CN110470898A - 位置相关非接触式电压和电流测量 - Google Patents

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Abstract

本发明题为“位置相关非接触式电压和电流测量”。本文提供了用于操作和校准测量设备的系统和方法。该测量设备生成参考电流信号并感测被测导体中的参考电流信号，感测到的信号用于确定校准因子或被测导体的位置。一种校准系统可控制校准电压源选择性地在校准导体中输出校准电压。该校准系统可从电参数测量设备获得由电参数测量设备在测量校准导体时捕获的数据。此类数据可包括一个或多个参考电流测量结果、一个或多个电压测量结果等。该校准系统利用所获得的测量结果来生成校准数据，该校准数据可存储在电压测量设备上，从而在后续操作期间使用。该校准数据可包括一个或多个查找表、用于一个或多个数学公式的系数等。

Description

位置相关非接触式电压和电流测量
背景技术。
技术领域
本公开整体涉及电参数测量设备，并且更具体地讲，涉及用于电参数测量设备的位置相关校准。
相关领域的描述
电压表是用于测量电路中的电压的仪器。测量不止一种电特性的仪器称为万用表或数字万用表(DMM)，并且用于测量服务、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通断性。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而言，需要使至少两个测量电极或探头与导体流电接触，这通常需要切除绝缘电线的一部分绝缘体或提前提供测量端子。除了需要暴露的线或端子以用于流电接触之外，将电压表探头接触到剥离的线或端子的步骤可能也是相对危险的，因为存在被电击或触电身亡的危险。可使用“非接触式”电压测量设备来检测交流(AC)电压的存在，而不需要与电路进行流电接触。
另外，对于一些电参数测量设备，诸如电流钳或分裂铁芯式变压器，被测导体可以自由定位在测量设备的前端或探头端内的各种物理位置。在某些情况下，被测导体的可变位置可能对被测导体的一个或多个电参数（例如，电压、电流、功率）的测量产生不利影响，从而导致测量结果不准确。因此，当执行一个或多个电参数的测量时，确定被测导体的位置并且/或者补偿所确定的位置应当是有利的。
发明内容
一种电参数测量设备可概括为包括：前端，其包括开口，该开口的大小和尺寸设定成接纳被测导体；多个导电传感器，其被定位成靠近前端；一个或多个参考电压源，其耦接到多个导电传感器，该一个或多个参考电压源操作以在导电传感器中的每一个中输出参考电压；控制电路系统，其通信地耦接到一个或多个参考电压源和多个导电传感器，其中该控制电路系统在操作中控制一个或多个参考电压源在导电传感器中的每一个中输出参考电压；对于导电传感器中的每一个，当相应参考电压源在导电传感器中输出参考电压并且被测导体定位在电参数测量设备的前端的开口中时，获得指示由导电传感器测量的参考信号的参考电流信号数据点；并且至少部分地基于针对多个导电传感器中的每一个获得的参考电流信号数据点来确定待应用于被测导体的电参数测量结果的校准因子。
控制电路系统在操作中可将所确定的校准因子应用于电参数测量结果，以生成校准的电参数测量结果。电参数测量结果可包括电压、电流或功率中的一者或多者。多个导电传感器可包括两个或三个导电传感器。该电参数测量设备可包括非接触式电压测量设备、电流钳或分裂铁芯式变压器。控制电路系统在操作中可使用参考电流信号数据点在多个先前确定的校准点之间内插，以确定待应用于电参数测量结果的校准因子。控制电路系统在操作中可将参考电流信号数据点输入到先前确定的校准公式中，以确定待应用于电参数测量结果的校准因子。多个导电传感器可被定位成靠近电参数测量设备的前端，由此使得对于针对多个导电传感器获得的每一组参考电流信号数据点，控制电路系统确定被测导体的单个位置。控制电路系统可至少部分地基于所确定的被测导体的单个位置来确定校准因子。多个导电传感器中的至少两个可彼此共面。多个导电传感器中的每一个具有长度尺寸和宽度尺寸，并且该长度尺寸大于该宽度尺寸。控制电路系统在操作中确定参考电流信号数据点中的每一个的校准因子。控制电路系统在操作中确定参考电流信号数据点中的每一个的校准因子的加权组合以用作校准因子。加权组合可包括线性加权组合或指数加权组合中的至少一者。
一种操作以校准电参数测量设备的校准系统，其中该电参数测量设备在操作中在多个导电传感器中生成参考电流信号，并且经由该多个导电传感器感测被测导体中的参考电流信号，该校准系统可概括为包括：可控校准电压源，其操作以选择性地在校准导体中输出电压；导体位置控制系统，其操作以选择性地控制校准导体相对于被校准电参数测量设备的多个导电传感器的位置；和控制电路系统，其可通信地耦接到可控校准电压源、导体位置控制系统和电参数测量设备，其中该控制电路系统在操作中：获得多个校准点，其中为了获得校准点中的每一个，该控制电路系统：控制导体位置控制系统将校准导体移动到靠近电参数测量设备的多个导电传感器的新物理位置；控制电参数测量设备在导电传感器中的每一个中输出参考电压；对于导电传感器中的每一个，获得指示由导电传感器测量的参考信号的参考电流信号数据点；对于导电传感器中的每一个，至少部分地基于针对导电传感器获得的参考电流信号数据点、校准导体的已知电压和从电参数测量设备接收的校准导体的测量的电压来确定校准因子；逻辑上将多个校准因子与校准导体的当前位置相关联；并且基于获得的多个校准点来确定校准数据；并且将校准数据存储在至少一个非暂态处理器可读存储介质上，以供一个或多个电参数测量设备后续使用。
校准数据可包括查找表，其在操作中允许电参数测量设备确定用于特定参考电流信号测量结果的校准因子。校准数据可包括用于一个或多个数学公式的系数。
一种操作校准系统以校准电参数测量设备的方法，其中该电参数测量设备在操作中在多个导电传感器中生成参考电流信号，并且经由该多个导电传感器感测被测导体中的参考电流信号，该方法可概括为包括：针对每个校准点，通过以下过程获得多个校准点：在电参数测量设备在导电传感器中的每一个中输出参考电压时，将校准导体移动到靠近电参数测量设备的多个导电传感器的新物理位置；对于电参数测量设备的导电传感器中的每一个，获得指示由导电传感器测量的参考信号的参考电流信号数据点；对于导电传感器中的每一个，至少部分地基于针对导电传感器获得的参考电流信号数据点、校准导体的已知电压和从电参数测量设备接收的校准导体的测量的电压来确定校准因子；逻辑上将多个校准因子与校准导体的当前位置相关联；并且基于获得的多个校准点来确定校准数据；并且将校准数据存储在至少一个非暂态处理器可读存储介质上，以供一个或多个电参数测量设备后续使用。
确定校准数据可包括生成查找表，该查找表在操作中允许电参数测量设备确定用于特定参考电流信号测量结果的校准因子。确定校准数据可包括确定用于一个或多个数学公式的系数。
附图说明
