CN112285404A - 用于功率干扰指示的测量设备及其操作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明题为“用于功率干扰指示的测量设备及其操作方法”。系统和方法提供了响应于对绝缘导线中的电信号的限定缺陷的检测而显示缺陷指示器。测量系统可包括尺寸和形状被设定成握持在手中的外壳、用于感测电信号的一组电特性的一组传感器、一个或多个处理器、以及设置在外壳的表面上的显示器。测量系统可从一组传感器获得测量结果,并且基于一组测量结果来检测限定缺陷的存在。响应于检测到限定缺陷的存在,测量系统可显示表示所检测到的限定缺陷的缺陷指示器。
Description
技术领域
本公开整体涉及电特性的测量,并且更具体地讲,涉及电路中电参数的测量。
背景技术
电测试设备用于测量电路中的电信号的电特性。例如,电压表测量电路中的交流(AC)电压和直流(DC)电压,而电流表可测量电路中的AC和/或DC电流。一些电测试设备的尺寸和形状可被设定成允许用户握持和携带该设备。然而,这种较小的形状因数限制了设备可提供的关于电路的测量的信息量。此类设备具有屏幕,该屏幕太小以至于不能充分详细地显示关于电路的信息,从而无法诊断电路中的某些状况。此外,这类电测试设备可不被配置为提供关于某些状况的诊断的有意义的信息。例如,前述手持式数字万用表中的一些仅被配置为显示关于检测的电压电平或检测的电流电平的瞬时测量结果。
在频谱的另一端,较高端的电测试设备具有被设计用于受控测试环境的形状因数,并且被配置为向用户显示波形。此类先进的电测试设备通常太大而不能被用户握持并从直接连接到待测试电路的测试探针接收输入。虽然这些先进的电测试设备提供了更高级别的细节,但它们也很麻烦,操作可能耗时,并且需要用户拥有大量专业知识来操作和理解。因此,在某些设置下检测电路中的问题可能是困难的、昂贵的和耗时的,诸如空间有限或在野外。
发明内容
本文所公开的测量系统和测量设备的实施方案具有尺寸和形状被设定成握持在手中的外壳。外壳包括一组传感器,该组传感器被配置为感测绝缘导线中的电信号的一组电特性而不与绝缘导线电接触,外壳设置有显示器,并且位于外壳中的一个或多个处理器可操作地耦接到该组传感器。
一个或多个处理器在操作中从一组传感器接收由一组传感器在测量时间间隔期间获得的一组测量结果。一组测量结果指示绝缘导线中的电信号的一组电特性。一个或多个处理器在操作中基于一组测量结果来检测与绝缘导线中的电信号相关联的限定缺陷,并且响应于检测到限定缺陷,在显示器上显示表示与绝缘导线中的电信号相关联的缺陷的缺陷指示器。在操作中,一个或多个处理器被配置为检测电信号中的多个限定缺陷,并且限定缺陷是多个限定缺陷中的一个限定缺陷。
在一些实施方案中,一组传感器包括:位于外壳中的电压传感器,在操作中,该电压传感器感测绝缘导线中的电压而不与绝缘导线电接触;和位于外壳中的电流传感器,在操作中,该电流传感器感测绝缘导线中的电流而不与绝缘导线电接触。缺陷指示器可为多个缺陷指示器中的一个缺陷指示器,该多个缺陷指示器包括各自表示与电信号相关联的电压缺陷的第一组缺陷指示器和各自表示与电信号相关联的电流缺陷的第二组缺陷指示器。在操作中,一个或多个处理器可使得显示器在显示器的限定区域中显示缺陷指示器。缺陷指示器可指示在电信号中检测到的缺陷状况的类型。一个或多个处理器可使得显示器显示字母数字字符,该字母数字字符提供关于与缺陷指示器的显示相关联的限定缺陷的细节。
在一些实施方案中,测量系统的一个或多个处理器评估一组测量结果是否满足多个状况中的状况,多个状况中的每个状况与多个缺陷指示器中的对应缺陷指示器相关联。检测到限定缺陷可基于确定一组测量结果中的一个或多个测量结果满足该状况,并且所显示的缺陷指示器与该状况相关联。
