JP2018179823A

JP2018179823A - 測定用プローブ装置

Info

Publication number: JP2018179823A
Application number: JP2017081160A
Authority: JP
Inventors: 上田　徹; Toru Ueda; 徹上田; 拡道今井; Hiromichi Imai; 慎二寺阪; Shinji Terasaka
Original assignee: Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd
Priority date: 2017-04-17
Filing date: 2017-04-17
Publication date: 2018-11-15

Abstract

【課題】迅速且つ容易に被測定点へ接続可能な測定用プローブ装置を提供する。【解決手段】プローブ１ａ，１ｂは、プローブ先端に被測定点の様子を撮影する撮影レンズと、被測定点の周囲を照らす照明レンズと、プローブ先端の伸縮によりプローブ長を調節する伸縮機構と、プローブ先端を曲げて角度を調節する角度調整機構が備わっており、上記機構を制御する制御装置３と、被測定点の様子を表示する機能を備えた遠隔ディスプレイ４を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、被測定機器における電気的特性の測定に用いられる測定用プローブ装置に関するものである。

従来の測定用プローブ装置では、プローブの先端を電気機器の被測定点に接続して電位等の測定を行っている。しかしながら、例えば、装置内の被測定点にプローブを接続する際は、被測定点が狭所や暗所に位置する場合があり、プローブの接続が困難な状況が発生する。また、測定する際、測定者がオシロスコープから離れた位置にいる場合は、測定内容をその場で確認できない。

そこで、オシロスコープ本体のディスプレイの表示内容と同一内容を表示する遠隔ディスプレイを設け、オシロスコープから離れた場所でも測定内容を確認できるオシロスコープシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−１８３５２３号公報

上述した従来のオシロスコープシステムでは、測定者がオシロスコープから離れた場所にいながら、オシロスコープの表示内容を確認できる遠隔ディスプレイが備えられているが、測定用プローブ本体に特別な機能は備わっていない。特に、装置内の被測定点にプローブを接続する際、測定者の手が入らない狭所や、視認しづらい暗所に被測定点が位置する場合がある。このような場合、従来のオシロスコープシステムでは、被測定点にプローブを接続するのが困難である。また、従来のオシロスコープシステムでは、測定用プローブのプローブ長が固定されており、且つ曲げられないため、狭所や暗所などの手元が確認しづらい状況では被測定点にプローブを接続するのが困難である。

本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、迅速且つ容易に被測定点にプローブを接続可能にすることができる測定用プローブ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る測定用プローブ装置は、プローブの先端に、被測定点の周囲を照らす照明レンズと、被測定点の周囲を撮影する撮影レンズとを備えるとともに、前記撮像レンズによる撮像結果を表示する遠隔ディスプレイと、前記プローブの照明及び撮像機能を制御するための制御装置とを備えたことを特徴とするものである。

また、前記プローブの先端に、被測定点に前記プローブを接続する金属フックを備えたことを特徴とするものである。

また、前記プローブの先端を曲げて角度調節する角度調整機構を備えたことを特徴とするものである。

さらに、前記プローブの先端の伸縮によりプローブ長を調節する伸縮機構を備えたことを特徴とするものである。

本発明によれば、狭所や暗所であっても被測定点の様子が確認でき、プローブを被測定点に迅速かつ容易に接続できる。

本発明の実施の形態１における測定用プローブ装置の全体構成を示す概略図である。本発明の実施の形態１におけるプローブ全体の構成図である。本発明の実施の形態１におけるプローブ先端の構成図である。本発明の実施の形態１におけるプローブ制御装置の構成図である。

実施の形態１．

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態１における測定用プローブ装置の全体構成を示す概略図、図２は本発明の実施の形態１におけるプローブ全体の構成図、図３は本発明の実施の形態１におけるプローブ先端の構成図、図４は本発明の実施の形態１におけるプローブ制御装置の構成図である。