在附图中，相同的附图标记指示相似的元件或动作。附图中的元件的大小和相对位置不一定按比例绘制。例如，各种元件的形状和角度不一定按比例绘制，并且这些元件中的一些可能被任意地放大和定位，以提高附图的可读性。此外，绘制的元件的特定形状不一定意图传达关于特定元件的实际形状的任何信息，并且可能仅为了便于在附图中识别而被选择。
图1A是根据一个例示的具体实施的环境的绘画示意图，在该环境中操作者可使用包括参考信号型电压传感器的非接触式电压测量设备来测量绝缘线中存在的AC电压，而不需要与该线流电接触。
图1B是根据一个例示的具体实施的图1A的非接触式电压测量设备的俯视图，示出了在绝缘线和非接触式电压测量设备的导电传感器之间形成的耦合电容、绝缘导体电流分量以及非接触式电压测量设备和操作者之间的体电容。
图2是根据一个例示的具体实施的非接触式电压测量设备的各种内部部件的示意图。
图3是根据一个例示的具体实施的示出非接触式电压测量设备的各种信号处理部件的框图。
图4是根据一个例示的具体实施的实现快速傅里叶变换(FFT)的非接触式电压测量设备的示意图。
图5是根据一个例示的具体实施的用于电参数测量设备（诸如图1A至图4所示的电压测量设备）的校准系统的示意性框图。
图6是根据一个非限制性例示的具体实施的电参数测量设备的V形前端的示意图，示出了可用于确定被测导体的位置的三个导电传感器。
图7是根据一个非限制性例示的具体实施的电参数测量设备的V形前端的示意图，示出了可用于确定被测导体的位置的两个导电传感器，其中两个导电传感器的位置允许准确确定被测导体的位置。
图8是根据一个非限制性例示的具体实施的电参数测量设备的V形前端的示意图，示出了可用于确定被测导体的位置的两个导电传感器，其中两个导电传感器的位置可导致被测导体的位置确定不准确。
图9是根据一个非限制性例示的具体实施的电参数测量设备的前端的示意图，示出了彼此共面并且可用于确定被测导体的位置的两个导电传感器。
图10是根据一个非限制性例示的具体实施的包括三个导电传感器的电参数测量设备的V形前端的示意图，示出了被测导体的各种可能位置。
图11是根据一个非限制性例示的具体实施的表，其示出了三个导电传感器在各种位置的位置相关校准因子。
图12是根据一个非限制性例示的具体实施的表，其示出了当被测导体定位在距导电传感器的各种距离处时单个导电传感器的位置相关校准因子。
图13是根据一个非限制性例示的具体实施的曲线图，其示出了作为距离的函数的导电传感器的参考电流信号和校准因子。
图14是根据一个非限制性例示的具体实施的曲线图，其示出了作为距离的函数的参考电流信号的倒数的线性近似和校准因子的多项式近似。
图15是根据一个非限制性例示的具体实施的曲线图，其示出了作为由导电传感器检测的参考电流信号的倒数的函数的校准因子。
图16A是根据一个非限制性例示的具体实施的电参数测量设备的前端的一部分的侧正视图，示出了支撑两个导电传感器的V形防护件。
图16B是图16A所示的电参数测量设备的前端的一部分的透视图。
图17是根据一个非限制性例示的具体实施的曲线图，其示出了图16A和图16B所示的前端的传感器中的一个的校准因子的二维法向距离相关性的示意性表示。
图18是根据一个非限制性例示的具体实施的曲线图，其示出了作为法向距离的函数的图16A和图16B所示的前端的两个导电传感器的参考电流信号和校准因子。
图19是根据一个非限制性例示的具体实施的示意图，其示出了使用从参考电流信号得出的法向距离来确定被测导体的位置。
图20是根据一个非限制性例示的具体实施的钳型仪表的前端的绘画示意图，示出了可用于确定被测导体的位置并且/或者确定用于提高测量准确度的一个或多个校准因子的三个导电传感器的位置。
具体实施方式
本公开的系统和方法有利地提供了电参数测量设备（诸如接触式和非接触式“参考信号”型测量设备、钳型仪表和分裂铁芯式变压器）的校准，以及此类设备和其他设备的导体位置确定。首先，参照图1A至图4，讨论了参考信号型测量设备的各种示例。然后，参照图5至图20，讨论了各种校准系统和相关联的设备和方法。
在至少一些具体实施中，本文所公开的校准系统和方法可用于校准非接触式测量设备，其中执行绝缘线中的一个或多个交流(AC)电参数的测量，而不需要绝缘线和测试电极或探头之间的流电连接。校准系统和方法也可用于校准常规的接触式测量设备，这些设备生成并检测参考信号并利用与被测导体流电接触的导电测试导线或探头。可与本文所讨论的具体实施一起使用的测量设备的非限制性示例包括数字万用表、电流钳和分裂铁芯式变压器。
在下面的描述中，阐述了某些具体细节以便提供对所公开的各种具体实施的彻底理解。然而，相关领域的技术人员将认识到，可以在没有这些具体细节中的一个或多个的情况下，或者使用其他方法、部件、材料等的情况下实现这些具体实施。在其他实例中，没有详细示出或描述与计算机系统、服务器计算机和/或通信网络相关联的公知结构，以避免不必要地模糊这些具体实施的描述。
除非上下文另有要求，否则贯穿整个说明书和权利要求书，单词“包含”与“包括”是同义的，并且是包容性的或开放式的（即，不排除额外的、未被引用的元件或方法动作）。
本说明书通篇对“一个具体实施”或“具体实施”的引用意指结合该具体实施描述的特定特征、结构或特性包括在至少一个具体实施中。因此，本说明书通篇各个地方出现的短语“在一个具体实施中”或“在具体实施中”不一定全部指代相同的具体实施。此外，在一个或多个具体实施中，特定特征、结构或特性可以任何合适的方式组合。
如本说明书和所附权利要求书所用，除非上下文另有明确指示，否则单数形式“一个”和“所述”包括复数指示物。还应当指出的是，除非上下文另有明确指示，否则术语“或”通常用作在其意义上包括“和/或”。
本文所提供的标题和说明书摘要仅为了方便而提供，并且不解释具体实施的范围或含义。
参考信号型非接触式电压测量设备
以下讨论提供了用于测量绝缘导体（例如，绝缘线）或未绝缘裸导体（例如，汇流条）的交流(AC)电压，而不需要导体和测试电极或探头之间的流电连接的系统和方法的示例。本节中公开的具体实施在本文中可称为“参考信号型电压传感器”或系统。一般来讲，提供了非流电接触式（或“非接触式”）电压测量设备，该设备使用电容传感器来测量绝缘导体中相对于接地的AC电压信号。不需要流电连接的此类系统在本文中称为“非接触式”。如本文所用，除非另有说明，否则“电耦合”包括直接电偶合和间接电耦合两者。尽管以下讨论主要讲述非接触式参考信号型测量设备，但应当理解，本文所公开的校准系统和方法可附加地或另选地用于校准接触式参考信号电压测量设备（例如，生成并检测参考信号的数字万用表(DMM)）。因此，以下讨论可适用于测量设备的测量子系统，其可用于确定一个或多个校准因子和/或被测导体的位置的测量设备的校准子系统，以及可用于获得一个或多个电参数（例如，电压、电流、功率）的测量结果。
