for example, when the user inserts the detection output device 1 in the electric field formed by the electric field electrodes 100a and 100b in a direction parallel to the electric field direction and leaves it stationary, the stationary direction of the upper electrode 2a and the lower electrode 2b. Since the electric field direction coincides with the electric field direction, the electric charge is not induced. Therefore, the electric charge does not change, and the electric current value is calculated by time integration of the electric current value by the integrating unit 4, but when the electric current value is zero, the electric current value is calculated. Even if the value is integrated over time, it is 0, so no current is detected. Therefore, the LEDs 5a, 5b, 5c, and 5d remain in a non-light emitting state. Therefore, the user can grasp that the electric field direction coincides with the stationary direction of the upper electrode 2a and the lower electrode 2b by the non-light emitting state of the LEDs 5a, 5b, 5c, and 5d. Accordingly, it is possible to use as a visualization device that displays and records a state of light emission by detecting an electric field superimposed on an optical image as a diagram on one screen.

以上のように、この検知出力装置1によれば、電界内に電界検知出力装置1が挿入されると、上部電極2a及び下部電極2bに電荷が誘起され、これにより発生する電流が仮想接地型電流検出器3によって検出されると、LED5a,5b,5c,5dが電界の電界強度に基づいてこの中のいずれか又は全てが発光するので、その発光している個数により、電界強度を容易に把握することができる。そのため、電極の辺の長さと、2つの電極の間の距離とのアスペクト比を保ちながら電界検知出力装置1の装置全体を小型化することで、電界内での装置による非侵襲性が維持されることにより、従来の電界検知出力装置と比較して分解能が向上するので、簡便性、速報性、精度、非侵襲性に優れた電界検知出力装置を実現することが可能になる。   As described above, according to the detection output device 1, when the electric field detection output device 1 is inserted into the electric field, electric charges are induced in the upper electrode 2a and the lower electrode 2b, and the current generated thereby becomes a virtual ground type. When detected by the current detector 3, any or all of the LEDs 5a, 5b, 5c, and 5d emit light based on the electric field strength of the electric field. I can grasp it. Therefore, by reducing the size of the entire electric field detection output device 1 while maintaining the aspect ratio between the length of the electrode side and the distance between the two electrodes, non-invasiveness by the device in the electric field is maintained. As a result, since the resolution is improved as compared with the conventional electric field detection output device, it is possible to realize an electric field detection output device excellent in simplicity, quick reporting, accuracy, and noninvasiveness.

また、積分部4を備えたことにより、電荷の増減に応じて検出された電流値が時間積分されて電界が検出されるので、検出対象が直流電界であっても、この検知出力装置1を使用することが可能になる。さらに、仮想接地型電流検出器3が正負両極性に応答するオペアンプ31を備えたことにより、検知出力装置1を回転走査させることで電界の極性を判定することが可能になる。   In addition, since the integration unit 4 is provided, the current value detected in accordance with the increase or decrease of the charge is time-integrated to detect the electric field, so that even if the detection target is a DC electric field, the detection output device 1 is provided. It becomes possible to use. Furthermore, since the virtual ground current detector 3 includes the operational amplifier 31 that responds to both positive and negative polarities, the polarity of the electric field can be determined by rotating the detection output device 1.

また、把持部8を備えたことにより、電界を乱すのを防止するので、非侵襲性に優れた電界検知出力装置を実現することが可能になる。   Further, since the grip portion 8 is provided, the electric field is prevented from being disturbed, so that it is possible to realize a non-invasive electric field detection output device.