在一些实施方案中,测量系统包括无线通信接口。在操作中,一个或多个处理器可被配置为使得无线通信接口经由该无线通信接口传输信号,该信号提供指示与缺陷相关联的缺陷指示器的信息。该信号可使得独立的基于处理器的设备向用户显示缺陷指示器。
测量设备的操作的方法包括由测量设备的处理器接收由测量设备的一组传感器在测量时间间隔期间获得的一组测量结果,该组测量结果指示绝缘导线中的电信号的一组电特性。该方法包括执行对一组测量结果的分析,以及基于分析的结果来检测电信号中是否存在多个限定缺陷中的限定缺陷。该方法包括,响应于确定电信号中存在限定缺陷,显示指示电信号中存在该缺陷的缺陷指示器。
有利地,测量设备或系统提供绝缘导线中的电信号中存在电缺陷的快速指示。缺陷指示可为用户可在测量设备或相关联设备的显示器上识别的符号、图像、数字或其他视觉指示器的形式。用户可基于缺陷指示确定对绝缘导线或与其相关联的系统的进一步调查是必要的,诸如通过用更先进的测试设备诊断问题。这在其中对待测试绝缘导线的访问受限或其中要测试大量绝缘导线的情况下可能是有用的。本领域的技术人员可理解本文所公开的附加优点。
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1是根据至少一个例示的具体实施的环境的示意图,其中操作者可以使用测量系统来测量存在于绝缘导线的电信号的一组电特性,而无需与导线电接触;
图2是可结合本公开的至少一些特征的示例性测量系统的前正视图;
图3是根据至少一个例示的具体实施的测量系统的示意性框图;
图4是根据一个或多个具体实施的测量系统的显示器的视图;
图5是根据一个或多个具体实施的测量系统的显示器的视图;
图6是根据一个或多个具体实施的用于在测量系统的显示器上显示的一组示例性缺陷指示器;
图7是根据一个或多个具体实施的示例性测量系统的前正视图;
图8是根据一个或多个具体实施作为遥感设备操作的示例性测量系统的前正视图;
图9是根据一个或多个具体实施的示例性测量系统的前正视图;并且
图10是根据一个或多个具体实施的测量系统的操作的方法。
具体实施方式
本公开的系统和方法提供由测量设备检测绝缘导线中的电信号的一组限定缺陷,并且由于该缺陷使得显示缺陷指示器。如本文所用,缺陷指示器是指表示检测到的对应缺陷状况的符号、图标或其他视觉图像。在至少一些实施方案中,测量设备被配置为测量绝缘导线中的一组电特性,而无需绝缘导线与测试电极或探针之间的电连接。整体上,本文公开了包括外壳的“非接触式测量系统”,该外壳包括非接触式电流传感器和非接触式电压传感器。非接触式电流传感器类型的非限制性示例包括磁场传感器,诸如各向异性磁阻(AMR)传感器、巨磁电阻(GMR)传感器、磁通门传感器、超导量子干涉传感器、光纤传感器、光泵传感器、核处理传感器、搜索线圈传感器、磁敏晶体管传感器、磁敏二极管传感器、磁光传感器、霍尔效应传感器、罗戈夫斯基线圈、电流互感器或其他类型的磁场传感器。非接触式电压传感器类型的非限制性示例为电容分压器型电压传感器、参考信号型电压传感器、多电容器型电压传感器等。下文更详细地讨论了电压传感器和电流传感器的示例性具体实施。
本文所公开的测量系统可包括感测绝缘导线中电信号的电特性的一组传感器以及从该组传感器接收测量结果的一个或多个处理器。该组传感器可包括电压传感器,该电压传感器被配置为生成指示绝缘导线中的电压的电压测量信号,并且可包括电流传感器,该电流传感器被配置为生成指示绝缘导线中的电流的电流测量信号。相应的传感器可以在公共或重叠的测量时间段期间生成一个或多个测量信号,该测量时间段的持续时间可能相对短(例如10毫秒(ms)、100ms、1秒、10秒)。例如,可以至少部分地彼此同时获得电压测量信号和电流测量信号。又如,电压传感器和电流传感器中的一个传感器可在电压传感器和电流传感器中的另一传感器获得测量结果之后基本上立即获得测量结果,使得这些测量结果几乎在同一时间并且在公共测量时间间隔内获得。在一些具体实施中,电压传感器和电流传感器可用于以指定的间隔(例如,每10ms、每100ms、每1秒、每10秒)重复获得测量结果。一般来讲,电压传感器和电流传感器两者在足够短的测量时间间隔内获得其相应的测量结果,使得成对的电压测量结果和电流测量结果彼此对应。