まず、図１を参照しながら、本発明の実施の形態１における測定用プローブ装置の全体構成の概略について説明する。図１において、１ａ，１ｂ（以下、１ａ，１ｂを１と総称する）は被測定点に接続して電位等の情報をオシロスコープに伝送する測定用プローブ（以下、単にプローブとも称す）であり、被測定点の周囲を照らす照明レンズと被測定点の様子をディスプレイに表示する撮影レンズを有するとともに、プローブ１の伸縮機構及びプローブ先端の角度調節機構を備える。また、２ａ，２ｂ（以下、２ａ，２ｂを２総称する）は測定用プローブ１を固定するためのプローブ台であり、３はプローブ１に備わった機能を制御する制御装置である。

また、図１において、４は、プローブ１から送られた被測定点の様子を表示する遠隔ディスプレイであり、被測定点の周囲を照らす照明装置の電源スイッチ５ａ，５ｂ（以下、５ａ，５を５総称する）、被測定点の様子を撮影する撮影装置の電源スイッチ６ａ，６ｂ（以下、６ａ，６ｂを６と総称する）、さらにプローブ先端の角度調節スイッチ７ａ，７ｂ（以下、７ａ，７ｂを７と総称する）、被測定点と接続する金属フックの操作スイッチ８ａ，８ｂ（以下、８ａ，８ｂを８と総称する）、プローブ１を伸縮して長さを調節するプローブ伸縮スイッチ９ａ，９ｂ（以下、９ａ，９ｂを９と総称する）を備える。また、１０はプローブ１とオシロスコープを接続するコネクタである。

次に、図２を参照して本発明の実施の形態１におけるプローブ１の構成例を説明する。図２において、１１はプローブ１の内筒、１２はプローブ１の外筒であり、外筒１２はプローブ台２によって固定されている。１３は内筒スライド用のスプリングであり、内筒１１と外筒１２の間に挟まれている。１４はプローブ伸縮用ワイヤであり、内筒１１と接続されている。

次に、図２を参照して本発明の実施の形態１におけるプローブ先端の伸縮によりプローブ長を調整する伸縮機構の仕組みを説明する。始めに、プローブ伸縮用ワイヤ１４は緊張しており、内筒１１はプローブ伸縮用ワイヤ１４に引かれ、スプリング１３は縮んだ状態である。プローブ１を伸ばす場合、遠隔ディスプレイ４のプローブ伸縮スイッチ９を押している間、プローブ伸縮用ワイヤ１４は徐々に弛緩していく。そのため、縮んだ状態のスプリング１３が徐々に伸び、それに追従して内筒１１も伸びる。プローブ１を縮める場合は、再度プローブ伸縮スイッチ９を押すと、伸縮用ワイヤ１４が緊張しスプリング１３が縮み、それに追従してプローブ１も縮む。

さらに、図２において、１５はプローブ先端、１６はプローブ先端１５を曲げる関節部であり、１７は関節部の回転用ワイヤ、１８はプーリーであり、回転用ワイヤ１７はプーリー１８を通る。また、プーリー１８は関節部１６と一体になっており、プーリー１８が回転すると関節部１６も一緒に回転する。

次に、図２を参照して本発明の実施の形態１におけるプローブ先端１５を曲げて角度調整する角度調整機構の仕組みを説明する。初期状態ではプローブ先端１５は曲がっておらず直線形状である。遠隔ディスプレイ４の角度調節スイッチ７を押している間、関節部回転用ワイヤ１７は引かれる。ワイヤ１７が引かれるとプーリー１８（曲げ関節部１６）が回転するためプローブ先端１５が曲がる。再度、角度調節スイッチ７押すとプーリー１８（曲げ関節部１６）がプローブの曲がる方向と逆回転してプローブ先端１５が直線形状に戻る。

