CN103140774A - 用于探测电线路的方法和探测系统 - Google Patents

用于探测电线路的方法和探测系统 Download PDF

Info

Publication number
CN103140774A
CN103140774A CN2011800483092A CN201180048309A CN103140774A CN 103140774 A CN103140774 A CN 103140774A CN 2011800483092 A CN2011800483092 A CN 2011800483092A CN 201180048309 A CN201180048309 A CN 201180048309A CN 103140774 A CN103140774 A CN 103140774A
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
detector
voltage
battery core
conductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2011800483092A
Other languages
English (en)
Inventor
M.哈尔
A.阿尔布雷希特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of CN103140774A publication Critical patent/CN103140774A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R29/00Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
    • G01R29/08Measuring electromagnetic field characteristics
    • G01R29/0807Measuring electromagnetic field characteristics characterised by the application
    • G01R29/0814Field measurements related to measuring influence on or from apparatus, components or humans, e.g. in ESD, EMI, EMC, EMP testing, measuring radiation leakage; detecting presence of micro- or radiowave emitters; dosimetry; testing shielding; measurements related to lightning
    • G01R29/085Field measurements related to measuring influence on or from apparatus, components or humans, e.g. in ESD, EMI, EMC, EMP testing, measuring radiation leakage; detecting presence of micro- or radiowave emitters; dosimetry; testing shielding; measurements related to lightning for detecting presence or location of electric lines or cables
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/06Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
    • G01R33/09Magnetoresistive devices
    • G01R33/091Constructional adaptation of the sensor to specific applications
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/02Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with propagation of electric current
    • G01V3/06Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with propagation of electric current using ac
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/08Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices
    • G01V3/088Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices operating with electric fields
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/08Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices
    • G01V3/081Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices the magnetic field is produced by the objects or geological structures

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于探测具有至少两个电芯线(311,313,315)的电线路(307)的方法,其特征在于,电学量被施加到两个电芯线(311,313)上,用于形成电磁场,其中检测与该电磁场相对应的场量。此外,本发明还涉及一种探测系统。