(実施の形態2)
図7は、この発明の実施の形態2に係る検知出力装置1Aをイオン流201に挿入した例を示す概略図である。図8は、図7の検知出力装置1Aの機能を示すブロック構成図である。また、図9は、図7の検知出力装置1Aに付着されているイオンを除電パッド300を用いて除電している例を示す概略図である。この検知出力装置1Aは、図7に示すように、イオン源200からイオンIが矢印方向に放出されて生成されたイオン流201内に挿入されてイオンIの流速密度を検知するための装置である。この検知出力装置1Aは、図8に示すように、実施の形態1に係る検知出力装置1の積分部4を備えていない点、及び電極2が絶縁膜に覆われている点において、実施の形態1に係る検知出力装置1と異なる。電極2が絶縁膜に覆われているのは、化学活性度の高いイオンIが金属電極に直接付着することで電極が腐食すること等を防止するためである。
(Embodiment 2)
FIG. 7 is a schematic diagram showing an example in which the detection output device 1A according to Embodiment 2 of the present invention is inserted into the ion flow 201. FIG. 8 is a block diagram showing the function of the detection output device 1A of FIG. FIG. 9 is a schematic diagram showing an example in which ions attached to the detection output device 1A of FIG. As shown in FIG. 7, this detection output device 1A is a device for detecting the flow velocity density of ions I by being inserted into an ion flow 201 generated by emitting ions I from an ion source 200 in the direction of an arrow. is there. As shown in FIG. 8, the detection output device 1A is not provided with the integration unit 4 of the detection output device 1 according to the first embodiment, and the electrode 2 is covered with an insulating film. Different from the detection output device 1 according to the first embodiment. The reason why the electrode 2 is covered with an insulating film is to prevent the electrode I from corroding due to the direct attachment of ions I having high chemical activity to the metal electrode.

また、この検知出力装置1Aには、図9に示すように、検知出力装置1Aに付着されているイオンIを除電する除電パッド(リフレッシュ装置)300が設けられており、検知出力装置1Aの上部電極2a及び下部電極2bを接触させて使用される。この除電パッド300は、検知出力装置1Aの上部電極2a及び下部電極2bに付着されているイオンIのイオン流束が大きいとイオンIの蓄積量が過剰になり、後続イオン流に影響を与えたり検出回路の飽和をもたらす可能性があり、これを防止するために設けられている。その他の構成については、実施の形態1に係る電界検知出力装置1と同様である。   Further, as shown in FIG. 9, the detection output device 1A is provided with a static elimination pad (refresh device) 300 for neutralizing the ions I attached to the detection output device 1A. The electrode 2a and the lower electrode 2b are used in contact with each other. If the ion flux of the ions I attached to the upper electrode 2a and the lower electrode 2b of the detection output device 1A is large, the charge removal pad 300 causes an excessive amount of ions I to be accumulated and affects the subsequent ion flow. This is provided to prevent the detection circuit from becoming saturated. About another structure, it is the same as that of the electric field detection output device 1 which concerns on Embodiment 1. FIG.

次に、この検知出力装置1Aの使用方法及び作用について説明する。   Next, the usage method and operation of the detection output device 1A will be described.

図10は、図7の検知出力装置1Aを用いてイオンを検出する例を示す概略図であり、検知出力装置1Aを用いて流れているイオンIを検出する例を示す概略図(a)、及び検知出力装置1Aを用いて静止しているイオンIを検出する例を示す概略図(b)である。ここで、図7に示すイオン流201では、イオンIが所定の方向に流れている場合と、一定の空間に浮遊している場合があるので、それぞれの場合について説明する。   FIG. 10 is a schematic diagram showing an example of detecting ions using the detection output device 1A of FIG. 7, and a schematic diagram (a) showing an example of detecting flowing ions I using the detection output device 1A. FIG. 4B is a schematic diagram (b) showing an example of detecting stationary ions I using the detection output device 1A. Here, in the ion flow 201 shown in FIG. 7, there are a case where the ion I flows in a predetermined direction and a case where the ion I floats in a certain space.