由于从一组传感器获得一组测量结果,一个或多个处理器被配置为执行电特性的评估以检测电信号中缺陷的存在。一个或多个处理器可使用一组测量结果来计算一组电特性的一个或多个值或与一组电特性相关的一个或多个值,并且确定这些值是否指示电信号中存在缺陷。一个或多个处理器可将计算的值与一组状况进行比较,该组状况与电信号中可能的电缺陷相关联。可能的电缺陷与响应于缺陷检测而提供的通知相关联。在至少一些具体实施中,由于检测到相关联的缺陷,一个或多个处理器可使得缺陷指示器显示在测量设备的显示器上。缺陷指示器可显示在显示器的限定区域中并且具有提供关于缺陷的信息的外观,例如,与缺陷指示器相关联的形状、颜色、符号或字母数字指示器。在一些实施方案中,一个或多个处理器可使得信号从测量设备的通信接口发送,该信号指示检测到的特定电缺陷。
有利地,测量设备或系统提供绝缘导线中的电信号中存在电缺陷的快速指示。缺陷指示可为用户可在测量设备或相关联设备的显示器上识别的符号、图像、数字或其他视觉指示器的形式。用户可基于缺陷指示确定对绝缘导线或与其相关联的系统的进一步调查是必要的,诸如通过用更先进的测试设备诊断问题。这在其中对待测试绝缘导线的访问受限或其中要测试大量绝缘导线的情况下可能是有用的。一些先前的设备(例如,手持式数字万用表)未配备用于快速检测和指示此类电缺陷,并且其他先前的设备(例如,示波器)是麻烦的并且需要大量专业知识来使用和理解。相比之下,本文所公开的测量设备和系统有利于快速准确地检测到绝缘导线中可能的电缺陷。此外,测量系统和设备具有便携式的手持式形状因数,并且不需要使用电源插座来进行操作。此外,本文的测量系统和设备可由本领域的技术人员操作而无需大量的培训或监督。
在以下讨论中,所讨论的系统和方法中的至少一些涉及测量绝缘或空白非绝缘导体(例如,绝缘导线)中的电信号,而不需要导体与测试电极或探针之间的电连接。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,提供非电流接触式(或“非接触式”)电压测量系统,该电压测量系统使用电容传感器来测量绝缘导体中相对于接地部的AC电压信号。不需要电流连接的此类系统在本文中称为“非接触式”。
以下描述连同附图阐述了某些具体细节,以便提供对各个所公开的实施方案的透彻理解。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、设备、材料等的情况下以各种组合实现所公开的实施方案。在其他实例中,与本公开的环境相关联的众所周知的结构或部件,包括但不限于通信系统、网络和环境,未示出或描述,以避免不必要地混淆实施方案的描述。另外,各种实施方案可以是方法、系统、介质或设备。因此,各种实施方案可以是完全硬件实施方案,或者是结合软件和硬件方面的实施方案。
在讨论本公开的细节之前,还有益的是应注意,在整个说明书、权利要求书和附图中,以下术语采取本文明确相关的含义,除非上下文另有明确说明。术语“本文”是指与当前发明申请相关联的说明书、权利要求书和附图。短语“在一个实施方案中”、“在另一个实施方案中”、“在各种实施方案中”、“在一些实施方案中”、“在其他实施方案中”以及它们的其他变型形式是指本公开的一个或多个特征、结构、功能、限制或特性,并且除非上下文另有明确规定,否则便不限于在相同或不同的实施方案。如本文所用,术语“或”是包括性的“或”操作符,并且等同于短语“A或B,或两者”或“A或B或C,或它们的任意组合”,并且具有附加元素的列表以类似方式处理。术语“基于”不是排他性的并且允许基于未描述的附加特征、功能、方面或限制,除非上下文另有明确规定。此外,在整个说明书中,“一”、“一个”和“该”的含义包括单数和复数引用。