图1A是环境100的绘画示意图，在该环境中操作者104可使用包括参考信号型电压传感器或系统的非接触式电压测量设备102来测量绝缘线106中存在的AC电压，而不需要非接触式电压测量设备和线106之间的流电接触。图1B是图1A的非接触式电压测量设备102的俯视平面图，示出了操作期间非接触式电压测量设备的各种电特性。非接触式电压测量设备102包括外壳或主体108，其包括握持部分或端部110以及与该握持部分相对的探头部分或端部112（在本文中也称为前端）。外壳108还可包括用户界面114，其便于用户与非接触式电压测量设备102交互。用户界面114可包括任何数量的输入件（例如，按钮、拨盘、开关、触摸传感器）和任何数量的输出件（例如，显示器、LED、扬声器、蜂鸣器）。非接触式电压测量设备102还可包括一个或多个有线和/或无线通信接口（例如，USB、Wi-Fi®、Bluetooth®）。
在至少一些具体实施中，如图1B中最佳地示出，探头部分112可包括由第一延伸部分118和第二延伸部分120限定的凹部116。凹部116接纳绝缘线106（参见图1A）。绝缘线106包括导体122和围绕导体122的绝缘体124。当绝缘线106位于非接触式电压测量设备102的凹部116内时，凹部116可包括传感器或电极126，其靠近该绝缘线的绝缘体124安置。尽管为了清楚起见未示出，但传感器126可设置在外壳108的内部，以防止传感器和其他物体之间的物理接触和电接触。此外，尽管在该示例中示出了单个传感器126，但是在其他具体实施中，可提供多个间隔开的传感器，如下所述。
如图1A所示，在使用中，操作者104可抓握外壳108的握持部分110并且将探头部分112放置为靠近绝缘线106，以使得非接触式电压测量设备102可准确地测量该线中存在的相对于接地（或另一参考节点）的AC电压。虽然探头端部112被示出为具有凹部116，但是在其他具体实施中，探头部分112可被不同地配置。例如，在至少一些具体实施中，探头部分112可包括可选择性地移动的夹具、钩、包括传感器的平坦或弓形表面，或允许非接触式电压测量设备102的传感器被定位成靠近绝缘线106的其他类型的界面。下面讨论各种探头部分和传感器的示例。
可能只在某些具体实施中使操作者的身体充当地面/接地参考。另选地，可以使用经由测试导线139直接连接到地128。本文讨论的非接触式测量功能不限于仅相对于地面测量的应用。外部参考可电容耦合或直接耦合到任何其他电位。例如，如果外部参考电容耦合到三相系统中的另一相，则测量相间电压。一般来说，本文讨论的概念不限于仅使用连接到参考电压和任何其他参考电位的体电容耦合来相对于地面参考。
如下面进一步讨论的那样，在至少一些具体实施中，非接触式电压测量设备102可在AC电压测量期间利用操作者104和接地128之间的体电容(CB)。尽管术语“接地”用于节点128，但是该节点不一定是地面/接地，而是可通过电容耦合以流电隔离的方式连接到任何其他参考电位。
下面参考图2至图4讨论非接触式电压测量设备102测量AC电压使用的特定系统和方法。
图2示出了也在图1A和图1B中示出的非接触式电压测量设备102的各种内部部件的示意图。在该示例中，非接触式电压测量设备102的导电传感器126大体上为“V”形并被定位成靠近被测绝缘线106，并且与绝缘线106的导体122电容耦合，从而形成传感器耦合电容器(CO)。操控非接触式电压测量设备102的操作者104具有接地体电容(CB)。如图1A和图1B所示，也可以使用通过导线（例如，测试导线139）的直接导电接地耦合。因此，如图1B和图2所示，线122中的AC电压信号(VO)通过串联连接的耦合电容器(CO)和体电容(CB)生成绝缘导体电流分量或“信号电流”(IO)。在一些具体实施中，体电容(CB)还可包括流电隔离的测试导线，其生成接地电容或任何其他参考电位电容。
待测量的线122中的AC电压(VO)具有到外部接地128（例如，零线）的连接。非接触式电压测量设备102本身也具有接地128电容，当操作者104（图1）将非接触式电压测量设备握在其手中时，该接地电容主要由体电容(CB)组成。电容CO和CB两者形成导电回路，并且该回路中的电压生成信号电流(IO)。信号电流(IO)由电容耦合到导电传感器126的AC电压信号(VO)生成，并且通过非接触式电压测量设备的外壳108和接地128体电容器(CB)回到外部接地128。电流信号(IO)取决于非接触式电压测量设备102的导电传感器126和被测绝缘线106之间的距离、导电传感器126的特定形状和导体122的大小和电压电平(VO)。
为了补偿直接影响信号电流(IO)的距离方差和随之而来的耦合电容(CO)方差，非接触式电压测量系统102包括共模参考电压源130，其生成具有与信号电压频率(fO)不同的参考频率(fR)的AC参考电压(fO)。
为了减少或避免杂散电流，非接触式电压测量设备102的至少一部分可被导电内部接地防护件或遮蔽件132围绕，这使得大部分电流流过与绝缘线106的导体122形成耦合电容器(CO)的导电传感器126。内部接地防护件132可由任何合适的导电材料（例如，铜）形成，并且可以是实心的（例如，箔片）或者具有一个或多个开口（例如，网眼）。
此外，为了避免内部接地防护件132和外部接地128之间的电流，非接触式电压测量设备102包括导电参考屏蔽件134。参考屏蔽件134可由任何合适的导电材料（例如，铜）形成，并且可以是实心的（例如，金属片、塑料壳体内的溅镀金属）、柔性的（例如，箔片）或者具有一个或多个开口（例如，网眼）。共模参考电压源130电耦合在参考屏蔽件134和内部接地防护件132之间，这产生用于非接触式电压测量设备102的具有参考电压(VR)和参考频率(fR)的共模电压或参考信号。这种AC参考电压(VR)驱动额外的参考电流(IR)通过耦合电容器(CO)和体电容器(CB)。
围绕导电传感器126的至少一部分的内部接地防护件132保护导电传感器免受AC参考电压(VR)的直接影响，该直接影响导致导电传感器126和参考屏蔽件134之间的参考电流(IR)发生不期望的偏置。如上所述，内部接地防护件132是用于非接触式电压测量设备102的内部电子接地138。在至少一些具体实施中，内部接地防护件132还围绕非接触式电压测量设备102的电子器件中的部分或全部，以避免AC参考电压(VR)耦合到电子器件中。
如上所述，参考屏蔽件134用于将参考信号注入到输入AC电压信号(VO)上，并且作为第二功能，使防护件132接地128电容最小化。在至少一些具体实施中，参考屏蔽件134围绕非接触式电压测量设备102的外壳108的部分或全部。在此类具体实施中，电子器件中的部分或全部参见参考共模信号，该信号还生成导电传感器126和绝缘线106中的导体122之间的参考电流(IR)。在至少一些具体实施中，参考屏蔽件134中的唯一间隙可以是用于导电传感器126的开口，其允许导电传感器在非接触式电压测量设备102的操作期间被定位成靠近绝缘线106。