図10(a)に示すように、矢印Yに示すような所定の方向にイオンIが流れている場合、検知出力装置1Aをイオン流201に静置(所定の動作)することにより、イオンIが電極2に付着することになる。すると、上部電極2a及び下部電極2bに電荷が誘起されて電流が発生し、仮想接地型電流検出器3によって検出される。この仮想接地型電流検出器3によって検出された電流値に基づいて、LED5a,5b,5c,5dの一部またはすべてが発光する。これにより、利用者は、このときに発光しているLEDの個数によりイオン流の流速密度を把握できる。   As shown in FIG. 10A, when the ions I are flowing in a predetermined direction as indicated by an arrow Y, the detection output device 1A is left in the ion flow 201 (predetermined operation), whereby the ions I Will adhere to the electrode 2. Then, electric charges are induced in the upper electrode 2a and the lower electrode 2b to generate a current, which is detected by the virtual ground current detector 3. Based on the current value detected by the virtual ground current detector 3, some or all of the LEDs 5a, 5b, 5c, 5d emit light. Thereby, the user can grasp | ascertain the flow velocity density of an ion flow with the number of LED currently light-emitted at this time.

また、図10(b)に示すように、イオンIが浮遊している場合、検知出力装置1Aをイオン流201内で矢印Z方向に移動(所定の動作)することにより、イオンIが電極2に付着することになる。すると、上部電極2a及び下部電極2bに電荷が誘起されて電流が発生し、仮想接地型電流検出器3によって検出される。この仮想接地型電流検出器3によって検出された電流値に基づいて、LED5a,5b,5c,5dの一部またはすべてが発光する。これにより、利用者は、このときに発光しているLEDの個数によりイオン流の流速密度を把握できる。   Further, as shown in FIG. 10B, when the ions I are floating, the ions I are moved to the electrodes 2 by moving the detection output device 1A in the direction of the arrow Z in the ion flow 201 (predetermined operation). Will adhere to. Then, electric charges are induced in the upper electrode 2a and the lower electrode 2b to generate a current, which is detected by the virtual ground current detector 3. Based on the current value detected by the virtual ground current detector 3, some or all of the LEDs 5a, 5b, 5c, 5d emit light. Thereby, the user can grasp | ascertain the flow velocity density of an ion flow with the number of LED currently light-emitted at this time.

以上のように、この電界検知出力装置1Aによれば、電極2が絶縁膜により覆われ、イオン流201に静置したり、イオン流201内で矢印Z方向に移動したりするような所定の動作を行うことで、イオンを検知することが可能になる。また、除電パッド300を設けたことにより、イオンによるチャージアップをリセットすることが可能になる。これにより、イオン流束が大きい場合にイオンの蓄積量が過剰になり、後続イオン流に影響を与えたり検出回路が飽和するのを防止し、イオン流の流速密度を安定的に計測することができる。   As described above, according to the electric field detection output device 1A, the electrode 2 is covered with the insulating film, and is fixed in the ion flow 201 or moved in the direction of the arrow Z in the ion flow 201. By performing the operation, it becomes possible to detect ions. Further, by providing the static elimination pad 300, it is possible to reset the charge-up due to ions. As a result, when the ion flux is large, the accumulated amount of ions becomes excessive, and it is possible to prevent the influence of the subsequent ion flow or saturation of the detection circuit, and to stably measure the flow velocity density of the ion flow. it can.

(実施の形態3)
図11は、この発明の実施の形態3に係る検知出力装置1Bの概略を示す図であり、検知出力装置1Bの外観を示す斜視図(a)、及び検知出力装置1Bの内部構造を示す断面図(b)である。この検知出力装置1Bは、実施の形態1に係る検知出力装置1と同様に、所定の空間内に挿入されることによって、この空間内に存在している検知対象(例えば、直流電界)の強度を発光素子の発光色または光の強度により表示させ、この装置を空間中で走査することで電界の分布を把握し、空間内で回転走査することで電界の方向を把握するための装置である。検知出力装置1Bは、図11に示すように、実施の形態1に係る検知出力装置1の上部電極2a及び下部電極2bに替えて、上部電極2Ba及び下部電極2Bbを備えている点、LED5a,5b,5c,5dに替えてLED5Bを備え、仮想接地型電流検出器3、積分部4、LED5B、電池6、及び短絡スイッチ7を構成する回路部10を備えている点、及び光導波拡散部8を備えている点において、実施の形態1に係る検知出力装置1と異なる。なお、仮想接地型電流検出器3、積分部4、電池6、及び短絡スイッチ7の図示は省略する。
(Embodiment 3)
FIG. 11: is a figure which shows the outline of the detection output device 1B which concerns on Embodiment 3 of this invention, the perspective view (a) which shows the external appearance of the detection output device 1B, and the cross section which shows the internal structure of the detection output device 1B FIG. Similar to the detection output device 1 according to Embodiment 1, this detection output device 1B is inserted into a predetermined space, whereby the intensity of a detection target (for example, a DC electric field) existing in this space is detected. Is a device for displaying the light emission color or light intensity of a light emitting element, scanning the device in the space to grasp the distribution of the electric field, and rotating the space in the space to grasp the direction of the electric field. . As shown in FIG. 11, the detection output device 1B includes an upper electrode 2Ba and a lower electrode 2Bb instead of the upper electrode 2a and the lower electrode 2b of the detection output device 1 according to the first embodiment. LED 5B is provided instead of 5b, 5c, 5d, the virtual ground current detector 3, the integrating unit 4, the LED 5B, the battery 6, and the circuit unit 10 constituting the short-circuit switch 7, and the optical waveguide diffusion unit 8 is different from the detection output device 1 according to the first embodiment in that it includes 8. In addition, illustration of the virtual ground type current detector 3, the integrating unit 4, the battery 6, and the short-circuit switch 7 is omitted.