除非上下文另有说明或存在矛盾,否则如本文所用,对术语“一组”(例如,“一组物项”)的参考应被解释为包括一个或多个构件或实例的非空集合。
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,不排除附加的、未被引用的元件或方法动作)。另外,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。
最后,如本说明书和所附权利要求书所用,单数形式“一个”和“该”包括复数指代物,除非上下文另有明确指示。还应指出的是,术语“或”通常用作在其意义上包括“和/或”,除非上下文另有明确指示。此外,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。
现在转向本公开,图1示出了环境100,其中用户104可以使用非接触式测量系统102来测量存在于绝缘导线106中的电信号的电特性,而不需要非接触式电压测量系统与导线106之间的电接触。在操作中,用户104可抓握测量系统102的外壳108并且将导线106定位成与感测部分110相邻,该感测部分可具有凹陷形状、钩形形状、V形形状或用于接收和测量导线106中存在的电信号的其他形状。用户104可通过与用户界面112进行交互来发起测量过程,该用户界面可包括按钮、拨号盘、摇臂或触摸屏特征部。在一些实施方案中,测量系统102包括显示器114,在该显示器上显示测量过程的结果。如本文所述,测量系统102可在显示器114上显示一个或多个缺陷指示器,该一个或多个缺陷指示器指示检测到导线106中的一个或多个对应缺陷状况。
图2示出了用于检测缺陷状况并显示对应缺陷指示器的测量设备200的一个实施方案。测量设备200包括外壳202、显示关于测量结果的信息的显示器204、以及用于绝缘导线的非接触式测量的感测部分206。测量设备200的感测部分206设置在外壳202的前端处,并且包括从外壳202的主要部分205向外延伸的一对细长构件207。待测试绝缘导线可在测量过程期间被接收在一对细长构件207之间。在其他实施方案中,感测部分206可具有不同的配置,如本文其他地方所述。
可在感测部分206中提供一组传感器208,用于感测待测试绝缘导线中的电信号的电特性。一组传感器208可包括在操作中感测绝缘导线中的电压而不与绝缘导线电接触的电压传感器,并且可包括在操作中感测绝缘导线中的电流而不与绝缘导线电接触的电流传感器。传感器208可被配置为测量和/或导出各种电特性,包括但不限于AC电压、AC电流、DC电压、电阻、频率、相位、有功功率(以瓦特(W)为单位)、千瓦时(KWh)、伏安(VA)、无功伏安(VAR)、功率因数(PF)、总谐波失真(THD)、浪涌电流、相位序列和电压降。传感器208可嵌入在外壳202内,使得传感器208的表面从测量设备200的外部不可见。
测量设备200可包括用户可与之交互以操作测量设备200的用户输入(例如,按钮、拨号盘、开关)。例如,用户可按压第一输入210以使得测量设备200发起测量过程,以获得感测部分206附近的绝缘导线的测量结果。设置输入212可设置在主要部分205上以调整测量设备200的模式。第二输入214可设置在主要部分205上,以使得测量设备200提供关于待测试绝缘导线中检测的缺陷状况的附加信息。测量设备200可包括用于连接补充探针、传感器等的一个或多个端口216。
在一些实施方案中,测量设备200可包括一个或多个指示灯218,该一个或多个指示灯被配置为基于检测到一个或多个缺陷状况而点亮。指示灯218可被配置为基于是否检测到一个或多个缺陷状况或基于所检测到的缺陷状况的严重性来发射彩色光(例如,红光、黄光、绿光)。指示灯218可被配置为基于是否检测到一个或多个缺陷状况或基于检测到的缺陷状况的严重性以某种图案(例如,实心、闪烁)发射光。