内部接地防护件132和参考屏蔽件134可提供围绕非接触式电压测量设备102的外壳108（参见图1A和图1B）的双层遮蔽件。参考屏蔽件134可设置在外壳108的外表面上，并且内部接地防护件132可用作内部屏蔽件或防护件。导电传感器126通过防护件132屏蔽参考屏蔽件134，由此使得任何参考电流均由导电传感器126和被测导体122之间的耦合电容器(CO)生成。围绕传感器126的防护件132还减少了靠近传感器的相邻线的杂散影响。
如图2所示，非接触式电压测量设备102可包括输入放大器136，其作为反相电流-电压转换器工作。输入放大器136具有同相端子，该同相端子电耦合至用作非接触式电压测量设备102的内部接地138的内部接地防护件132。输入放大器136的反相端子可电耦合到导电传感器126。反馈电路系统137（例如，反馈电阻器）还可耦接在输入放大器136的反相端子和输出端子之间，以提供用于输入信号调节的反馈和适当的增益。
输入放大器136从导电传感器126接收信号电流(IO)和参考电流(IR)，并将所接收的电流转换成指示输入放大器的输出端子处的导电传感器电流的传感器电流电压信号。该传感器电流电压信号可例如是模拟电压。该模拟电压可被馈送到信号处理模块140，如下文进一步讨论的，该信号处理模块处理传感器电流电压信号以确定绝缘线106的导体122中的AC电压(VO)。信号处理模块140可包括数字和/或模拟电路系统的任何组合。
非接触式电压测量设备102还可包括用户界面142（例如，显示器），其通信地耦接到信号处理模块140，以呈现所确定的AC电压(VO)或通过接口传送给非接触式电压测量设备的操作者104。
图3是非接触式电压测量设备300的框图，其示出了该非接触式电压测量设备的各种信号处理部件。图4是图3的非接触式电压测量设备300的更详细的示意图。
非接触式电压测量设备300可与上述非接触式电压测量设备102相似或相同。因此，相似或相同的部件用相同的附图标号标记。如图所示，输入放大器136将来自导电传感器126的输入电流(IO + IR)转换成指示输入电流的传感器电流电压信号。使用模数转换器(ADC) 302将传感器电流电压信号转换成数字形式。
线122中的AC电压(VO)与AC参考电压(VR)相关，如等式(1)所示：
其中(IO)是由于导体122中的AC电压(VO)而通过导电传感器126的信号电流，(IR)是由于AC参考电压(VR)而通过导电传感器126的参考电流，(fO)是正被测量的AC电压(VO)的频率，并且(fR)是参考AC电压(VR)的频率。
与AC电压(VO)相关的标记为“O”的信号具有和与共模参考电压源130相关的标记为“R”的信号不同的特性，如频率。在图4的具体实施中，数字处理诸如实现快速傅里叶变换(FFT)算法306的电路系统可用于分离具有不同频率的信号幅值。在其他具体实施中，还可使用模拟电子滤波器将“O”信号特性（例如，幅值、频率）与“R”信号特性分开。
电流(IO)和(IR)由于耦合电容器(CO)分别取决于频率(fO)和(fR)。流过耦合电容器(CO)和体电容(CB)的电流与频率成比例，因此需要要么测量被测导体122中AC电压(VO)的频率(fO)，以确定参考频率(fR)与信号频率(fO)的比率，该比率在上面列出的等式(1)中被使用，要么参考频率是已知的，因为参考频率是由系统本身生成的。
在输入电流(IO+IR)已由输入放大器136调节并由ADC 302数字化之后，可通过使用FFT 306表示频域中的信号来确定数字传感器电流电压信号的频率分量（参见图7）。当已经测量频率(fO)和(fR)两者时，可确定频率窗口，以计算来自FFT 306的电流(IO)和(IR)的基本幅值。
电流(IR)和/或电流(IO)的幅值可作为参考信号传感器或电极（例如，电极126）与绝缘线106的导体122之间的距离的函数而变化。因此，系统可将所测量的电流(IR)和/或电流(IO)与期望的各个电流进行比较，以确定参考信号传感器或电极与导体122之间的距离。
接下来，如图3的框308所示，分别指定为IR,1和IO,1的电流(IR)和(IO)的基波谐波的比率可通过所确定的频率(fO)和(fR)来校正，并且该因数可用于通过在线122中添加谐波(VO)来计算所测量的原始基波或RMS电压，这通过计算平方谐波和的平方根来完成，并且可在显示器312上呈现给用户。
耦合电容器(CO)通常可具有约0.02pF至1pF范围内的电容值，例如具体取决于绝缘导体106和导电传感器126之间的距离以及传感器126的特定形状和尺寸。体电容(CB)可例如具有约20pF至200pF的电容值。
从上述等式(1)可以看出，由共模参考电压源130生成的AC参考电压(VR)不需要处于与导体122中的AC电压(VO)相同的范围来实现类似的信号电流(IO)和参考电流(IR)的电流幅值。通过选择相对较高的参考频率(fR)，AC参考电压(VR)可能相对较低（例如，小于5V）。例如，可将参考频率(fR)选择为3kHz，这比具有60Hz的信号频率(fO)的典型的120V VRMS AC电压(VO)高50倍。在这种情况下，可将AC参考电压(VR)选择为仅2.4V（即，120V ÷ 50），以生成与信号电流(IO)相同的参考电流(IR)。一般来讲，将参考频率(fR)设置为信号频率(fO)的N倍允许AC参考电压(VR)具有线122中的AC电压(VO)的(1/N)倍的值，以产生处于彼此相同范围的电流(IR)和(IO)，从而实现类似的IR和IO的不确定性。
可使用任何合适的信号发生器来生成具有参考频率(fR)的AC参考电压(VR)。在图3所示的实施例中，使用Σ-Δ数模转换器(Σ-Δ DAC) 310。Σ-Δ DAC 310使用比特流来产生具有限定的参考频率(fR)和AC参考电压(VR)的波形（例如，正弦波形）信号。在至少一些具体实施中，Σ-Δ DAC 310可生成与FFT 306的窗口同相的波形以减少抖动。可以使用任何其他参考电压发生器，诸如可使用比Σ-ΔDAC更少的计算功率的PWM。
在至少一些具体实施中，ADC 302可具有14位的分辨率。在操作中，对于标称的50Hz输入信号，ADC 302可以10.24kHz的采样频率对来自输入放大器136的输出进行采样，以在100ms（FFT 306的10Hz窗口）中提供2n个样本(1024)以准备好由FFT 306进行处理。对于60Hz的输入信号，采样频率可例如为12.288kHz，以在每个周期获得相同数量的样本。ADC302的采样频率可与参考频率(fR)的全数周期同步。例如，输入信号频率可在40Hz至70Hz的范围内。根据所测量的AC电压(VO)的频率，可使用FFT 306来确定AC电压(VO)的窗口，并使用汉宁窗函数进行进一步的计算，以抑制由在聚合间隔中捕获的不完整信号周期引起的相移抖动。