上部電極2Ba及び下部電極2Bbは、対向して略平行に配設された2枚の平板電極であり、例えば、略円形に形成されている。この上部電極2Ba及び下部電極2Bbの電極間隔及び電極面積は、上部電極2a及び下部電極2bと同様に、検知対象の空間等の制約に応じて設定されている。また、上部電極2Baの略中央箇所には、図11(b)に示すように、略円形の貫通孔が設けられている。   The upper electrode 2Ba and the lower electrode 2Bb are two flat plate electrodes that face each other and are substantially parallel to each other, and are formed in a substantially circular shape, for example. The electrode spacing and the electrode area of the upper electrode 2Ba and the lower electrode 2Bb are set according to restrictions on the space to be detected, as with the upper electrode 2a and the lower electrode 2b. In addition, a substantially circular through hole is provided at a substantially central portion of the upper electrode 2Ba as shown in FIG.

LED5Bは、仮想接地型電流検出器3によって検出された電流値に応じた発光を行う発光素子であり、例えば、仮想接地型電流検出器3によって検出された電流値に応じて発光色を変化させるRGB型の発光素子、または電流値に応じて発光強度を変化させる単色の発光素子である。このLED5Bは、回路部10に埋め込まれて配設され、発光する光が光導波拡散部8を経由して上部電極2Baの上面側の方向(上部電極2Ba及び下部電極2bの表面に対して直角の方向)に発光するように設けられている。   The LED 5 </ b> B is a light emitting element that emits light according to the current value detected by the virtual ground current detector 3. For example, the LED 5 </ b> B changes the emission color according to the current value detected by the virtual ground current detector 3. It is an RGB type light emitting element or a monochromatic light emitting element that changes the light emission intensity in accordance with the current value. This LED 5B is embedded and disposed in the circuit unit 10, and the emitted light passes through the optical waveguide diffusion unit 8 in the direction of the upper surface side of the upper electrode 2Ba (perpendicular to the surfaces of the upper electrode 2Ba and the lower electrode 2b). It is provided so that it may emit light.

光導波拡散部8は、LED5Bが発光する光を上部電極2Baの上面側の方向に拡散する装置であり、例えば、導光板等により構成されている。この光導波拡散部8は、上部電極2Baの貫通孔に嵌合されるように上部電極2Baと下部電極2Bbとの間に配設されている。   The optical waveguide diffusing unit 8 is a device that diffuses the light emitted from the LED 5B in the direction of the upper surface side of the upper electrode 2Ba, and includes, for example, a light guide plate. The optical waveguide diffusing section 8 is disposed between the upper electrode 2Ba and the lower electrode 2Bb so as to be fitted into the through hole of the upper electrode 2Ba.