图3示出了根据一个或多个实施方案的用于检测缺陷状况并显示对应缺陷指示器的测量系统300的示意性框图。测量系统300确定从电压测量结果和/或电流测量结果导出的一个或多个电特性(例如,功率、能量、频率、谐波、相位)。测量系统300包括分别通信地耦接到一个或多个处理器306的一组电压传感器302和一组电流传感器304。
处理器306(在本文中单独或共同称为“处理器306”)可以包括一个或多个逻辑处理单元,诸如一个或多个中央处理单元(CPU)、微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等。测量系统300还可包括通信地耦接到处理器306的存储器308,该存储器在其上存储数据和/或指令。由于由处理器306执行,指令可使得处理器306执行本文所述的操作。在一些实施方案中,至少一个处理器306可以是控制器的一部分,该控制器包括通信地耦接到至少一个处理器的非暂态处理器可读存储介质。存储器308可包括一个或多个固态存储器,例如闪存存储器或固态驱动器(SSD),这些固态存储器为测量系统300提供计算机可读指令、数据结构、程序模块和其他数据的非易失性存储。虽然未示出,测量系统300可以采用其他非暂态计算机可读介质或非暂态处理器可读介质,诸如硬盘驱动器,光盘驱动器或存储卡介质驱动器。
电压传感器302可以包括一种或多种类型的电压传感器,诸如电容分压器型电压传感器、参考信号型电压传感器和多电容器型电压传感器。在实现电容分压器型电压传感器的测量系统300中,测量系统300操作以在待测试绝缘导体和接地部之间生成可变电容电压。在测量期间,测量系统300使可变电容子系统的电容变化,以改变待测试绝缘导体和接地部之间的电容分压器电路的阻抗。通过在可变电容子系统上顺序地进行两次或更多次测量,可以确定绝缘导体的电压,而无需与绝缘导体进行任何电连接。
在实现参考信号型电压传感器的测量系统300中,在操作中,测量系统300感测绝缘导线中的参考信号而不与绝缘导线电接触。一个或多个处理器306接收参考信号,并且至少部分地基于所接收的参考信号来确定流经绝缘导线的电流的电特性。在实现多电容器型电压传感器的测量系统300中,测量系统300包括多个传感器,每个传感器具有影响电容耦合的不同特性。当与待测试绝缘导线的导体电容耦合时,在每个传感器处检测到不同的电压,这可用于准确地确定绝缘导线中的电压。
电流传感器304的类型的非限制性示例包括电感传感器和磁场传感器,诸如各向异性磁阻(AMR)传感器、巨磁电阻(GMR)传感器、磁通门传感器、超导量子干涉传感器、光纤传感器、光泵传感器、核处理传感器、搜索线圈传感器、磁敏晶体管传感器、磁敏二极管传感器、磁光传感器、霍尔效应传感器、罗戈夫斯基线圈、电流互感器或其他类型的磁场传感器。
测量系统300包括通信地耦接到处理器306的显示器310,该处理器发送信号,使得显示器310根据在测量时间间隔期间获得的一组测量结果来显示内容。显示器310的非限制性示例包括液晶显示器(LCD)设备、发光二极管(LED)设备和/或有机发光二极管(OLED)设备。
处理器306被配置为使得显示器310向用户呈现多种信息。显示器310可显示传感器读出312,该传感器读出呈现从电压传感器302获得的一组测量结果和/或从电流传感器304获得的一组测量结果的值。由传感器读出312呈现的值可指示在某一时间点进行的单次测量结果或指示在一段时间内进行的多次测量结果的代表性测量结果,诸如多次测量结果的平均值或平均。传感器读出312可指示选自电压振幅、电流振幅、频率和功率的一个或多个值。在一些实施方案中,测量系统300可被配置为经由通过一组端口216获得的测量结果来显示针对其他电特性的值测量。
