電位計のメーカー3社・10製品を一覧でご紹介します。まずは使用用途や原理についてご説明します。
目次
回路の2点間の電位差を測定することで電位、電圧などの正確な測定ができる計測器です。帯電した導体間の静電引力や静電反発力を利用することで、回路から電流をとらずに計測することが可能です。代表的な形式として、象限電位計と振動容量電位計があげられます。象限電位計は金属製の可動片（4つに分割された円板間が針金でつり下げられている）によって測定し、電位のほかに微小電流、低力率（供給電力中の消費電力の有効利用率が低いことの指標）などの測定にも利用できます。振動容量電位計は入力と並列の電気容量を変化させることで直流の入力を交流に変換した後、更に増幅してその出力を読取るという仕組みです。しかし、取扱いに技能を必要とするため、近年ではデジタルマルチメーターが広く使われています。
電位計は以下の場合に用いられます。
①内部の抵抗が高い電源における起電力を測定したい
②結晶体、摩擦電気の圧電気のように、高電圧であるものの電流がとれない場合
③電流を流すことができても、陽極と陰極の分極が生じて、起電力の正確な値が測定できない場合
電位計の種類には振動容量形（入力コンデンサーの電極を振動させることで、電気回路に電源や他からの回路から電圧をかける印加直流電圧に比例した交流電圧に変換し、交流増幅する）や、直結合増幅形（電界効果トランジスターまたは電位計真空管を利用したもの）があります。一般的な電圧計と比較すると入力抵抗が1014～1016Ωと非常に高いので、放射線、静電気、絶縁材料などの分野で電位、絶縁抵抗、電荷、微小電流などの測定に使用されています。
電位計にはさまざまな種類があるため、ここでは静電気を計測する表面電位測定器の原理を一例として紹介します。
表面電位測定器の測定部である、表面電位のセンサは静電誘導現象を原理としています。静電誘導現象とは、帯電した物体を導体に対して近づけた際に、帯電した物体に近い側に、帯電した物体とは逆の極性の電荷が引き寄せられるという現象のことです。電位計において、静電界強度 (電場の強さを示す値で、帯電物体の帯電電位に比例する)を検出電極が受け取ると、誘導電荷が生じます。この静電界強度を振動電極で周期的に変化させると、誘導電荷も同調して周期的な変化をし、検出電極からアース（接地極）に変位電流が流れます。この際に流れた電流を抵抗により交流電圧信号に変換することで、帯電している物体の帯電電位を知ることができます。測定される値は、距離、物体の大きさ、環境条件（温度・湿度など）に影響をうけるため、これらの因子を一定にして比較検討を行う必要があります。
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![表面電位計[S2002D] 【表面電位非接触測定】](https://metoree.com/img/products/27695.png)
画像出典: 株式会社川口電機製作所公式サイト株式会社川口電機製作所の「表面電位計[S2002D]【表面電位非接触測定】」は高精度な非接触タイプの電位計です。
表面電位の測定範囲は0～±1999Vとやや狭眼ですが、非接触で測定できるのは本機の一番の特徴です。
接触タイプの場合、静電気測定時に精電機が電圧計を通ってリークするため正しく測定できませんが、この非接触タイプであれば、静電気も問題なく測定できます。
測定距離補正機能を搭載しており対試料間の距離が変動しても高い感度を示します。
画像出典: 株式会社シロ産業公式サイト株式会社シロ産業の「デジタル表面電位計/品番M1352S-10K」は持ち運び可能なデジタル電位計です。
定格帯電量の範囲は±20.0kV、表示最小単位0.1kV(±1.0～±20.0kV)、0.01kV(0～±0.99kV)と電池内蔵のコードレスタイプながら、ある程度の電位測定が可能です
測定中の最高または最低の帯電電位値を検知し表示します。
非常に軽量で重さは85g（乾電池含まず）、バックライト付きのため、暗い場所でも使用可能。
画像出典: 株式会社シロ産業公式サイト株式会社シロ産業の「人体電位計／品番MB16SD-4000K」は人体の帯電電位が測定できる電位計です。
電位の測定範囲は±0.1～±999.9Vです。
電子デバイスや金属工具は、人体電位によって充電されるため、それらが電子デバイスに触れると、電流が流れ、障害が発生する可能性があります。
本機であらかじめ人体電位を測定し、電子デバイスとの接触を避けることでデバイスの損傷リスクをなくすことができます。
画像出典: トレック・ジャパン株式会社公式サイトトレック・ジャパン株式会社の「接触型表面電位計Model821HH」は小型、バッテリー駆動の携帯性に優れた電位計です。
定格帯電量範囲±20.0kVのため、ある程度の電位測定が可能です
入力インピーダンスが10^14Ω以上10^-14F以下と非常に高いので、静電気を吸い取らず（測定物質に影響を与えることなく）に測定可能です。
その他、温湿度計を内臓しており、測定値に合わせ測定環境を記録出来ます。また、PCと接続することでデータのグラフ化することもできます。
画像出典: トレック・ジャパン株式会社公式サイトトレック・ジャパン株式会社の「高圧高速表面電位計Model341B」は電位測定範囲が広く高速測定が可能な電位計です。
表面電位の測定範囲は0～±20,000Vのため、幅広く測定できます。
高温・高湿度環境下、イオン制御室内、真空中などの環境でも測定可能です。
用途としては、クリーンルーム内、真空条件下、イオン制御下における生産工程での静電気監視やゴム、プラスチック、高分子フィルムの測定などに応用できます。
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