在一个实施例中，共模参考电压源130生成具有2419Hz的参考频率(fR)的AC参考电压(VR)。对于60Hz的信号，该频率介于第40个谐波和第41个谐波之间，并且对于50Hz的信号，该频率介于第48个谐波和第49个谐波之间。通过提供具有不是预期AC电压(VO)的谐波的参考频率(fR)的AC参考电压(VR)，AC电压(VO)不太可能影响参考电流(IR)的测量。
在至少一些具体实施中，将共模参考电压源130的参考频率(fR)选择为最不可能受到被测导体122中的AC电压(VO)的谐波的影响的频率。例如，当参考电流(IR)超过极限时（这可指示导电传感器126正在靠近被测导体122），可关断共模参考电压源130。可在共模参考电压源130被关断的情况下进行测量（例如，100ms测量），以检测一定数量的（例如，三个、五个）候选参考频率处的信号谐波。然后，可在该数量的候选参考频率处确定AC电压(VO)中的信号谐波的幅值，以识别哪个候选参考频率可能受到AC电压(VO)的信号谐波的影响最小。然后可将参考频率(fR)设置为所识别的候选参考频率。参考频率的这种切换可避免或减少信号频谱中可能的参考频率分量的影响，这种影响可增加所测量的参考信号并降低准确度，并且可能产生不稳定的结果。具有相同特性的除2419Hz之外的其他频率包括例如2344Hz和2679Hz。
校准系统和方法
如上所述，由电压测量设备生成的参考电压(VR)和参考频率(fR)是已知的并且可在参考电压源130（图2）的输出处进行测量。输出电压(VO)由上述等式(1)定义。在理想情况下，如果参考电压(VR)是已知的，并且所需的所有其他参数是比率IO/IR和fR/fO，则应当无需校准电压测量设备。然而，在实施过程中，存在若干影响因素，诸如信号处理电路系统的带宽、泄漏电容以及被测导体相对于测量设备的特定位置，会导致输出电压测量结果与被测导体中的实际输出电压存在偏差。一个因素是传感器126（或多个传感器）和环境之间的杂散泄漏电容，往往会导致参考电流(IR)增加，因此导致比率IO/IR减小。而且，传感器126与参考屏蔽件134之间的直接电容耦合导致偏置，这进一步使参考电流(IR)增加。参考电流(IR)从理想情况的这种增加导致输出电压(VO)的计算结果小于被测导体中的实际输出电压。因此，本文所讨论的校准系统和方法允许使用确定的校准参数或者取决于耦合电容(CO)（或换句话讲一个或多个传感器中的每一个与被测导体之间的距离）的因子来准确测量被测导体中的输出电压(VO)或其他参数。如下面进一步讨论的那样，在至少一些具体实施中，使用多个传感器，并且通过由该多个传感器测量的参考电流的三角测量来确定被测导体的位置。
图5示出了可用于校准电参数测量设备502（例如，DMM、电流钳、分裂铁芯式变压器）的示例校准系统500的示意性框图。电参数测量设备502可以是任何非接触式或接触式测量设备，诸如生成和感测参考信号的测量设备。校准系统500可包括控制电路系统504，其控制校准系统的各种功能。校准系统500还可包括校准电压源506，其操作以选择性地将校准或测试电压输出至校准导体508。控制电路系统504可操作地耦接到校准电压源506以控制其操作。校准系统500还包括位置控制系统510，其操作以在校准过程中选择性地机械控制校准导体508相对于电参数测量设备502的位置。校准导体508可以是用于校准非接触式电参数测量设备的绝缘导体，或者可以是用于校准接触式电参数测量设备的非绝缘导体。
校准系统500的控制电路系统504可通过任何合适的有线或无线连接可操作地耦接到电参数测量设备502。如下文进一步讨论的那样，控制电路系统504可操作以将指令或数据发送至电参数测量设备502或者从其接收指令或数据。控制电路系统504控制位置控制子系统510选择性地调整校准导体508在电参数测量设备的前端或测量端的开口或接纳部分内的位置，由此使得多个传感器中的每一个和校准导体之间的电容耦合CO改变以修改多个传感器的相应参考电流IR，从而获得校准导体508的多个物理位置的不同校准点。
一般来讲，控制电路系统504可包括至少一个处理器，其通信地耦接到校准电压源506、位置控制子系统510和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。控制电路系统504可包括任何类型的处理单元，诸如一个或多个中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑控制器(PLC)、人工神经网络电路或系统或任何其他离散的或集成的逻辑部件。耦接到控制电路系统504的非暂态处理器可读存储介质可包括任何类型的非暂态易失性和/或非易失性存储器。
在至少一些具体实施中，控制电路系统504可包括通信接口或用户界面。用户界面可便于用户与校准系统500交互。用户界面可包括任何数量的输入件（例如，按钮、拨盘、开关、触摸传感器）和任何数量的输出件（例如，显示器、LED、扬声器、蜂鸣器）。例如，用户界面可包括输入件，其允许操作者修改校准系统500或电参数测量设备502的一个或多个可调整设置。通信接口可实现允许校准系统500与电参数测量设备502或与一个或多个本地或远程基于外部处理器的设备进行通信的一种或多种有线和/或无线通信技术（例如，USB、Wi-Fi®、Bluetooth®）。
在至少一些具体实施中，电参数测量设备502的输出电压(VO)测量结果可取决于测量的参考电流信号(IR)和/或被测导体中的实际输出电压。因此，在至少一些具体实施中，本文所讨论的校准系统和方法为此类参数中的一个或两个提供了补偿，以允许在各种电压下以及在被测导体相对于电参数测量设备502的各种位置准确测量输出电压(VO)，所述各种位置对应于电参数测量设备502的多个传感器（例如，2个传感器、3个传感器）的参考电流(IR)的水平的各种组合。
一般来讲，在校准过程中，控制电路系统504控制校准电压源506将已知校准电压（例如，100VAC、250VAC、800VAC）输出到校准导体508，并且控制位置控制系统510将校准导体移动到电参数测量设备502的前端或测量部分内的已知位置（例如，X/Y位置）。然后，控制电路系统504从电参数测量设备502接收电参数测量设备在测量校准导体508中的校准电压期间获得的数据。此类数据可包括测量的多个传感器的参考电流信号(IR)、确定的输出电压(VO)等。电参数测量设备502可以例如上文参考图1A至图4所讨论的方式获得此类数据。当校准导体508位于不同位置时并且可选地在不同的校准电压下可重复该过程多次。
