[發明專利]用于非接觸式電壓測量設備的多傳感器配置

在審

• 申請號: 201910384631.0
• 申請日: 2019-05-09
• 公開（公告）號: CN110470878A
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發明（設計）人: R.施托伊爾;R.羅德里格斯
• 申請（專利權）人: 弗蘭克公司
• 主分類號: G01R15/16
• 分類號: G01R15/16;G01R19/00
• 代理公司: 72001 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 劉書航;劉春元<國際申請>=<國際公布>

1.一種測量絕緣導體中的交流電(AC)的設備，所述設備包括：

外殼；

傳感器子系統，所述傳感器子系統物理耦合到所述外殼，所述傳感器子系統能夠靠近所述絕緣導體選擇性地定位而不電流接觸所述導體，其中所述傳感器子系統與所述絕緣導體電容耦合，所述傳感器子系統包括第一傳感器部分和獨立于所述第一傳感器部分的第二傳感器部分；

導電內部接地保護件，所述導電內部接地保護件至少部分地圍繞所述傳感器子系統并且與所述傳感器子系統電流隔離，所述內部接地保護件的大小和尺寸被設計成保護所述傳感器子系統免受雜散電流的影響；

導電參考屏蔽件，所述導電參考屏蔽件圍繞所述外殼的至少一部分并且與所述內部接地保護件電流絕緣，所述導電參考屏蔽件的大小和尺寸被設計成減小所述內部接地保護件和外部接地部之間的電流；

共模參考電壓源，在操作中，所述共模參考電壓源生成具有參考頻率的交流(AC)參考電壓，所述共模參考電壓源電耦合在所述內部接地保護件和所述導電參考屏蔽件之間；

輸入電壓信號調節電路，所述輸入電壓信號調節電路能夠選擇性地交替耦合到所述傳感器子系統的所述第一傳感器部分和所述第二傳感器部分，其中在操作中，所述輸入電壓信號調節電路生成傳感器電流信號，所述傳感器電流信號指示由于所述待測絕緣導體的所述輸入電壓而傳導流過所述傳感器子系統的電流；

參考信號調節電路，所述參考信號調節電路能夠選擇性地交替耦合到所述傳感器子系統的所述第一傳感器部分和所述第二傳感器部分，其中在操作中，所述參考信號調節電路生成傳感器電流信號，所述傳感器電流信號指示由于在所述待測絕緣導體中檢測的所述AC參考電壓而傳導流過所述傳感器子系統的電流；和

控制電路，所述控制電路通信地耦合到所述輸入電壓信號調節電路和所述參考信號調節電路，其中在操作中，所述控制電路：

接收來自所述輸入電壓信號調節電路和所述參考信號調節電路中的每一者的傳感器電流信號；以及

至少部分地基于所接收到的傳感器電流信號、所述AC參考電壓和所述參考頻率來確定所述絕緣導體中的AC電壓。

2.根據權利要求1所述的設備，其中所述第一傳感器部分包括電耦合在一起的第一多個間隔開的導電傳感器，并且所述第二傳感器部分包括電耦合在一起的第二多個間隔開的導電傳感器。

3.根據權利要求2所述的設備，其中所述第一傳感器部分的所述第一多個導電傳感器與所述第二傳感器部分的所述第二多個導電傳感器交錯。

4.根據權利要求1所述的設備，其中所述輸入電壓信號調節電路能夠經由第一開關選擇性地交替耦合到所述第一傳感器部分和所述第二傳感器部分，并且其中所述參考信號調節電路能夠經由第二開關選擇性地交替耦合到所述第一傳感器部分和所述第二傳感器部分。

5. 根據權利要求4所述的設備，其中在操作中，所述控制電路同步地控制所述第一開關和所述第二開關的所述狀態以交替地：

將所述第一傳感器部分電耦合到所述參考信號調節電路，以及將所述第二傳感器部分電耦合到所述輸入電壓信號調節電路；以及

將所述第二傳感器部分電耦合到所述參考信號調節電路，以及將所述第一傳感器部分電耦合到所述輸入電壓信號調節電路。

6.根據權利要求5所述的設備，其中在操作中，所述控制電路在50%的占空比下同步地控制所述第一開關和所述第二開關的所述狀態。

7. 根據權利要求1所述的設備，其中在操作中，所述控制電路：

確定所述第一傳感器部分和所述第二傳感器部分中的哪一者生成最大傳感器電流信號；以及

至少部分地基于所述第一傳感器部分和所述第二傳感器部分中的哪一者生成所述最大傳感器電流信號的確定來確定所述絕緣導體中的所述AC電壓。