回路部10は、仮想接地型電流検出器3、積分部4、LED5B、電池6、及び短絡スイッチ7を構成する平板状の基板であり、上部電極2Baと下部電極2Bbとの間に配設されるように輪状に形成されている。   The circuit unit 10 is a flat substrate constituting the virtual ground current detector 3, the integrating unit 4, the LED 5B, the battery 6, and the shorting switch 7, and is disposed between the upper electrode 2Ba and the lower electrode 2Bb. It is formed in a ring shape.

この検知出力装置1Bの使用方法は、実施の形態1に係る検知出力装置1と同様である。検知出力装置1Bによれば、上部電極2Baに貫通孔が設けられ、LED5Bが上部電極2Baと下部電極2Bbとの間に配設され、貫通孔の方向に発光するように設けられているので、上部電極2Ba側から発光しているのを認識することが可能になるので、検知出力装置1Bの視認性を向上させることが可能になる。また、光導波拡散部8が上部電極2Baの貫通孔に嵌合されるように上部電極2Baと下部電極2Bbとの間に配設されているので、LED5Bの光が拡散することにより、検知出力装置1Bの視認性をさらに向上させることが可能になる。なお、本実施の形態では、上部電極2Baに貫通孔を設けたが、下部電極2Bbに貫通孔を設けて光導波拡散部8を露出させ、LED5Bが発光する光を下部電極2Bbの下面側の方向に拡散させても良く、さらに、上部電極2Ba及び下部電極2Bbの両方に貫通孔を設けて光導波拡散部8の上下両方の端面を露出させ、LED5Bが発光する光を上部電極2Baの上面側及び下部電極2Bbの下面側の両方向に拡散させても良い。   The method of using this detection output device 1B is the same as that of the detection output device 1 according to the first embodiment. According to the detection output device 1B, the upper electrode 2Ba is provided with a through hole, and the LED 5B is disposed between the upper electrode 2Ba and the lower electrode 2Bb, and is provided so as to emit light in the direction of the through hole. Since it is possible to recognize that light is emitted from the upper electrode 2Ba side, it is possible to improve the visibility of the detection output device 1B. Further, since the optical waveguide diffusing portion 8 is disposed between the upper electrode 2Ba and the lower electrode 2Bb so as to be fitted into the through hole of the upper electrode 2Ba, the detection output is obtained by diffusing the light of the LED 5B. The visibility of the device 1B can be further improved. In this embodiment, the upper electrode 2Ba is provided with a through hole. However, the lower electrode 2Bb is provided with a through hole to expose the optical waveguide diffusion portion 8, and the light emitted from the LED 5B is emitted from the lower surface side of the lower electrode 2Bb. Further, through holes may be provided in both the upper electrode 2Ba and the lower electrode 2Bb to expose both upper and lower end surfaces of the optical waveguide diffusion portion 8, and light emitted from the LED 5B may be emitted from the upper surface of the upper electrode 2Ba. The diffusion may be performed in both directions on the side and the lower surface side of the lower electrode 2Bb.

以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記の実施の形態では、検知出力装置1の検知対象は電界とし、検知出力装置1Aの検知対象はイオンとしたが、検知対象は電界またはイオンに限られず、電界や磁界、不可視光、音場、放射線、環境物質等の数値または強度、及び方向のような他の物理量及び化学活性度を検知対象とすることが可能である。これは、上部電極2a及び下部電極2bを検知対象に適したセンサ等に置き換えることにより、他の物理量及び化学活性度を検知対象とすることが可能である。   Although the embodiment of the present invention has been described above, the specific configuration is not limited to the above embodiment, and even if there is a design change or the like without departing from the gist of the present invention, Included in the invention. For example, in the above embodiment, the detection target of the detection output device 1 is an electric field, and the detection target of the detection output device 1A is an ion. However, the detection target is not limited to an electric field or ions, but an electric field, a magnetic field, invisible light, Other physical quantities and chemical activities such as numerical values or intensities and directions of sound fields, radiation, environmental substances, etc. can be detected. By replacing the upper electrode 2a and the lower electrode 2b with a sensor or the like suitable for the detection target, other physical quantities and chemical activities can be set as the detection target.