Description

用于探测电线路的方法和探测系统
技术领域
本发明涉及一种用于探测电线路的方法和探测系统。此外,本发明还涉及一种施加模块(Beaufschlagungsmodul)和一种探测器。
背景技术
公知借助对电线路所辐射的电场的测量来探测墙壁、天花板或地板中的电线路。该电场(E场)由于在这些电线路上存在的例如为具有50Hz或60Hz的110V或230V或具有50Hz或60Hz的380V的交流电网电压而形成。测量电场的常见电场传感器的测量电路被设计为使得所述测量电路探测50Hz或60Hz。
但是不利的是,公知的传感器不能区分由要发现的线路所辐射的电场与由干扰物所辐射的电场,这些干扰物在家庭使用中或者在建筑工地上能数目众多地被发现。这些干扰物例如可能是家用电器。
此外,不利的是,例如由于湿的墙壁和导电瓷砖而有利于电场的传播,这进一步使探测并且尤其是定位变得困难。
公开文献DE 40 30 634 A1公开了一种用于找出芯线的方法。在这种情况下,无线电发送器被连接到唯一的芯线上,其中该芯线用作该无线发送器的发送天线。接着,高频载频被馈入到该芯线中,并且借助无线电接收器来测量被传播的电场。
公知方法的缺点尤其在于,需要复杂的无线电发送器。此外,该高频波还可以产生干扰场,并损害电子设备的功能。
发明内容
因而,本发明所基于的任务可以在于,给出一种用于探测电线路的方法和探测系统,所述方法和探测系统克服了公知的缺点,并且使得能够容易地找出电线路。
该任务借助独立权利要求的相应主题得到解决。有利的扩展方案是相应的从属权利要求的主题。
本发明所包括的构思是,给出一种用于探测电线路的方法。该线路包括至少两个电芯线、优选地三个电芯线。芯线例如可以是保护导体(Schutzleiter),所述保护导体也可以被称为PE导体,其中PE代表“保护接地(protective earth)”。芯线例如也可以是零导体,该零导体也可以被称作PEN导体,其中PEN代表“保护中性线(protective earth neutral)”。芯线尤其是也可以是中性导体,该中性导体与直流电流结合也可以被称为中性线。中性导体也可以被称作N导体,其中N代表“中性(Neutral)”。
根据本发明,这两个芯线被施加有电学量,使得围绕芯线形成了电磁场。与该电磁场相对应的场量被相对应地检测。
本发明尤其是提供了如下优点:由于对这两个芯线的主动(aktiv)施加而可以产生考虑线路的环境参数的被适配的电磁场,使得例如能够以有利的方式使潮湿墙壁的影响最小化。
此外,本发明还包括的构思是,给出一种用于探测具有至少两个电芯线的电线路的探测系统。也可被称为测量系统的探测系统包括探测器,用于检测与电磁场相对应的场量。此外,根据本发明还设置了施加模块,该施加模块被设立来将电学量施加到所述两个电芯线上。优选地,该探测系统被设立用于执行根据本发明的方法。
该施加模块与所述两个电芯线电连接,并且给所述两个芯线施加电学量。例如,该施加模块可以具有负载模块,用于在所述两个电芯线上产生电负载。可以说,该负载模块将电流加印(aufpraegen)到要寻找的线路上。优选地,该电流可以具有所限定的分布(Verlauf)。通常也可以被称作测量接收器的探测器尤其是在覆盖该线路的墙壁上运动,并且测量由电流流动得到的磁场(B场)。根据另一实施形式,尤其是当该负载模块产生高频电流时,也可以测量该电场(E场)。
根据另一实施形式,施加模块例如可以具有感应模块,用于感应所述两个电芯线中的电压。该感应模块与要寻找的线路相连接,并且感应要寻找的线路中的电压。优选地,具有所限定的分布的电压被感应。该探测器或测量接收器尤其是在覆盖该线路的墙壁上运动,并且测量所感应的电压的E场,尤其是测量所感应的电压分布的E场。
因为可改变相应施加的电学量的时间变化过程在这两种情况下(感应电压和所加印的电流)可以变化,所以根据所施加的电学量形成了特征电磁场,该特征电磁场也可被称作测量场。所探测到的场因此可以简单而明确地与该施加模块关联,使得能够可靠地标识所施加的线路。此外,还可以以有利的方式来区分干扰电磁场和测量场。优选地,电学量被调制。尤其是,可以借助该电学量的频率的调制来使墙壁湿度的影响最小化。优选地,该探测器具有解调器,用于对调制过的所馈入的信号进行解调。
该探测器优选地可以包括用于探测电场和/或磁场的传感器。优选地,该探测器包括霍尔传感器、一个或多个线圈、基于各向异性磁阻(AMR,anisotropen magnetoresistive)效应的AMR传感器、或者基于“巨磁阻”(GMR,giant magnetoresistance)效应的GMR传感器或者一个或多个电极。
根据实施形式,该施加模块被布置在壳体中,该壳体具有两个电接触部(Kontakt),用于相应接触所述两个电芯线。由此实现了该施加模块与所述电芯线的特别简单的电连接。优选地,所述两个电接触部具有夹紧连接装置(Klemmverbindung),使得该施加模块可以被夹紧到所述两个电芯线上。优选地,形成该壳体,以便被插入到电插座中。该壳体例如具有一个或多个插头接触部或管脚。根据另一实施形式,该壳体具有适配器,使得该壳体可以以可拆卸的方式被插入或者被固定在发光装置底座(Leuchtmittelfassung)中。优选地,该适配器包括螺纹基座(Gewindesockel),该螺纹基座可以旋入灯的螺纹灯座中。
根据另一实施形式,该施加模块具有发送器,该发送器尤其是发送识别信号。识别信号尤其是可以用于标识该施加模块。就此而言,该识别信号也可以被称作标识信号。优选地,该探测器具有探测器接收器,该探测器接收器接收由该施加模块所发送的识别信号。因此,可以以有利的方式引起在施加模块与探测器之间的明确关联。这尤其是提供了如下的优点,即因为任何时间都能够进行明确的关联,所以可以同时使用多个施加模块和/或多个探测器。优选地,该施加模块与该探测器借助蓝牙和/或W-LAN和/或ZigBee协议和/或irDA(红外传输)协议来通信。该发送器和该探测器接收器接着针对相对应的通信协议被构造。
根据另一实施形式,该探测器具有探测器发送器,该探测器发送器尤其是发送控制信号。优选地,所述控制信号由该施加模块的接收器来接收,使得该探测器可以以有利的方式来主动控制并且例如参数化该施加模块。与在该发送器与该探测器接收器之间的通信相类似地,该探测器发送器与该接收器通信,也即尤其是通过蓝牙、WLAN、ZigBEE和/或irDA来通信。
附图说明
以下依据优选实施例参照附图更为详细地阐述了本发明。在这种情况下:
图1示出了施加模块,
图2示出了负载模块,
图3示出了另一负载模块,
图4a示出了线圈的侧视图,
图4b示出了图4a中的线圈的俯视图,
图4c至图4i分别示出了不同的线圈装置,
图5示出了负载模块的框图,
图6示出了另一施加模块,
图7示出了输出信号的调制,
图8a和图8b根据图7中的调制示出了所接收到的测量信号,
图9示出了另一施加模块,
图10a和图10b示出了在插座上的图9中的施加模块,
图11示出了另一施加模块,
图12示出了感应电压的耦合输入,
图13示出了该感应电压如何被加负载,
图14示出了常规的置零(Nullung),
图16示出了施加模块,
图17示出了输出信号的调制,
图18a和图18b根据图17中的调制示出了所接收到的测量信号,
图19示出了施加模块的壳体和适配器,以及
图20示出了根据本发明的方法的实施形式的流程图。
在下文中,相同的附图标记表征相同的特征。
具体实施方式
图1示出了施加模块101。该施加模块101包括负载模块103,用于在两个电芯线上产生电负载,其中这两个电芯线可以分别被称作馈线(Hinleiter)和被称作回线(Rueckleiter)。现在,如果该负载模块103与该馈线和回线相连,则在所接上的(anlegen)电压的情况下,由于借助该负载模块所产生的电负载引起的相同电流在馈线中和在回线中带不同符号地流动。可以设置,已经存在电网电压。但也可以设置,还必须首先将电压接上到该馈线和接上到该回线上。由于相同电流在馈线和回线中但带不同符号地流动,所以由该馈线和回线所产生的磁场通常相互抵消。但只有当馈线和回线被布置在相同的位置处时才如此。在物理上,这在线路中是不可能的。如果该线路包括铜绞线,尤其是当芯线是铜绞线时,则只有当馈线和回线相互交织时,该磁场才会被消除,这按照电子技术、电子和信息技术协会(VDE)的规定是不允许的。根据本发明的测量原理有利地利用了这种情况。
但例如,如果线路不按照规定地敷设,或者出于其他原因,例如由于馈线和回线的对称性而使该磁场消除,则根据优选的实施形式可以执行馈线和回线的隔开,这在图2中示出。
图2示出了负载模块201,该负载模块201与PE导体203、N导体205和电芯线207电连接,其中该电芯线207通常也可以被称作L导体。如能识别的那样,该负载模块201的相应端子与该PE导体203、该N导体205和该L导体207在不同的位置处相连接,使得在馈线(根据电压的符号为L导体207或N导体205)与回线(相对应地为N导体205或L导体207)之间不存在对称,使得B场不会被消除。就此而言优选地可以仅将一个电芯线用作导体,其中该馈线和回线接着分离地被实施。尤其是在交流线路中,三个导体中的仅一个导体的电流被调制,以便有利地避免前面所描述的对称引起的消除。根据另一实施形式,也可以设置,在三个导体的每个中交替地产生调制过的电流。由此可以以有利的方式更好地探测该电线路的尺寸,其中该电线路通常也可以被称作电力电缆(Stromkabel)。优选地,该电力电缆是交流电缆。
图3示出了根据本发明的方法的另一实施形式。作为负载模块301形成的施加模块利用两个接触部303a和303b被插入插座305中。该插座305与要探测的线路307相连接,其中该线路307被布置在墙壁309之后。该线路307包括L导体、N导体313和PE导体315,其中该接触部303a与该N导体313连接,而该接触部303b与该L导体311连接。此外,该施加模块301还包括可变电阻317,该可变电阻317被连接在这两个接触部303a与303b之间。控制装置319控制该可变电阻317的电阻值。例如,该控制装置319可以包括微控制器。
在该导体311和313中流动的电流借助电网电源来产生。该负载模块301产生电负载。电负载尤其是借助该负载模块来调制。流动的电流用I来表征。就此而言,围绕该线路307构造了磁场B。在该实施例中包括线圈323的探测器321通过测量在该线圈中所感应的电压UM的方式来探测该磁场。
该磁场优选地也可以借助霍尔传感器、AMR传感器、GMR传感器或其他集成传感器来测量,其中这些传感器在其z轴上是可旋转的。在该线圈323的情况下,该线圈的被该磁场垂直通过的面积通过在z轴中的旋转而变化。由此尤其是可以确定最高点,在该最高点处,向左和向右的旋转都导致所感应的电压降低,该电压也可以被称作感应电压。该线圈的y轴接着指向要发现的线路307。由此可以在x轴中的任意位置上,活动方向、尤其是向左或向右的活动方向指示要发现的线路307在何处。通过相对应的信号处理、尤其是智能信号处理,尤其是可以根据该感应电压的调制来推断在线路307中的电流分布。由于该电流分布(该电流分布例如可以被脉宽调制和/或被频率调制和/或可具有数字签名)对于信号处理而言是公知的,所以可以根据调制进行探测。如果测量到所感应的电压,则可以通过计算算出地确定该B场的分布,并由此确定在该线路307中流动的电流。由此,有利地保证了对该线路307的探测的明确性。
图4a示出了线圈401的实施形式的侧视图,其中该线圈401可以被使用在根据本发明的探测器中。该线圈401具有起始接触部403a和终端接触部403b,在起始接触部403a和终端接触部403b上可以测量在该线圈401中的感应电压。图4b示出了图4a中的线圈401的俯视图。
图4c至图4i分别示意性地示出了探测器壳体405,该探测器壳体405具有线圈装置,该线圈装置包括图4a和图4b中的一个或多个线圈401,其中出于清楚原因未示出该起始接触部403a和终端接触部403b。还结合不同的线圈装置来详细描述了相对应的磁场测量方法。该线圈401也可以被称作传感器。
在图4c中,该探测器壳体405具有线圈401,该线圈401位置固定地被布置在该探测器壳体405中。尤其是也就是说,该线圈401不能围绕一个空间轴转动。该线圈401或传感器仅可以在一个位置上测量B场。借助空间移动或活动可以在该线路307上找到最大的B场。
在图4d中,该探测器壳体405具有线圈401,该线圈401围绕其z轴可转动地被放置。由此,可以检测该磁场是在相对于该线路307的左边更大还是在相对于该线路307的右边更大。这样,尤其是可以指示该线路307所处的方向。
在图4c和图4d中的两个探测器壳体405分别仅具有一个线圈401。这些线圈401在这种情况下也可以被称作单个传感器。
在图4e中,该探测器壳体405具有三个相互并行布置的线圈401,这些线圈401分别位置固定地被布置。利用该线圈装置,尤其是可以有利地识别在相对于该线路307的左边或右边的磁场是更大还是更小。这样,尤其是能够指示该线路307所处的方向。
