電場測定メーターの測定原理を教えて下さい

質問

写真のような電場測定器のプローブの構造を教えて下さい。

交流電流の電線の近くで電場強度を測定するにあたって
小学生の実験向けに
保護者が簡易テスターに接続して
交流電流の低周波や、kHz 領域の電場の概算値を確認することができるように
プローブを自作するために必要な回路構成などの情報を教えていただけますでしょうか。

ＰＴＡからは補助金が全く出ませんので、自腹で工作をする他はありません。

それでは、よろしくお願いいたします。

回答No.2

QCD2001

アンプを使わないので、この回路がよさそうに思います。
ダイオードを４本使いますが、１０本セットで買うのならこの方が良いのでは、と思います。

実物のダイオードの赤い線があるほうがマイナス側で、配線図の記号の三角ではない方の側になります。
４本のダイオードを組み合わせることで効率が良くなり、感度が増します。

お礼

ご親切な指導をいただき、感謝いたします

回答No.1

QCD2001

用途は小学生を対象とした実験のデモンストレーションで、
測定するのは電灯線程度の電圧・電流と周波数
秋葉原で数千円程度で販売されている簡易なテスターに接続して使用する。
予算がないので自腹で作成する。

という条件ですね。
電灯線程度の周波数の場合、電場は弱すぎて測定できないので、磁場を測定します。
交流電流が流れている長い電線は、直径が無限大のコイルの一部とみなすことができます。ここにもう一つのコイルを近づけると、電磁誘導により近づけたコイルに電流が発生します。この電流を測定します。
写真の機器のプローブの中身は単純なコイルです。

価格が数千円程度の市販の簡易なテスターは、電流計の最大目盛りが１ｍＡ程度ですから、感度が低すぎて測定できないかもしれません。

「ラジケータ」と呼ばれる感度が３００μＡ程度以下のものを使い、エナメル線を１０００回以上巻き、検波用ダイオードを組み合わせると、測定できる可能性があります。

ラジケータは、高性能のものですと数千円以上しますが、簡易なものですと数百円で買えます。
http://eleshop.jp/shop/g/g263131/

検波用ダイオード
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-05507/

ところで、電線が通電しているかどうかを音やランプの点灯で知らせるタイプのものが日曜大工センターなどで、１０００～２０００円程度で市販されています。鉛筆をぶっとくしたような形の器具で、通電した電線に近づけるとブーという音が鳴ります。磁場が強いと音も強くなるので、電線に近づけたり遠ざけたりすると、音が大きくなったり小さくなったりします。

小学生を対象として、電線の周りには目に見えない何かがある、ということを示すだけであるなら、こういった器具も検討してみてはいかがですか。

補足

詳細なご説明をいただき、とても感謝しております。
手元にあるテスターは、μＡレンジまで測定できます。

ラジケーターとダイオードをどのようにコイルと接続するべきか
簡単な回路図をお教えいただけると助かります。
よろしくお願いいたします。