また、検知出力装置1,1Aでは、出力手段として4つのLED5a,5b,5c,5dを備える構成としたが、2つ、3つ、または5つ以上のLEDを設けても良く、また、発光色が変化可能なRGB型の発光素子で構成し、電界強度に応じて発光するときの色相を変化させるように構成しても良い。さらに、このような構成に限られず、例えば、電波を介して外部装置に出力させるような構成にしても良い。また、検知出力装置1Bでは、上部電極2Ba及び下部電極2Bbを略円形に形成したが、この形状に限られず、上部電極2Baに設けられた貫通孔も、上部電極2Baの略中央箇所に限られず、さらに略円形にも限られない。   The detection output devices 1 and 1A are configured to include four LEDs 5a, 5b, 5c, and 5d as output means. However, two, three, or five or more LEDs may be provided, and light emission It may be configured by an RGB type light emitting element capable of changing color, and may be configured to change the hue when light is emitted according to the electric field intensity. Furthermore, the configuration is not limited to such a configuration. For example, a configuration in which an external device outputs the signal via radio waves may be used. Further, in the detection output device 1B, the upper electrode 2Ba and the lower electrode 2Bb are formed in a substantially circular shape. However, the shape is not limited to this shape, and the through-hole provided in the upper electrode 2Ba is not limited to the substantially central portion of the upper electrode 2Ba. Furthermore, it is not limited to a substantially circular shape.

さらに、複数の検知出力装置1,1Aをアレイ状に配設し、同時に複数の検知出力装置1,1Aによる検知を行っても良い。同時に複数箇所におけるLEDの輝度が観察可能であることにより、検知出力装置1,1Aが配設されたそれぞれの箇所の電界またはイオン流の流速密度が一目で判別可能であるとともに、本願発明の検知出力装置1,1Aを使用することで、従来と比べ単位面積当たりに配置可能な表示装置の数が増えることから、より狭い間隔での判別が可能となる。   Further, a plurality of detection output devices 1 and 1A may be arranged in an array, and detection by the plurality of detection output devices 1 and 1A may be performed simultaneously. By simultaneously observing the brightness of the LEDs at a plurality of locations, the electric field or ion flow velocity density at each location where the detection output devices 1 and 1A are disposed can be identified at a glance, and the detection of the present invention can be performed. By using the output devices 1 and 1A, the number of display devices that can be arranged per unit area is increased as compared with the conventional case, so that discrimination at narrower intervals becomes possible.

以上のように、この発明に係る検知出力装置は、例えば、絶縁された人体に高電圧を与え、人体の周囲に形成された電界による生体刺激作用を利用して治療を行う電位治療装置等の電界を生じさせる装置や、電気製品の部品やユニット周辺の電界を検知するための装置、生産ラインにおける静電気の帯電を検知するための装置、医療機器における電界を検知するための装置、学校教育や博物館等で電気を学ぶための教材や設備が発する電界を検知するための装置において、電界が形成されていることを認知するための装置として有用である。また、電荷を帯びた液体や粉体を静電気力によって移動する性質を利用した静電塗装では、印加静電気の分布が視認できることにより、液体や粉体に静電界が効果を及ぼす様子を把握することが可能になるため、有用である。   As described above, the detection output device according to the present invention is, for example, a potential treatment device that applies a high voltage to an insulated human body and performs treatment using a biostimulation effect by an electric field formed around the human body. Equipment for generating electric fields, equipment for detecting electric fields around parts and units of electrical products, equipment for detecting electrostatic charge in production lines, equipment for detecting electric fields in medical equipment, school education, It is useful as a device for recognizing that an electric field is formed in a device for detecting an electric field generated by teaching materials and facilities for learning electricity in a museum or the like. In addition, in electrostatic coating using the property of moving charged liquids and powders by electrostatic force, the distribution of applied static electricity can be visually recognized, so that the state of the effect of electrostatic fields on liquids and powders can be understood. This is useful because it becomes possible.