处理器306还被配置为基于是否检测到一个或多个缺陷状况来使得显示一组第一指示器314。在一些实施方案中,基于所检测到的缺陷状况的严重性,一组第一指示器314可被呈现或可具有外观。一个或多个第一指示器314可通过示出警告符号(例如,带有感叹号的图标)来指示例如一组传感器208检测到缺陷状况。一个或多个第一指示器314还可例如通过显示具有某种颜色(例如,红色、黄色)的警告符号来指示检测到的缺陷状况的严重性。在一些实施方案中,第一指示器314可以是指示灯218。
处理器306被进一步配置为基于检测到的缺陷状况的类型使得显示一组第二指示器316。具体地讲,处理器306被配置为根据本文所述的过程检测多种不同类型的缺陷状况。然后,处理器306使得显示器310呈现对应于所检测到的缺陷状况的类型的第二指示器316。第二指示器316中的每个第二指示器可具有表示对应缺陷状况的外观,以有利于用户快速且直观地识别缺陷状况。由于检测到相关联的缺陷状况,存储器308可存储关于每个缺陷状况的信息和关于要显示的对应第二指示器316的指示器信息。
处理器306可被配置为使得显示器310显示关于检测到的缺陷状况的附加信息318。附加信息318可以是在显示器310上显示的字母数字文本,该字母数字文本提供关于检测到的缺陷状况的细节,例如,在待测试绝缘导线中的电信号中检测到的总谐波失真的量。附加信息318可由处理器306作为涉及从电压传感器302获得的测量结果和/或从电流传感器304获得的测量结果的计算的结果而生成。可响应于接收到请求显示附加信息318的用户输入而显示附加信息318。
测量系统300可包括用户界面320,该用户界面包括影响测量系统300的操作的输入设备,诸如按钮、拨号盘、开关等。用户界面320可包括触摸屏,该触摸屏可以是当前已知的或以后将开发的任何类型的触摸屏。例如,触摸屏可以是电容设备、红外设备、电阻设备或表面声波(SAW)设备。
在一个或多个实施方案中,测量系统300可被配置为获得实现三相电力的系统的三相测量。在一些实施方案中,测量系统300可同时从三相电力系统的三个绝缘导线获得测量结果,或者另选地,测量系统300可从三相电力系统的三个绝缘导线中的每个绝缘导线顺序地获得测量结果。例如,测量系统可对第一导线中的第一电信号进行第一测量,然后对第二导线中的第二电信号进行第二测量,并且然后对第三导线中的第三电信号进行第三测量。然后,测量系统可将第一测量结果、第二测量结果和第三测量结果彼此关联,以确定它们之间的关系,诸如三个导线中的电信号之间的相位关系或三个导线中的电信号之间的振幅关系。在一些实施方案中,测量系统300可包括多个可调节感测部分,并且被配置为同时测量三相电力系统的电信号。
图4示出了根据一个或多个实施方案的在测量绝缘导线中的电信号期间测量系统的显示器400的图示。例如,参考图2,由于绝缘导线被定位成邻近感测部分206(即,在细长构件207之间)并且绝缘导线中的电信号的测量由用户按压第一按钮210引发,因此可产生显示器400的状态。显示器400包括传感器读出402,该传感器读出显示对应于由一组电压传感器302获得的测量结果和/或由一组电流传感器304获得的测量结果的值。第一传感器读出402a显示对应于绝缘导线中所测量的电流的值,并且第二传感器读出402b显示对应于绝缘导线中所测量的电压的值。在每个传感器读出402中显示的值可指示由对应一组传感器进行的单次测量结果或为表示由对应一组传感器进行的多次测量结果的值,诸如均方根(RMS)值。