在图4f中,该探测器壳体405具有三个线圈或传感器401。三个线圈401中的两个在其z轴上具有与第三线圈不同的取向。也就是说,这两个线圈围绕其z轴相对于该第三线圈旋转。由此有利地改变了接收波瓣(Empfangskeule)。优选地,这三个线圈405与其相应的z轴平行地被布置,其中围绕z轴的旋转是不同的。优选地,两个外部线圈相对于中间的线圈旋转。利用这种线圈装置尤其是可以有利地识别在相对于该线路307的左边或右边的磁场是更大还是更小。这样尤其是能够指示该线路307所处的方向。
在图4g中,该探测器壳体405具有四个线圈401。四个线圈401中的每两个线圈对置平行地布置。因此,尤其可以有利地识别该探测器壳体405与该线路307平行地被移动还是不与该线路307平行地被移动。
在图4h中,该探测器壳体405具有五个线圈401。四个线圈401与在图4g中所示的线圈装置相类似地被布置,其中第五线圈401居中地被布置在对置平行布置的线圈对之间。借助该线圈装置尤其是可以有利地检测在相对于该线路307的左边或者右边的B场是更大还是更小,并且检测该探测器壳体405是与该线路307平行地被移动还是不与该线路307平行地被移动。
图4i示出了与图4h相同的线圈装置,其中,与图4h不同,该居中的线圈401在x轴和y轴上可转动地、尤其是在xy平面中可转动地被放置。由此,可以有利地检测在相对于该线路307的左边或者右边的B场是更大还是更小,该探测器壳体405是否直接位于该线路307上,以及该探测器壳体405是与该线路307平行地被移动还是不与该线路307平行地被移动。
图5示出了施加模块501的框图,该施加模块501包括负载模块503,其中该负载模块503被构造为可控的可变电阻。该施加模块501与L导体505和N导体507电连接,使得该负载模块503在这样形成的电路中产生电负载。该L导体505、该N导体507和PE导体509是电线路(未示出)的电芯线。该负载模块503与驱动器511相连接,该驱动器511在其一侧与微控制器513连接。该微控制器513可以通过该驱动器513来控制该负载模块503,尤其是调节电阻值。优选地,该电阻值可以被调制。此外,还设置有三个开关S1、S2和S3,通过这些开关可以给该负载模块503分配标志、例如编号。这三个开关S2、S2和S3优选地可以由负载模块壳体的外侧(未示出)来调节,并且尤其是可供使用的(zugaenglich)。优选地,根据所分配的标志来进行调制,使得探测器能够将所测量的信号明确地与该施加模块501关联。因此,尤其是可以有利地实现并行操作多个负载模块。
此外,该施加模块501还具有WLAN模块515和蓝牙模块517,WLAN模块515和蓝牙模块517尤其是分别包括相对应的发送器和接收器。借助该WLAN模块515和该蓝牙模块517,尤其是能够实现与该测量接收器或探测器的其他通信,其中该测量接收器或探测器具有相对应的WLAN模块和相对应的蓝牙模块。
图6示出了施加模块601,该施加模块601包括被形成为可变电阻的负载模块603,该负载模块603与图5类似地与驱动器605连接,该驱动器605借助微控制器607来控制。该负载模块603与两个电芯线609a和609b连接,并且基于存在的电网电压来产生电负载,使得电流I在电芯线609a和609b中流动。在包括线圈613的测量接收器或探测器611中,在该线圈613中所感应的电压UM被测量。
图7示出了电流调制的实施形式以及该测量接收器611与该施加模块601的同步。关于时间t绘制了驱动器电压U。因为驱动器电压U对应于该负载模块603的电阻值,所以可以这样调节在该电芯线609a和609b中流动的电流值,这又产生相对应的磁场。传输开始于起始块701,该起始块701尤其是将测量的开始用信号通知给该探测器611。接着是标志块703,该标志块703也可以被称作“设备名(Device Name)”块。该标志块703传送明确的负载模块标志,使得该测量接收器611可以将所检测到的信号明确地与该负载模块603关联。在该标志块703之后,不同的频率f1、f2、f3、f4和f5以相对应的时间间隔t1、t2、t3、t4和t5被调制。优选地使用多于5个或少于5个的频率块来进行调制。
图8a和8b示出了在测量接收器侧的信号,其中图8a示出了具有比图8b更高强度(例如测量接收器指示的70%)的测量信号,该图8b示出了具有更低强度(例如测量接收器指示的30%)的测量信号。在相应左边的图表中关于时间t绘制了所感应的电压UM。相应右边的图表示出了左边图表中的经过傅立叶变换的所测量的频谱。就此而言,关于频率f绘制了电压U。块801根据标志块703标明所检测到的信号。U1、U2、U3、U4和U5根据经过调制的频率f1至f5标明所检测到的信号。在右边图表中因此可看到所传输的频谱,并且所传输的频谱例如可以被使用在电平指示中。
一旦数字起始块701和标志块703被探测到,就可能分析频率,并且由此可能指示接收器电平。为了进行校准,优选地可以例如在该频率块f1至f5之间引入负载调制的明确的并且所限定的间歇时间。在该测量接收器611已知的间歇期间,没有电流被该负载模块603加印到芯线609a和609b上。在间歇期间由该测量接收器611(该测量接收器611通常也可以被称作测量模块)所检测到的测量信号因此尤其是可以被用作背景信号,由此可以有利地使外部干扰磁场渐隐。因此尤其是可以提高该测量模块611的精度。这种校准优选地一次地或者也连续地或者以确定的时间间隔被执行。
图9示出了施加模块901,该施加模块901包括感应模块903,用于感应在两个电芯线(未示出)中的电压。
如图10a和10b所示,该施加模块901可以被连接到房间1001a的插座(未示出)上,并且通过该插座而被连接到存在的电网线路上。该房间1001a借助保险装置1003a被连接到400V家用配电网络1005上。其他保险装置1007被连接在该家用配电网络1005与20kV馈电装置1009之间。在变电站1011中,该馈电装置1009的20kV被转换降低(herunterschalten)到该家用配电网络1005的400V。保险装置1007在这种情况下分别被连接在该变电站1011之前。此外,图10a和10b还示出了另外两个房间1001b和1001c,这些房间1001b和1001c借助分离的保险装置1003b和1003c而被连接到该家用配电网络1005上。