对于校准导体508的多个位置中的每一个以及对于一个或多个校准电压（例如，100VAC、250VAC、800VAC）中的每一个，控制电路系统504可获得与校准电压相关联的多个校准点。在至少一些具体实施中，校准点中的每一个包括电参数测量设备的相应多个传感器中的每一个的参考电流信号数据点和校准因子。参考电流信号数据点是从电参数测量设备502的传感器获得的测量结果，其指示当校准电压源506在校准导体508中输出校准电压时由电参数测量设备的传感器测量的参考电流信号。校准因子可以是指示已知校准电压与从电参数测量设备的传感器获得的测量的未校准输出电压(VO)数据点的比率，该未校准输出电压数据点由电参数测量设备至少部分地基于传感器的参考电流信号数据点确定（例如，使用上述等式(1)）。例如，如果控制电路系统504使校准电压源506在校准导体508中输出100VAC，并且电参数测量设备502的传感器测量110VAC的输出电压，则校准因子应当为100/110=0.909。对于特定测量，可将由电参数测量设备502测量的未校准输出电压乘以校准因子以提供正确的输出电压。继续上文的示例，可将110VAC的未校准输出电压乘以0.909的校准因子以在被测导体中提供100VAC的实际输出电压。
如下文进一步讨论的那样，在获得校准点之后，控制电路系统504可基于获得的多个校准点确定电参数测量设备502的校准数据。校准数据可取决于由电参数测量设备的多个传感器测量的参考电流信号。在至少一些具体实施中，校准数据还可取决于多个校准电压。然后，控制电路系统504可将校准数据存储在与电参数测量设备502相关联的至少一个非暂态处理器可读存储介质上，以便在后续操作期间供该电参数测量设备或其他电参数测量设备（例如，具有相同的或类似的物理特征）使用。例如，校准数据可包括一个或多个查找表和/或用于一个或多个数学公式的系数。
图6是电参数测量设备的V形前端600的示意图，示出了设置在防护件602上的可用于确定被测导体610的位置的三个导电导体604、606和608。还示出了分别由传感器604、606和608测量的参考电流612、614和616的幅值，其中每一个恒定幅值参考电流表示为具有特定距离的弧形虚线，该特定距离指示该参考电流的恒定幅值，该弧形虚线指示由传感器确定的被测导体610的可能位置。如图所示，三个参考电流612、614和616在被测导体610的X/Y位置处相交。因此，使用三个传感器604、606和608的参考电流612、614和616的三角测量，可准确地确定被测导体610的位置。
如下文进一步讨论的那样，位置确定可用于选择或得出待应用于电参数测量设备的电参数测量结果的校准因子。例如，可实现先前的校准过程以限定一组离散数据点，诸如校准网格，该组离散数据点指定被测导体的任何可能位置的校准因子。该校准过程可形成位置坐标（分别为传感器604、606和608中的每一个的参考电流IREF1、IREF2、IREF3）以及指示待应用于电参数（例如，电流、电压、功率）的测量结果的校正量的校准因子（例如，VCAL1、VCAL2、VCAL3）。与上述等式(1)类似，可以如下计算未知信号电压VO：
其中VCALX是传感器X（即，X = 1、2、3）的校准因子，IOX是来自每一个传感器的信号电流，fOX是由三个传感器中的每一个测量的信号频率（例如，50Hz、60Hz），VREF是在电参数测量设备内部生成的共模参考电压，并且fR是参考电压的频率。
图7是电参数测量设备的V形前端700的示意图，其示出了设置在防护件702上的可用于确定被测导体708的位置的两个导电传感器704和706，其中该两个导电传感器的位置允许准确确定被测导体的位置。相比之下，图8是电参数测量设备的V形前端800的示意图，示出了设置在防护件802上的可用于确定被测导体808的位置的两个导电传感器804和806，其中该两个导电传感器的位置可导致被测导体的位置确定模糊或不准确。
参见图7，传感器704定位在防护件702的底部或基部处，并且传感器706定位在该防护件的左侧或左部上（如图所示）。第一弯曲虚线710表示由传感器704检测的恒定参考电流幅值，并且第二弯曲虚线712表示由传感器706检测的恒定参考电流幅值。如图所示，曲线710和712仅在一个位置即被测导体708的位置相交。也就是说，曲线710和712的另一个理论相交点应当在V形防护件702之外，因此可以被测量设备忽略，因为该位置不是被测导体708的可能位置。因此，因为曲线710和712仅有一个可能的相交点，所以测量设备可准确地确定被测导体708的位置。
现在参考图8，传感器804定位在防护件802的左侧或左部处（如图所示），并且传感器806定位在防护件的与该左侧相对的右侧或右部上（如图所示）。第一弯曲虚线810表示由传感器804检测的恒定参考电流幅值，并且第二弯曲虚线812表示由传感器806检测的恒定参考电流幅值。如图所示，曲线810和812在两个位置即被测导体808的实际位置和朝向防护件基部的第二位置809相交。在这种情况下，因为存在两个相交点，测量设备可能难以确定导体808定位在哪个位置。这一问题可以通过以下方法得以解决：仔细选择两个传感器的位置，如图7的示例所示，以使得在防护件内部仅有一个相交点，或通过使用3个传感器，如上面讨论的图6的示例所示。
图9是电参数测量设备的前端900的示意图，示出了在平面防护件902上彼此共面并且可用于确定被测导体908的位置的两个导电传感器904和906。还分别示出了传感器904和906的恒定参考电流曲线910和912。通过将传感器904和906相对于彼此共面放置，曲线910和912仅在一个允许位置（即，在防护件902上方）彼此相交，从而避免了由被布置成由此使得恒定参考电流曲线在两个允许位置相交的两个传感器可能导致的模糊，如图8所示的示例。
图10是包括设置在防护件1002上的三个导电传感器1004、1006和1008的电参数测量设备的V形前端1000的示意图，示出了被测导体1010的各种可能位置1012。各种位置1012可以是可在校准过程中用来获得校准数据的校准位置或点。例如，当校准导体定位在校准位置1012中的每一个时，电参数测量设备可获得校准导体的X/Y位置、传感器1004、1006和1008中的每一个的参考电流IREFX以及指示待应用以获得准确参数测量结果的校正量的校准因子CALFAC。
图11是示出了图10的三个导电传感器1004（传感器1）、1006（传感器2）和1008（传感器3）在各种X/Y位置的位置相关校准因子的表1100。如图所示，对于每一个X/Y位置，针对三个导电传感器1004（传感器1）、1006（传感器2）和1008（传感器3）中的每一个确定参考电流IREFX和校准因子VCALX。
图12是示出了当被测导体定位在距导电传感器的各种距离(DIST)时单个导电导体（导体1004、1006或1008中的一个）的位置相关校准因子(CALF)和参考电流信号(ref_pk)的表1200。图13是以图形方式示出了作为距离（以毫米(mm)为单位）的函数的参考电流信号(ref_pk)和校准因子(CALF)的曲线图1300。如图所示，参考信号随距离快速减小，校准因子随距离增加。
从曲线图1300可以明显看出，参考电流(ref_pk)表现出某种形式的1/x行为。因此，有利的是绘制参考电流的倒数值（即1/ref_pk）的图表以得出简化且适当地准确表示。图14是示出了作为距离的函数的参考电流信号的倒数（即1/ref_pk）的线性近似和校准因子CALF的二次近似的曲线图1400。如线性近似和二次近似的R2值分别为0.9957和0.999所示，两个近似中的每一个准确地表示作为距离的函数的参考电流信号的相应倒数和校准因子。