次に、図３を参照して本発明の実施の形態１におけるプローブ先端１５の構成例を説明する。図３において、１９は照明レンズであり、ファイバーケーブル２０によって伝送された光源の光で被測定点の周囲を照らす。また、２１は被測定点の様子を表示する撮影レンズで、撮影レンズ２１から入った光はファイバーケーブル２２を通じて撮影装置に伝送され、被測定点の様子が遠隔ディスプレイ４に表示される。また、２３は被測定点に接続する金属フック、２４は金属フック２３を覆うクリップ本体であり、２本の金属フックはクリップ本体２４と接続されている。さらに、２５は金属フック操作用のスプリング、２６はクリップ本体２４に接続されているフック操作用ワイヤ、２７は被測定の電位等の情報をオシロスコープに伝送する伝送線を示す。

続いて、図３を参照して本実施の形態１における金属フック２３の操作機能を説明する。始めに、フック操作用ワイヤ２６は緊張しており、クリップ本体２４はワイヤ２６によって引かれている。この状態ではスプリング２５は縮んでおり、金属フック２３は先端が露出している。遠隔ディスプレイ４の金属フック操作スイッチ８を押すと、フック操作用ワイヤ２６が弛緩するため、スプリングが自然長に戻り、それに追従してクリップ本体２４がワイヤ２６で引かれた位置から元の位置へ戻る。その後、金属フック２３の先端がクリップ２４の中に収納され被測定点と固定される。再度金属フック操作スイッチ８を押すと、フック操作用ワイヤ２６が緊張し、スプリングが縮み金属フック２３は露出した状態に戻る。

次に、図４を参照して本発明の実施の形態１におけるプローブ制御装置３の構成例を説明する。図４において、２８は照明装置であり、プローブ１に搭載の照明レンズ１９により被測定点の周囲を照らすための光源を備える。照明装置２８の操作は、遠隔ディスプレイ４に搭載された照明装置の電源スイッチ５により行い、スイッチ５の入り切りにより照明装置２８の電源のオン、オフを切り替える。また、２９は撮影装置であり、プローブ１の撮影レンズ２１から送られた被測定点の様子を遠隔ディスプレイ４に表示させる機能を有する。撮影装置２９の操作も照明装置２８と同様に遠隔ディスプレイ４に搭載の撮影装置の電源スイッチ６により行い、スイッチ６の入り切りにより撮影装置２９の電源のオン、オフを切り替える。

また、３０ａ，３０ｂ（以下、３０ａ，３０ｂを３０と総称する）は関節部回転用ワイヤ制御装置であり、遠隔ディスプレイ４に設けられたプローブ先端の角度調節スイッチ７ａ，７ｂを押すことで、関節部回転用ワイヤ１７が巻き取られ、プーリー１８が回転し、プローブ先端１５が曲がる仕組みとなっている。再度、角度調節スイッチ７ａ，７ｂを押すと、プーリー１８と関節部１６が逆回転してプローブ先端が直線形状に戻る。

さらに、３１ａ，３１ｂ（以下、３１ａ，３１ｂを３１と総称する）はフック操作用ワイヤ制御装置であり、遠隔ディスプレイ４に設けられたフック操作スイッチ８を押すと、フック操作用ワイヤ２６が弛緩して金属フック２３がクリップ本体２４の中に収納される仕組みとなっている。再度、フック操作スイッチ８を押すと、フック操作用ワイヤ２６が緊張し、金属フック２３は露出した状態に戻る。

加えて、３２ａ，３２ｂ（以下、３２ａ，３２ｂを３２と総称する）はプローブ伸縮用ワイヤ制御装置であり、プローブを伸ばす場合は、遠隔ディスプレイ４に搭載のプローブ伸縮スイッチ９ａ，９ｂを押し、プローブ伸縮用ワイヤ１４を弛緩させて、内筒１１を伸ばす仕組みとなっている。プローブを縮める場合は、再度、プローブ伸縮スイッチ９ａ，９ｂを押すと、伸縮用ワイヤ１４が緊張し、プローブが縮む。