该施加模块901可以识别在该插座上是否存在电网电压、尤其是AC电压。借助该感应模块903来感应在该房间1001a的电路中的插座之上的所限定的对地电压。当通常也可以被称作房间保险装置的保险装置1003a、1003b和1003c被闭合(参见图10a)时,这样同样可探测在房间1001b和1001c的相邻电路中的所感应的电压,因为在这些房间之间存在电(galvanisch)耦合。但是,当该保险装置1003a断开时,则只能在房间1001a中探测到所感应的电压(参见图10b)。
图11示出了被构造为感应模块1101的施加模块的框图。该感应模块1101与电线路1107的L导体1103和N导体1105连接,其中该线路1107还具有PE导体1109。为了接地,该感应模块1101同样借助高欧姆底点(Fusspunkt)1102与该PE导体1109相连接。由于所感应的电压,围绕该电线路1101形成电场,这可以由测量接收器1111或探测器来探测。该测量接收器1111包括电极1113,该电极1113优选地被构造为平面电极。该电极1113在其z轴上可旋转地被放置。在该电极1113上由于电场而存在的电压借助驱动器或放大器1115被放大。所检测到的经放大的电压接着可以借助显示装置1117由用户读取。
该探测器1111包括至少一个电极1113,但是可以包括多个电极,所述多个电极在其z轴上可转动地被放置。但是也可以设置其他集成解决方案,所述其他集成解决方案可以在其z轴上是可旋转的。在该电极1113或这些电极1113中,通过在z轴上的旋转来改变该电极1113的垂直于E场的面积。由此尤其是可以确定最高点,在该最高点处向左或向右旋转导致在该电极1113上的电压下降。该电极1113的y轴接着指向要发现的线路1107。由此尤其是可以在x轴中的在那布置有要发现的线路1107的任意位置上,活动方向(向左或向右)被指示。所感应的电压对于该探测器1111中的信号处理是已知的,使得可以据此进行探测。优选地,所感应的电压分布是调制过的、优选地经过脉宽调制的、经过相位调制的、经过频率调制的或者尤其是可以具有数字签名。
根据另一实施形式,如图12详细所示,所感应的电压可以通过变压器1201而被耦合输入。该感应电压U2可以借助具有电压U1的电池1203来产生。但是优选地,该感应电压也可以借助电网供电电压而被产生。该感应电压U2尤其是仅被加负载有线路电容,并近似具有该变压器1201的空载电压U1。根据另一实施形式,可以设置,该感应电压在没有变压器的情况下直接以电的方式被耦合输入。
图13尤其是示出了该感应电压如何被加负载。如已经在图12中所示,感应电压U2被馈入有参考电势地。在电网中的所有负载都连接在L导体1103与N导体1105之间。因此,对于U2而言没有得到经过电网负载的负载电流。反之尤其是说,该电网电压通过该变压器1201的次级绕组没有产生电流,其中尤其也可以设置多个变压器。通常的负载用附图标记1301a、1301b和1301c来表征。负载1301a至1301c例如可以被布置在金属壳体1303中,该金属壳体1303借助该PE导体1109接地。该N导体1105与该L导体1103例如可以绞合地(verdrillt)被敷设在墙壁(未示出)中。接着,例如可发生,导体1105和1103之一由此完全被隐藏在该PE导体1109之后。该电效应是,由此该E场被屏蔽。为了防止这一点,在该L导体1103与该N导体1105之间连接有继电器1305,尤其是循环地连接继电器1305,使得该电压U2交替地被连接到该L导体1103上和被连接到该N导体1105上。
图14示出了常规置零的特殊情况。在常规置零的情况下不存在PE导体。在此,该中性导体1105与插座的保护接触部相连接。根据实施形式,该感应模块1101探测到U2通过电网负载1301a至1301c而被加负载。接着,尤其是可以输出光学和/或声学报警信号。根据另一实施形式,该感应模块1101可以测量是否是常规的置零。在这种情况下,尤其是可以测量在保护接触部与该L导体1103和/或该N导体1105之间的电阻。优选地测量初级绕组电流。如果确定是常规的置零,则例如借助该感应模块1101来隔开至该保护接触部的引线,并且接着例如可以置有通过插孔1403、尤其是BNC插孔至地电势、例如至采暖系统(Heizung)1401的连接。该保护接触部到该插孔1403上的连接尤其是可以借助另一继电器1405来执行。
图15示出了图14中的感应模块1101的框图。在这种情况下,Re2标明另一继电器1405,而Re1标明继电器1305。AD1表征探测器电路,该探测器电路可以探测在该L导体1103与该N导体1105之间是否存在电网电压。AD2表征测量电路,该测量电路可以测量线圈电流。此外,还设置有微控制器1501,借助电路AD1和AD2所检测到的测量信号可供该微控制器1501支配。也就是说,尤其是,该微控制器1501获得关于存在电网电压和/或关于存在线圈电流的信息。此外,还设置有驱动器1503,该驱动器1503可以提供要馈入的电压分布。
该变压器1203根据该驱动器1503的电压分布来感应电压。该微控制器1501将该电压分布提供给该驱动器1503。通过开关S1、S2和S3,尤其是可以给该感应模块分配标志或身份、例如编号。与此有关的、结合该负载模块的实施方案类似地也适用于该感应模块。由此能干有利地实现多个负载模块的并行操作。通过蓝牙模块1505和WLAN模块1507,该感应模块可以与测量接收器通信。类似地也适用于结合负载模块的与此相关的实施方案。
AD1尤其是探测在L和N之间是否存在电网电压。AD2尤其是测量当Re2接通时的线圈电流以及是否是常规的置零。如果是常规的置零,则该绕组电流或线圈电流明显地上升,并且就此而言可以探测是否是常规的置零。
图16示出了施加模块1601,该施加模块1601包括感应模块1603,该感应模块1603被连接到三个芯线上、即PE导体1605、N导体1607、L导体1609。该感应模块1603例如可以是该感应模块1101。此外,图16还示出了测量接收器1611或用于探测E场的探测器。优选地,该探测器1611可以是探测器1111。该感应模块1603感应在该N导体1607和该L导体1609中的电压,使得围绕芯线1605、1607和1609构造了电场。通过测量在一个或多个线圈中所感应的电压Uind,该探测器1611探测该E场。