图15是作为参考电流信号的倒数（即1/ref_pk）的函数的校准因子(CALF)的曲线图。如图所示，点由R2值为1.000的紧密拟合二次函数近似得出。
图16A和图16B示出了电参数测量设备的前端1600的一部分，该电参数测量设备包括支撑两个细长导电传感器1604和1606的V形防护件1602，出于解释目的分别将该两个传感器指定为左侧传感器和右侧传感器。具体地讲，防护件1602包括支撑左侧传感器1604的左部1602a（如图所示）和支撑右侧传感器1606的右部1602b。传感器1604和1606中的每一个具有长度尺寸和宽度尺寸，并且该长度尺寸大于该宽度尺寸。作为非限制性示例，长宽比可以为1.5:1、2:1、4:1、8:1、20:1、100:1等。因为传感器1604和1606是细长的，所以可以假设或估计检测到的信号中的唯一变化源自被测导体和传感器中的每一个之间的法向距离，由此使得在恒定法向距离处由侧向移动造成的影响可被忽略。
基于表示参考电流ref_pk和校准因子CALF的距离相关性的数学简化，可以生成拟合在V形前端1600的区域内的测量网格。在一个示例中，假设传感器1604是在X/Y坐标系中从A点（X = -2；Y = -35）延伸到B点（X = -35；Y = +45）的直线段，并且传感器1606是在X/Y坐标系中从A点（X = +2；Y = -35）延伸到B点（X = +35；Y = +45）的直线段。对于每个点，可以计算到左侧传感器1604和右侧传感器1606的法向距离，并且得出参考电流ref_pk和校准因子CALF。图17的曲线图示出了所得的右侧传感器1606的校准因子的三维表示。
图18是示出了当Y位置固定在Y = +40时各种X位置处分别作为法向距离的函数的传感器1604和1606的参考电流信号ref_pk1和ref_pk2以及校准因子CALF1和CALF2的曲线图1800。
利用2D传感器布置，诸如图16A和16B中所示的布置，任何测量结果将为每个传感器提供一个参考电流值和对应的信号测量值。使用此类信息，测量设备可确定合适的校准因子来补偿到传感器的不同距离（例如，法向距离）。另外，在至少一些具体实施中，测量设备可利用此类信息来确定被测导体的特定X/Y位置。
图19示出了使用从参考电流信号得出的法向距离来确定被测导体的位置的示例。在图19中，传感器布置1900被示出为包括以V形布置的左侧传感器1902和右侧传感器1904。被测导体1910被示出处于传感器1902和1904之前的位置。如在图18的曲线图1800中指出的那样，可以使用已知法向距离来计算参考电流ref_pk。这里，目的是从测量的参考电流信号得出法向距离信息，这需要图18所示内容的反函数。因为原函数（ref_pk1和ref_pk2）是严格单调的，所有可以确定相应的唯一反函数。然后，可将反函数应用于测量的参考电流以获得法向距离信息。在所示的示例中，虚线1906指示从传感器1902确定的法向距离，虚线1908指示从传感器1904确定的法向距离。线1906和1908的相交点指示被测导体1910的位置P。该位置可用于多种目的，包括但不限于确定一个或多个位置相关校准因子以应用于电参数测量设备的测量结果，从而提高其准确度。
对于本文所讨论的传感器的V形布置内的任何给定点，可以得出第一传感器的一个参考电流值(ref_pk1)，并且可以得出第二传感器的一个参考电流值(ref_pk2)。基于这些值，可以要么通过内插要么通过利用先前近似得出的拟合函数或其他数学公式来确定单独的校准因子。使用两个（或更多个）校准因子，可计算测量值（例如，电压）的两个（或更多个）结果。
在至少一些具体实施中，测量设备可利用这些结果的加权组合，或者在校准因子中的一个在确定范围之外时可仅使用一个结果。加权组合可以是线性加权组合、指数加权组合等。
作为非限制性示例，设备可被配置为忽略大于1.5的校准因子，因为较大的校准因子指示较大的距离和较不准确的测量结果。在此类示例中，可将可用的校准因子确定为范围介于1.0和1.5之间，其中认为更靠近1.0的校准因子比更靠近1.5的校准因子更好。因此，可应用线性或其他加权，由此使得将1.0的权重应用于1.0的校准因子，并且将0.0的权重应用于1.5的校准因子。例如，可使用以下等式得出加权测量结果：
其中使用公式W(calfX) = 2 × (1.5 – calfX)来对每个校准因子的权重进行线性加权，并且两个传感器的测量结果是Sns1_结果和Sns2_结果。在实施过程中，可使用针对特定仪器或仪器类型获得的实际校准数据来确定校准因子的适当限制。
图20是钳型仪表的前端2000的绘画示意图，该钳型仪表包括选择性地闭合以在其间形成开口的第一钳部2002和第二钳部2004，该开口的大小和尺寸设定成接纳被测导体，诸如图20中所示的示例导体2008a、2008b和2008c。在该示例中，前端2000包括三个“点”传感器2006a、2006b和2006c，这些传感器可用于确定被测导体2008的精确位置，并且/或者确定一个或多个校准因子以应用于改善钳型仪表的测量结果。在例示的具体实施中，传感器2006可相对较小（例如，3×3mm），这提供了检测到的信号的大致径向变化，而不是由图16A和图16B中所示的线性传感器1604和1606提供的线性变化。传感器2006可策略性地定位在可最准确地确定被测导体的位置的位置处。
使用上述技术，可获得传感器2006a、2006b和2006c中的每一个的参考电流信号，并且可如上所述处理信号以确定被测导体的X/Y位置，该信息可用于校准或其他目的。例如，如上所述，内插过程可用于使用获得的参考电流信号或先前确定的校准点来确定X/Y位置和/或校准因子。
前述具体实施方式已经由使用框图、示意图和示例阐述了设备和/或过程的各种具体实施。在此类框图、示意图和示例包含一个或多个功能和/或操作的情况下，本领域的技术人员将会理解，可通过广泛的硬件、软件、固件或几乎其任何组合来单独地和/或共同地实现此类框图、流程图或示例内的每个功能和/或操作。在一个具体实施中，本主题可经由专用集成电路(ASIC)来实现。然而，本领域的技术人员将认识到，本文公开的具体实施可全部或部分地在标准集成电路中被等同地实现为在一个或多个计算机上运行一个或多个计算机程序（例如，在一个或多个计算机系统上运行一个或多个程序）、在一个或多个控制器（例如，微控制器）上运行一个或多个程序、在一个或多个处理器（例如，微处理器）上运行一个或多个程序、固件或几乎其任何组合，并且鉴于本公开，为软件和/或固件设计电路系统和/或编写代码应当完全在本领域的普通技术人员的技能内。
本领域的技术人员将认识到，本文陈述的许多方法或算法可采用另外的动作，可省去某些动作，并且/或者可以与指定顺序不同的顺序来执行动作。