1 検知出力装置
2,2B 電極
2a,2Ba 上部電極
2b,2Bb 下部電極
3 仮想接地型電流検出器
4 積分部(積分回路)
5,5a,5b,5c,5d,5B LED(出力手段・発光素子)
6 電池(電源)
7 短絡スイッチ
8 光導波拡散部
10 回路基板
31 オペアンプ
32,33,34 抵抗
35 コンデンサ
41 オペアンプ
42 コンデンサ
43,44,45 抵抗
46 MPU
100a,100b 電界電極
200 イオン源
201 イオン流
300 除電パッド(リフレッシュ装置)
I イオン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Detection output device 2, 2B Electrode 2a, 2Ba Upper electrode 2b, 2Bb Lower electrode 3 Virtual ground type current detector 4 Integration part (integration circuit)
5, 5a, 5b, 5c, 5d, 5B LED (output means / light emitting element)
6 Battery (Power)
7 Short-circuit switch 8 Optical waveguide diffusion part 10 Circuit board 31 Operational amplifier 32, 33, 34 Resistance 35 Capacitor 41 Operational amplifier 42 Capacitor 43, 44, 45 Resistance 46 MPU
100a, 100b Field electrode 200 Ion source 201 Ion flow 300 Static elimination pad (refresh device)
I ion

Claims (12)

空間中の不可視な検知対象を検知し、検知した結果を出力する平板状の検知出力装置であって、
略平行に配設された平板状の2つの電極と、
前記2つの電極の間に配設され、前記2つの電極によって前記検知対象が検知された際に生じる電流を検出する仮想接地型電流検出器と、
前記2つの電極の間に配設され、前記電流に応じた出力を行う出力手段と、
前記2つの電極の間に配設され、前記発光装置駆動回路および前記出力手段に電力を供給する電源と、を備え、
前記仮想接地型電流検出器は、前記2つの電極の間に生じる電流の時間積分を行う積分回路を備えている、
ことを特徴とする検知出力装置。
A plate-like detection output device that detects an invisible detection target in space and outputs the detection result,
Two flat electrodes arranged substantially in parallel;
A virtual ground current detector that is disposed between the two electrodes and detects a current generated when the detection target is detected by the two electrodes;
An output means disposed between the two electrodes and configured to output in accordance with the current;
A power source disposed between the two electrodes and supplying power to the light emitting device drive circuit and the output means,
The virtual ground current detector includes an integration circuit that performs time integration of a current generated between the two electrodes.
A detection output device characterized by that.
前記積分回路は、オペアンプ、抵抗、及びコンデンサにより構成されているアナログ積分回路である、
ことを特徴とする請求項1に記載の検知出力装置。
The integration circuit is an analog integration circuit composed of an operational amplifier, a resistor, and a capacitor.
The detection output device according to claim 1.
空間中の不可視な検知対象を検知し、検知した結果を出力する平板状の検知出力装置であって、
略平行に配設された平板状の2つの電極と、
前記2つの電極の間に配設され、前記2つの電極によって前記検知対象が検知された際に生じる電流を検出する仮想接地型電流検出器と、
前記2つの電極の間に配設され、前記電流に応じた出力を行う出力手段と、
前記2つの電極の間に配設され、前記仮想接地型電流検出器および前記出力手段に電力を供給する電源と、を備え、
前記仮想接地型電流検出器は、前記検知対象を検知するための所定の動作により生じる前記検知対象の変化を検出可能である、
ことを特徴とする検知出力装置。
A plate-like detection output device that detects an invisible detection target in space and outputs the detection result,
Two flat electrodes arranged substantially in parallel;
A virtual ground current detector that is disposed between the two electrodes and detects a current generated when the detection target is detected by the two electrodes;
An output means disposed between the two electrodes and configured to output in accordance with the current;
A power source disposed between the two electrodes and supplying power to the virtual ground current detector and the output means,
The virtual ground current detector is capable of detecting a change in the detection target caused by a predetermined operation for detecting the detection target.
A detection output device characterized by that.
前記仮想接地型電流検出器は、前記電流の正負両極性に応答する両極性アンプ及びバイアス回路を備えている、
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の検知出力装置。
The virtual ground current detector includes a bipolar amplifier and a bias circuit that respond to both positive and negative polarities of the current.
The detection output device according to claim 1, wherein the detection output device is a detection output device.
前記検知対象は、電界であり、
前記2つの電極は、前記電界の強度を検知する、
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の検知出力装置。
The detection target is an electric field,
The two electrodes detect the strength of the electric field;