图17示出了电压调制的实施形式以及该测量接收器1611与该施加模块1601的同步。关于时间t绘制了在该芯线1607和1609中所感应的电压U。所述传输开始于起始块1701,该起始块1701尤其是将测量的开始用信号通知给该探测器1611。接着是标志块1703,该标志块1703也可被称作“设备名(Device Name)”块。该标志块1703传送明确的感应模块标志,使得该测量接收器1611可以将所检测到的信号明确地与该感应模块1603关联。在该标志块1703之后,不同的频率f1、f2、f3、f4和f5以相对应的时间间隔t1、t2、t3、t4和t5来调制。优选地使用多于5个或少于5个的频率块来进行调制。
图18a和18b示出了在测量接收器侧的信号,其中图18a示出了具有比图8b更高强度(例如测量接收器指示的70%)的测量信号,该图8b示出了具有较低强度(例如测量接收器指示的30%)的测量信号。在相应左边图表中关于时间t绘制了所感应的电压Uind。相应的右边图表示出了左边图表中的经过傅立叶变换的所测量到的频谱。就此而言,关于频率f绘制了电压U。该块801根据标志块703标明所检测到的信号。U1、U2、U3、U4和U5根据调制过的频率f1至f5标明所检测到的信号。在右边图表中因此可看到所传输的频谱,并且所传输的频谱例如可以被使用在电平指示中。
一旦探测到该数字起始块1701和该标志块1703,就可能进行频率分析,并且由此可能指示接收器电平。为了进行校准,例如在该频率块f1至f5之间优选地可以引入电压调制的明确的并且所限定的间歇时间。在该测量接收器1611所已知的间歇期间,没有电压被该负载模块1603接到该芯线1605和1609上。在间歇期间由该测量接收器1611(该测量接收器1611通常也可以被称作测量模块)所检测的测量信号因此尤其可以被用作背景信号,由此可以有利地使外部干扰E场渐隐。因此,尤其可以提高该测量模块1611的精度。这种校准优选地一次地或者也连续地或者以确定的时间间隔来执行。
通常,该调制描述了在感应模块情况下的电压分布或在负载模块情况下的电流分布以及在测量接收器或探测器中的信息获取的方式。该电压分布借助该感应模块来产生。用于此的能量尤其是借助电池来提供或从该电池来获取。该电流分布借助该电网电源或电网电压经由该负载模块来产生。
根据一实施形式,该调制可以是幅度调制、脉宽调制和/或相位调制。
根据另一实施形式,该调制可以利用多个连续变化的频率或者多个同时生成的频率来执行。
根据另一实施形式,该调制也可以具有数字签名,使得在使用多个负载模块和/或多个感应模块的情况下也可以识别哪个线路(或者哪个负载模块或感应模块)被探测到。由此尤其是可以有利地实现区分并排的线路。
根据另一实施形式,附加地在该数字签名之内还生成具有所限定的脉宽的所限定的脉冲,以便尤其是生成对探测电平的推断。由此可以有利地考虑墙壁的低通特性和/或高通特性。尤其是由于使用不同的频率而可测量传递函数,因为不同的频率经历由墙壁引起的不同衰减。因此,有利地足以使该测量接收器不测量频率,而是仅测量至数据块“设备名(Device Name)”703和1703的时间间隔。接着,该测量接收器尤其是具有整流器,该整流器根据相对应的频率被设计。
根据另一实施形式,数字签名的调制也可以在固定的频率上以不同的突发间歇(Burstpausen)来实现。
在另一实施形式中,调制的信号形式例如可以是正弦、矩形或者三角形或锯齿形。也可以使用为本领域技术人员所公知的其他信号形式。
在该测量接收器与包括负载模块和/或感应模块的施加模块之间进行通信时,通常可以根据以下一种或多种可能性来进行同步。
例如可以不进行同步/通信。该负载模块或该感应模块的调制作为恒定量被存储或被寄存在该测量模块或探测器中。
例如,可以通过调制过的负载或通过调制过的电压来进行通信/同步。信息尤其是单向地从该施加模块向该测量模块经由该负载调制或电压调制而被传输。
优选地例如通过WLAN、蓝牙和/或ZigBee来进行分离的单向通信。信息因此从该施加模块向该测量模块经由分离的通信路径而被传输。
优选地,例如通过WLAN、蓝牙和/或ZigBee来进行分离的双向通信。信息因此在该负载模块或该感应模块与该测量模块之间双向地被传输。在该实施形式中,该测量模块尤其是具有主动地控制和/或参数化该负载模块和该感应模块的可能性。
图19示出了具有两个插头接触部1903a和1903b的施加模块壳体1901,所述插头接触部1903a和1903b可以被插入到插座1907的相对应的容纳部(Aufnahme)1905a和1905b中。此外,图19还示出了适配器1909,该适配器1909与插座1907类似地同样具有两个插头容纳部1911a和1911b,接触部1903a和1903b可以被插入到所述插头容纳部1911a和1911b中。在与容纳部1911a和1911b对置的端部上设置有螺纹1913,该螺纹1913如同灯泡底座(Gluehbirnenfassung)一样被构造。该螺纹1913就此而言也可以称作灯泡底座。接着,该灯泡底座1913可以被旋入灯的相对应的容纳部中。作为适配器螺纹的螺纹仅仅要被视为适配器的一种可能的实施形式。也可能的是,不是螺纹1913而是设置夹紧插接器(Klemmstecker)(未示出),借助该夹紧插接器可以将该适配器1909插入到荧光灯管底座中或卤素灯底座中。该适配器优选地也可以包括夹紧连接装置,借助该夹紧连接装置可以将该适配器直接与芯线相连接。
图20示出了用于探测电线路的方法的实施形式的流程图,其中该电线路具有至少两个电芯线。在第一步骤2001中,电学量被施加到这两个电芯线上,使得围绕这两个芯线形成了电磁场。在第二步骤2003中,检测与该电磁场相对应的场量。
总之,给出了一种测量系统或探测系统,该测量系统或探测系统包括施加模块和测量接收器,该施加模块具有感应模块和/或负载模块,其中尤其是也可以设置多个负载模块和/或多个感应模块,并且其中优选地也可以设置多个测量接收器或探测器,并且给出了一种用于探测电线路的相对应的方法。该感应模块在这种情况下尤其是与要寻找的线路相连接,并且在该线路中感应具有所限定的分布的电压。在墙壁上运动的该测量接收器测量所感应的电压分布的E场。类似地,该负载模块加印具有所限定的分布的电流。在墙壁上运动的该测量接收器测量由该电流流动所得到的磁场。优选地当该负载模块产生为高频的电流时,尤其是也可以测量该E场。根据该施加模块的可变参数,有利地能够实现通过合适的频率选择来使例如墙壁湿度的影响最小化。此外,本发明尤其是还提供了如下的优点:本发明通常可以被使用在具有用于探测线路的任务的定位设备中。