次に、図１から図４を参照して、本発明の実施の形態１におけるプローブの動作を説明する。まず、測定者は、接続コネクタ１０をオシロスコープに差し込み、プローブ１ａ，１ｂとオシロスコープを接続する。その後、プローブ制御装置３および遠隔ディスプレイ４の電源を入れた後、遠隔ディスプレイ４に備えられた照明装置の電源スイッチ５を押して照明装置２８の電源を入れ、プローブ１ａ，１ｂの照明レンズ１９を点灯状態にする。さらに、遠隔ディスプレイ４に備えられた撮影装置の電源スイッチ６ａ，６ｂを押して、撮影装置２９の電源を入れ、プローブ１ａ，１ｂの撮影レンズ２１を通して、被測定点の様子を遠隔ディスプレイ４に表示する。

その後、測定者は、遠隔ディスプレイ４に表示された被測定点の様子を確認しながら、遠隔ディスプレイ４に備えられたプローブ伸縮スイッチ９ａ，９ｂを押してプローブ１ａ，１ｂの長さを調節し、プローブ１ａ，１ｂを被測定点付近に近づける。

さらに、その後、測定者は、遠隔ディスプレイ４に表示された被測定点の様子を確認しながら遠隔ディスプレイ４に備えられたプローブ先端の角度調節スイッチ７ａ，７ｂを押し、金属フック２３が被測定点に取り付けやすいようにプローブ先端１５の角度を調節する。

次に、測定者は、遠隔ディスプレイ４に表示された被測定点の内容を確認しながら、プローブ１ａ，１ｂ先端の金属フック２３を被測定点に挟んだ後、遠隔ディスプレイ４に備えられた金属フックの引出しスイッチ８を押して金属フック２３によって被測定点を挟みこみプローブを被測定点に接続する。

その後、測定者は、オシロスコープを操作して被測定点の測定を開始する。測定された被測定点の情報はフック先端に接続された伝送線２７を通じてオシロスコープに伝送される。

以上説明したように、本発明の実施の形態１によれば、遠隔ディスプレイ４と、照明装置２８、撮像素子２９を有するプローブ制御装置３とを備えたプローブ１により、測定者は狭い所や測定環境の明るさに関係なく、プローブを被測定点に迅速かつ容易に接触することができる。

１プローブ、２プローブ台、３プローブ制御装置、４遠隔ディスプレイ、５照明装置の電源スイッチ、６ａ，６ｂ撮影装置の電源スイッチ、７ａ，７ｂプローブ先端の角度調節スイッチ、８フック操作スイッチ、９ａ，９ｂプローブ伸縮スイッチ、１０接続コネクタ、１１内筒、１２外筒、１３スプリング、１４プローブ伸縮用ワイヤ、１５プローブ先端、１６関節部、１７関節部回転用ワイヤ、１８プーリー、１９照明レンズ、２０ファイバーケーブル、２１撮影レンズ、２２撮影用ファイバーケーブル、２３金属フック、２４クリップ本体、２５スプリング、２６フック操作用ワイヤ、２７伝送線、２８照明装置、２９撮影装置、３０ａ，３０ｂ関節部回転用ワイヤ制御装置、３１ａ，３１ｂフック引出し用ワイヤ制御装置、３２ａ，３２ｂプローブ伸縮用ワイヤ制御装置

Claims

プローブの先端に、被測定点の周囲を照らす照明レンズと、被測定点の周囲を撮影する撮影レンズとを備えるとともに、
前記撮像レンズによる撮像結果を表示する遠隔ディスプレイと、
前記プローブの照明及び撮像機能を制御するための制御装置と
を備えたことを特徴とする測定用プローブ装置。
前記プローブの先端に、被測定点に前記プローブを接続する金属フックを備えたことを特徴とする請求項１に記載の測定用プローブ装置。
前記プローブの先端を曲げて角度調節する角度調整機構を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の測定用プローブ装置。
前記プローブの先端の伸縮によりプローブ長を調節する伸縮機構を備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の測定用プローブ装置。