此外，本领域的技术人员将理解，本文提出的机构能够作为各种形式的程序产品分配，并且不管用于实际实行该分配的信号承载介质为何种特定类型，例示性具体实施都同样适用。信号承载介质的示例包括但不限于可记录型介质诸如软盘、硬盘驱动器、CDROM、数字磁带和计算机存储器。
可组合上述各种具体实施来提供另外的具体实施。鉴于上文的具体实施方式，可对这些具体实施做出这些及其他改变。一般来说，在以下权利要求书中，所用的术语不应当被解释为将权利要求限制于本说明书和权利要求书中公开的具体实施，而应当被解释为包括所有可能的具体实施以及这些权利要求赋予的等效物的全部范围。因此，权利要求并不受本公开内容所限定。

Claims (20)

1.一种电参数测量设备，包括：
前端，所述前端包括开口，所述开口的大小和尺寸设定成接纳被测导体；
多个导电传感器，所述多个导电传感器被定位成靠近所述前端；
一个或多个参考电压源，所述一个或多个参考电压源耦接到所述多个导电传感器，所述一个或多个参考电压源操作以在所述导电传感器中的每一个中输出参考电压；
控制电路系统，所述控制电路系统通信地耦接到所述一个或多个参考电压源和所述多个导电传感器，其中所述控制电路系统在操作中：
控制所述一个或多个参考电压源以在所述导电传感器中的每一个中输出参考电压；
对于所述导电传感器中的每一个，当所述相应参考电压源在所述导电传感器中输出所述参考电压并且所述被测导体定位在所述电参数测量设备的所述前端的所述开口中时，获得指示由所述导电传感器测量的参考信号的参考电流信号数据点；并且
至少部分地基于针对所述多个导电传感器中的每一个获得的所述参考电流信号数据点来确定待应用于所述被测导体的电参数测量结果的校准因子。
2.根据权利要求1所述的电参数测量设备，其中所述控制电路系统在操作中将所确定的校准因子应用于所述电参数测量结果，以生成校准的电参数测量结果。
3.根据权利要求1所述的电参数测量设备，其中所述电参数测量结果包括电压、电流或功率中的一者或多者。
4.根据权利要求1所述的电参数测量设备，其中所述多个导电传感器包括两个或三个导电传感器。
5.根据权利要求1所述的电参数测量设备，其中所述电参数测量设备包括非接触式电压测量设备、电流钳或分裂铁芯式变压器。
6.根据权利要求1所述的电参数测量设备，其中所述控制电路系统在操作中使用所述参考电流信号数据点在多个先前确定的校准点之间内插，以确定待应用于所述电参数测量结果的所述校准因子。
7.根据权利要求1所述的电参数测量设备，其中所述控制电路系统在操作中将所述参考电流信号数据点输入到先前确定的校准公式中，以确定待应用于所述电参数测量结果的所述校准因子。
8.根据权利要求1所述的电参数测量设备，其中所述多个导电传感器被定位成靠近所述电参数测量设备的所述前端，由此使得对于针对所述多个导电传感器获得的每一组参数电流信号数据点，所述控制电路系统确定所述被测导体的单个位置。
9.根据权利要求8所述的电参数测量设备，其中所述控制电路系统至少部分地基于所确定的所述被测导体的所述单个位置来确定所述校准因子。
10.根据权利要求1所述的电参数测量设备，其中所述多个导电传感器中的至少两个彼此共面。
11.根据权利要求1所述的电参数测量设备，其中所述多个导电传感器中的每一个具有长度尺寸和宽度尺寸，并且所述长度尺寸大于所述宽度尺寸。
12.根据权利要求1所述的电参数测量设备，其中所述控制电路系统在操作中确定所述参考电流信号数据点中的每一个的校准因子。
13.根据权利要求12所述的电参数测量设备，其中所述控制电路系统在操作中确定所述参考电流信号数据点中的每一个的所述校准因子的加权组合以用作所述校准因子。
14.根据权利要求13所述的电参数测量设备，其中所述加权组合包括线性加权组合或指数加权组合中的至少一者。
15.一种操作以校准电参数测量设备的校准系统，其中所述电参数测量设备在操作中在多个导电传感器中生成参考电流信号，并且经由所述多个导电传感器感测被测导体中的所述参考电流信号，所述校准系统包括：
可控校准电压源，所述可控校准电压源操作以选择性地在校准导体中输出电压；
导体位置控制系统，所述导体位置控制系统操作以选择性地控制所述校准导体相对于被校准电参数测量设备的所述多个导电传感器的位置；和
控制电路系统，所述控制电路系统可通信地耦接到所述可控校准电压源、所述导体位置控制系统和所述电参数测量设备，其中所述控制电路系统在操作中：
获得多个校准点，其中为了获得所述校准点中的每一个，所述控制电路系统：
控制所述导体位置控制系统将所述校准导体移动到靠近所述电参数测量设备的所述多个导电传感器的新物理位置；
控制所述电参数测量设备在所述导电传感器中的每一个中输出参考电压；
对于所述导电传感器中的每一个，获得指示由所述导电传感器测量的参考信号的参考电流信号数据点；
对于所述导电传感器中的每一个，至少部分地基于针对所述导电传感器获得的所述参考电流信号数据点、所述校准导体的已知电压和从所述电参数测量设备接收的所述校准导体的测量的电压来确定校准因子；
逻辑上将所述多个校准因子与所述校准导体的所述当前位置相关联；并且
基于所获得的多个校准点来确定校准数据；并且
将所述校准数据存储在至少一个非暂态处理器可读存储介质上，以供一个或多个电参数测量设备后续使用。
16.根据权利要求15所述的校准系统，其中所述校准数据包括查找表，所述查找表在操作中允许电参数测量设备确定用于特定参考电流信号测量结果的校准因子。
17.根据权利要求15所述的校准系统，其中所述校准数据包括用于一个或多个数学公式的系数。
18.一种操作校准系统以校准电参数设备的方法，其中所述电参数测量设备在操作中在多个导电传感器中生成参考电流信号，并且经由所述多个导电传感器感测被测导体中的所述参考电流信号，所述方法包括：
针对每个校准点，通过以下过程获得多个校准点：
在所述电参数测量设备在所述导电传感器中的每一个中输出参考电压时，将校准导体移动到靠近所述电参数测量设备的所述多个导电传感器的新物理位置；
对于所述电参数测量设备的所述导体传感器中的每一个，获得指示由所述导电传感器测量的参考信号的参考电流信号数据点；
对于所述导电传感器中的每一个，至少部分地基于针对所述导电传感器获得的所述参考电流信号数据点、所述校准导体的已知电压和从所述电参数测量设备接收的所述校准导体的测量的电压来确定校准因子；
逻辑上将所述多个校准因子与所述校准导体的所述当前位置相关联；并且
基于所获得的多个校准点来确定校准数据；并且
将所述校准数据存储在至少一个非暂态处理器可读存储介质上，以供一个或多个电参数测量设备后续使用。
19.根据权利要求18所述的方法，其中确定校准数据包括生成查找表，所述查找表在操作中允许所述电参数测量设备确定用于特定参考电流信号测量结果的校准因子。
20.根据权利要求18所述的方法，其中确定校准数据包括确定用于一个或多个数学公式的系数。
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