Claims (13)

1.用于探测具有至少两个电芯线(311,313,315)的电线路(307)的方法,其特征在于,电学量被施加到两个电芯线(311,313)上,用于形成电磁场,其中检测与所述电磁场相对应的场量。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,调制所述电学量。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述电学量是电流和/或电压。
4.根据前述权利要求之一所述的方法,其中,所述场量是电通量密度和/或磁通量密度。
5.用于探测具有至少两个电芯线(311,313,315)的电线路的探测系统(301;321),其具有:
- 用于检测与电磁场相对应的场量的探测器(321),
- 其特征在于,设置有施加模块(301),所述施加模块(301)被设立来将电学量施加到两个电芯线(311,313)上。
6.根据权利要求5所述的探测系统(301;321),其中,施加模块(301)此外还被设立来调制所述电学量,并且探测器具有用于对调制过的电场量信号和/或磁场量信号进行解调的解调器。
7.根据权利要求5或6所述的探测系统(301;321),其中,施加模块(301)具有用于在两个电芯线(311,313)上产生电负载的负载模块(103)和/或具有用于感应两个电芯线(311,313)中的电压的感应模块(903)。
8.根据权利要求5至7之一所述的探测系统(301;321),其中,施加模块(301)被布置在壳体(1901)中,所述壳体(1901)具有两个电接触部(1903a,1903b),用于分别接触两个电芯线(311,313)。
9.根据权利要求8所述的探测系统(301;321),其中,壳体(1901)具有适配器(1909),用于以可拆卸的方式将所述壳体(1901)固定在发光装置底座中。
10.根据权利要求5至9之一所述的探测系统(301;321),其中,施加模块(301)具有发送器(517),用于发送识别信号,并且探测器(321)具有探测器接收器,用于接收所发送的识别信号。
11.根据权利要求5至10之一所述的探测系统(301;321),其中,探测器(321)具有用于发送控制信号的探测器发送器,并且施加模块具有用于接收所发送的控制信号的接收器。
12.施加模块(301),其根据权利要求5至11之一所述。
13.探测器(321),其根据权利要求5至11之一所述。
CN2011800483092A 2010-10-04 2011-08-22 用于探测电线路的方法和探测系统 Pending CN103140774A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010041936.2 2010-10-04
DE201010041936 DE102010041936A1 (de) 2010-10-04 2010-10-04 Verfahren und Detektionssystem zur Detektion einer elektrischen Leitung
PCT/EP2011/064343 WO2012045516A2 (de) 2010-10-04 2011-08-22 Verfahren und detektionssystem zur detektion einer elektrischen leitung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103140774A true CN103140774A (zh) 2013-06-05