The detection output device according to any one of claims 1 to 4, wherein
前記検知対象は、イオンであり、
前記2つの電極は、付着する前記イオン流の流速密度を検知する、
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の検知出力装置。
The detection target is ions,
The two electrodes detect the flow velocity density of the ion stream attached;
The detection output device according to any one of claims 1 to 4, wherein
前記2つの電極は、絶縁膜により覆われ、前記絶縁膜に付着する前記イオン流の流速密度を検知する、
ことを特徴とする請求項6に記載の検知出力装置。
The two electrodes are covered with an insulating film and detect a flow velocity density of the ion flow attached to the insulating film.
The detection output device according to claim 6.
前記イオンが所定以上に前記2つの電極に付着した場合、前記イオンを除去するリフレッシュ装置が設けられている、
ことを特徴とする請求項6または7のいずれか1項に記載の検知出力装置。
When the ions adhere to the two electrodes more than a predetermined amount, a refresh device is provided to remove the ions.
The detection output device according to claim 6, wherein the detection output device is a detection output device.
前記出力手段は、複数の発光素子を備え、前記検知対象に対応して異なる個数の前記発光素子が発光する、
ことを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1項に記載の検知出力装置。
The output means includes a plurality of light emitting elements, and a different number of the light emitting elements emit light corresponding to the detection target.
The detection output device according to claim 1, wherein the detection output device is a detection output device.
前記出力手段は、前記検知対象に対応して異なる色相に発光する、
ことを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1項に記載の検知出力装置。
The output means emits light in different hues corresponding to the detection target.
The detection output device according to claim 1, wherein the detection output device is a detection output device.
前記出力手段は、発光素子であり、
前記発光素子は、前記2つの電極の間に配設され、前記2つの電極の面に対して直角の方向に発光する、
ことを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1項に記載の検知出力装置。
The output means is a light emitting element;
The light emitting element is disposed between the two electrodes and emits light in a direction perpendicular to the surface of the two electrodes.
The detection output device according to claim 1, wherein the detection output device is a detection output device.
絶縁体で形成され、前記2つの電極よりも外方に張り出した把持部を備えている、
ことを特徴とする請求項1ないし11のいずれか1項に記載の検知出力装置。
It is formed of an insulator and includes a gripping part that protrudes outward from the two electrodes.
The detection output device according to claim 1, wherein the detection output device is a detection output device.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114034939A (en) * 2021-11-09 2022-02-11 南京大学 A Low-Frequency Broadband Electric Field Meter Based on Charge Induction

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08304500A (en) * 1995-05-15 1996-11-22 Shishido Seidenki Kk Charged voltage meter
CN1924593A (en) * 2006-07-14 2007-03-07 华北电力大学 DC electric filed detection method of insulator for high-voltage DC transmission line
JP2010286347A (en) * 2009-06-11 2010-12-24 Hioki Ee Corp Device for detecting voltage
WO2015111656A1 (en) * 2014-01-24 2015-07-30 独立行政法人情報通信研究機構 Electric-field detection output device, electric-field adjustment system, and electric-field adjustment method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08304500A (en) * 1995-05-15 1996-11-22 Shishido Seidenki Kk Charged voltage meter
CN1924593A (en) * 2006-07-14 2007-03-07 华北电力大学 DC electric filed detection method of insulator for high-voltage DC transmission line
JP2010286347A (en) * 2009-06-11 2010-12-24 Hioki Ee Corp Device for detecting voltage
WO2015111656A1 (en) * 2014-01-24 2015-07-30 独立行政法人情報通信研究機構 Electric-field detection output device, electric-field adjustment system, and electric-field adjustment method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114034939A (en) * 2021-11-09 2022-02-11 南京大学 A Low-Frequency Broadband Electric Field Meter Based on Charge Induction

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