[发明专利]非接触电压测量系统

说明书

本发明题为：“非接触电压测量系统”。本发明提供了用于测量绝缘导体（例如，绝缘导线）的交流(AC)电压而不需要所述导体与测试电极或探针之间的电流连接的系统和方法。非电流接触（或“非接触”）电压测量系统包括可变电容子系统，所述可变电容子系统操作以在被测绝缘导体和接地之间生成可变电容电压。在测量期间，所述非接触电压测量系统改变所述可变电容子系统的所述电容以改变所述被测绝缘导体和所述接地之间的电容分压器电路的阻抗。通过在所述可变电容子系统上按顺序进行两次（或三次）测量，可以确定所述绝缘导体的所述AC电压，而不需要与所述绝缘导体的任何电流连接。所述绝缘导体的所述确定的AC电压然后可被呈现给操作者并且/或者传送到外部设备。

背景技术

技术领域

本公开整体涉及电特性的测量，并且更具体地，涉及交流(AC)电压的非接触测量。

相关领域的说明。

电压表是用于测量电路中电压的仪器。测量不止一个电特性的仪器称为万用表或数字万用表(DMM)，并且操作以测量服务、故障排除和维护应用通常需要的许多参数。此类参数通常包括交流(AC)电压和电流，直流(DC)电压和电流，以及电阻或连续性。还可以测量其他参数，诸如功率特性、频率、电容和温度，以满足特定应用的要求。

对于测量AC电压的常规电压表或万用表，必须使至少一个测量电极或探针与导体电流接触，这通常需要切除绝缘电线的绝缘部分，或提前提供测量端子。除了需要裸露导线或端子来进行电流接触之外，将电压表探针与剥离导线或端子接触的步骤可能由于电击或触电的风险而相对危险。

非接触电压检测器通常用于检测交流(AC)电压（通常为高电压）的存在，而无需与电路电流接触。当检测到电压时，通过诸如光、蜂鸣器或振动马达之类的指示来警告用户。然而，此类非接触电压检测器仅提供AC电压的存在或不存在的指示，而不提供AC电压的实际幅值（例如，RMS值）的指示。

因此，需要AC电压测量系统，其提供方便且准确的电压测量，而不需要与被测电路电流接触。

发明内容

用以测量绝缘导体中的交流(AC)电压的系统可以概括为包括：可邻近绝缘导体定位而不与导体电流接触的导电传感器，其中导电传感器与绝缘导体电容地耦合；可变电容子系统，该可变电容子系统包括第一电容子系统节点和第二电容子系统节点，该第一电容子系统节点电耦合到导电传感器，并且该第一电容子系统节点和第二电容子系统节点在其间具有电容，该电容在至少第一电容值(C₁)和第二电容值(C₂)之间选择性地可变，该第二电容值(C₂)不同于第一电容值(C₁)；电压测量子系统，该电压测量子系统在操作中检测第一电容子系统节点和第二电容子系统节点之间的电压；至少一个非暂态处理器可读存储介质，该非暂态处理器可读存储介质存储处理器可执行指令或数据中的至少一者；以及至少一个处理器，该处理器通信地耦接到该至少一个非暂态处理器可读存储介质，并且在操作中，响应于处理器可执行指令或数据的执行，该至少一个处理器：使得可变电容子系统在第一电容子系统节点和第二电容子系统节点之间具有第一电容值(C₁)；使得电压测量子系统检测第一电容子系统节点和第二电容子系统节点之间的第一电压(V_M1)；使得可变电容子系统在第一电容子系统节点和第二电容子系统节点之间具有第二电容值(C₂)；使得电压测量子系统检测第一电容子系统节点和第二电容子系统节点之间的第二电压(V_M2)；以及至少部分地基于检测到的第一电压(V_M1)和检测到的第二电压(V_M2)来确定绝缘导体中的AC电压(V_AC)。