Family

ID=44681081

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011800483092A Pending CN103140774A (zh) 2010-10-04 2011-08-22 用于探测电线路的方法和探测系统

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP2625550A2 (zh)
CN (1) CN103140774A (zh)
DE (1) DE102010041936A1 (zh)
WO (1) WO2012045516A2 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105675156A (zh) * 2014-12-03 2016-06-15 海德堡印刷机械股份公司 借助于叠加测试频率检测插接器中温度
CN105785448A (zh) * 2016-03-14 2016-07-20 夏士桀 一种具有无线通讯功能的墙内导线探测设备
CN105814459A (zh) * 2013-08-05 2016-07-27 建筑电子自动化工业股份公司-企亚股份公司 用于配置便携式探测器的系统
CN110089133A (zh) * 2016-12-19 2019-08-02 罗伯特·博世有限公司 用于监测至少一个扬声器线的方法和装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3006061B1 (fr) * 2013-05-22 2015-06-26 Plymouth Francaise Sa Borne de detection d’un reseau optiquement invisible, installation comprenant une telle borne de detection, et procede de detection d’un reseau optiquement invisible
FR3081638A1 (fr) * 2018-06-11 2019-11-29 Orange Detection de cable d'un reseau de cables par un equipement de telecommunication

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6163144A (en) * 1998-07-20 2000-12-19 Applied Power Inc. Electrical circuit tracing apparatus using modulated tracing signal
US20040008018A1 (en) * 2002-07-15 2004-01-15 Zircon Corporation Electrical circuit tracing and identifying apparatus and method
US20070063688A1 (en) * 2005-09-22 2007-03-22 Tich Nguyen Electric circuit tracer
CN101484813A (zh) * 2006-07-26 2009-07-15 西门子公司 测量装置
EP2096465A2 (en) * 2008-02-29 2009-09-02 Radiodetection Limited System for and method of detecting a buried conductor

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2735344A1 (de) * 1977-08-05 1979-02-15 Hans Josef Klimkeit Verfahren und vorrichtung zum feststellen des verlaufes langgestreckter elektrischer leiter
DE4030634A1 (de) 1990-09-27 1992-04-09 Dieter Achatz Verfahren und vorrichtung zum auffinden von leitungsadern
DE4103234C2 (de) * 1991-02-02 1994-07-14 Beha C Gmbh Verfahren und Leitungssucher zum berührungslosen Suchen und Identifizieren von elektrischen Leitungen
US5430379A (en) * 1993-08-27 1995-07-04 Minnesota Mining And Manufacturing Company Conductor locator adapter for electronic markers
JP3040949B2 (ja) * 1996-05-31 2000-05-15 三菱電線工業株式会社 パルス式ケーブル探知装置におけるノイズ除去装置
US7062414B2 (en) * 2003-07-18 2006-06-13 Metrotech Corporation Method and apparatus for digital detection of electromagnetic signal strength and signal direction in metallic pipes and cables
US7443154B1 (en) * 2003-10-04 2008-10-28 Seektech, Inc. Multi-sensor mapping omnidirectional sonde and line locator
US7057401B2 (en) * 2004-03-23 2006-06-06 Pass & Seymour, Inc. Electrical wiring inspection system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6163144A (en) * 1998-07-20 2000-12-19 Applied Power Inc. Electrical circuit tracing apparatus using modulated tracing signal
US20040008018A1 (en) * 2002-07-15 2004-01-15 Zircon Corporation Electrical circuit tracing and identifying apparatus and method
US20070063688A1 (en) * 2005-09-22 2007-03-22 Tich Nguyen Electric circuit tracer
CN101484813A (zh) * 2006-07-26 2009-07-15 西门子公司 测量装置
EP2096465A2 (en) * 2008-02-29 2009-09-02 Radiodetection Limited System for and method of detecting a buried conductor

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105814459A (zh) * 2013-08-05 2016-07-27 建筑电子自动化工业股份公司-企亚股份公司 用于配置便携式探测器的系统
CN105814459B (zh) * 2013-08-05 2019-05-07 建筑电子自动化工业股份公司-企亚股份公司 用于配置便携式探测器的系统
CN105675156A (zh) * 2014-12-03 2016-06-15 海德堡印刷机械股份公司 借助于叠加测试频率检测插接器中温度
CN105785448A (zh) * 2016-03-14 2016-07-20 夏士桀 一种具有无线通讯功能的墙内导线探测设备
CN110089133A (zh) * 2016-12-19 2019-08-02 罗伯特·博世有限公司 用于监测至少一个扬声器线的方法和装置
US10917733B2 (en) 2016-12-19 2021-02-09 Robert Bosch Gmbh Method and device for monitoring at least one loudspeaker line
CN110089133B (zh) * 2016-12-19 2021-09-03 罗伯特·博世有限公司 用于监测至少一个扬声器线的方法和装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE102010041936A1 (de) 2012-04-05
WO2012045516A3 (de) 2013-02-21
EP2625550A2 (de) 2013-08-14
WO2012045516A2 (de) 2012-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103140774A (zh) 用于探测电线路的方法和探测系统
CN104685366B (zh) 具有同步的局部放电检测系统及方法
US10928538B1 (en) Keyed current signal utility locating systems and methods
JP6678675B2 (ja) 所定の空間における強磁性外来物体の検出のためのシステム、方法、および装置
EP3044845B1 (en) Systems, methods, and apparatus for increased foreign object detection loop array sensitivity
CN110266119B (zh) 检测设备、电力供应系统以及控制检测设备的方法
US20170097437A1 (en) Systems, methods, and apparatus for detecting metallic objects in a predetermined space via inductive kinematic sensing
US10241142B2 (en) Systems and methods for locating a circuit
WO2016073679A1 (en) Water sensors with multi-value outputs and associated systems and methods
EP3118633B1 (en) Planar differential current pickup for wireless power transmission
CN207652435U (zh) 一种户表串户核查装置
US9791477B2 (en) Plug-through energy monitor
CN107807394A (zh) 置于无线能量发射线圈端的多异物检测线圈装置
WO2017158385A1 (en) Electrical measurement apparatus
CN105425089A (zh) 一种高压输电电缆检测报警装置
Byun et al. New identification method for power transformer and phase in distribution systems
US11092623B2 (en) Current sensor for measuring alternating electromagnetic wave and a current breaker using the same
CN109791214A (zh) 用于在磁场中进行物体识别的网络和装置、用于制造网络的方法和感应式充电单元
GB2595719A (en) Smart meter
CA2926271C (en) Circuits and methods for monitoring current in geophysical survey systems
EP3153869B1 (en) Device and method for measuring the power consumption, contactless device and method for measuring power supply status
WO2012172435A2 (en) Transverse electromagnetic gradiometer
US20180348388A1 (en) Sensor system
CN106324434A (zh) 一种电缆智能运检方法
KR102342505B1 (ko) 전력정보 게이트웨이 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20130605