显示器400还可包括基于检测到一个或多个缺陷状况而显示的第一指示器404。第一指示器404可与测量设备的操作结合显示以获得测量结果。由于检测到绝缘导线中一个或多个缺陷状况的存在,可显示第一指示器404。第一指示器404可取决于检测到的缺陷状况的严重性或检测到的缺陷状况的数量而具有外观。例如,响应于获得第一范围内的满足第一缺陷状况的测量结果,第一指示器404可被显示并且具有第一外观(例如,带有感叹号的黄色圆圈)。响应于获得第二范围内的满足第二缺陷状况的测量结果,第一指示器404可被显示并且具有第二外观(例如,带有感叹号的红色三角形)。第二范围可指示更严重的缺陷,该缺陷与更大的风险可能性相关联或者在更大程度上超过与正常电路操作相关联的值的范围。在一些实施方案中,由于没有检测到缺陷状况,第一指示器404可被显示并且具有第三外观。例如,第一指示器404可以是其中具有复选标记的绿色圆圈,以指示所获得的测量结果在可接受的范围内。在一些实施方案中,显示器400可显示多于一个第一指示器404,例如,一个第一指示器404可与传感器读出402a相关联,并且另一个第一指示器404可与传感器读出402b相关联。
显示器400包括指示由测量系统检测到的缺陷状况的类型的第二指示器406。显示器400被配置为显示针对第二指示器406的多个不同指示器类型,每个指示器类型表示在绝缘导线中的电信号中检测到的不同缺陷状况。处理器306向显示器400发送信号,使得显示器400显示对应于检测到的缺陷状况的适当指示器类型。针对第二指示器406显示的指示器类型的外观表示检测到的缺陷状况。在没有检测到缺陷状况的情况下,显示器400将不显示第二指示器406。
可在显示器400的限定区域中提供所显示的每个部件。传感器读出402a和402b可分别设置在显示器400的第一区域408和第二区域410中。第一指示器404可以设置在显示器400的第三区域412中,并且第二指示器406可以设置在第四区域414中。区域408、410、412和414中的每一者可彼此分开。
由于显示器400向用户显示第一指示器404,因此可快速警示用户待测试绝缘导线中存在电信号的缺陷状况。在显示第二指示器406时,可警示用户检测到缺陷状况的类型。缺陷状况的类型可用于确定是否执行附加测试,并且在附加测试是必要的的情况下可有助于确定要实施什么先进的测试设备。在一些情况下,所显示的缺陷状况的类型和/或严重性可有助于在不实施附加设备的情况下快速诊断系统中的多个已知可能问题中的一个问题。
图5示出了根据一个或多个实施方案的在测量绝缘导线中的电信号期间测量系统的显示器500的图示。显示器500包括对应于上文相对于显示器400所述的传感器读出402a和402b的多个传感器读出502a和502b。测量系统被配置为在显示器500上显示一组第一指示器504和一组第二指示器506。
一组第一指示器504中的各个指示器可与对应电特性相关联。例如,一组第一指示器504中的指示器504a可与绝缘导线中的电流的测量相关联,使得指示器504a可基于在绝缘导线中的电流中检测到的缺陷而被显示或具有外观。一组第一指示器504中的指示器504b可与绝缘导线中的电压的测量相关联,使得指示器504b可基于在绝缘导线中的电压中检测到的缺陷而被显示或具有外观。一组第一指示器504中的指示器504c可与其他特性相关联,诸如功率和相位。因此,指示器504c可基于三相测量或电压测量结果和电流测量结果之间的差值(例如,相位偏移)而被显示或具有外观。在一些实施方案中,一组第一指示器504可仅具有基于检测到的缺陷的存在而显示的单个指示器。在一些实施方案中,一组指示器504中的每个指示器可基于所检测到的缺陷的数量或所检测到的缺陷的严重性而具有外观(例如,颜色、形状)。
一组第二指示器506中的各个指示器可与对应电特性相关联。一组第二指示器506中的指示器506a可与绝缘导线中的电流的测量相关联,一组第二指示器506中的指示器506b可与绝缘导线中的电压的测量相关联,并且一组第二指示器506中的指示器506c可与其他特性相关联,如相对于一组第一指示器504所描述的。一组第二指示器506中的各个指示器可定位在与相关联的电特性和/或相关联的第一指示器相邻的限定区域中。
显示器500还包括其中提供关于一个或多个检测到的缺陷的附加信息510的区域508。附加信息510包括字母数字信息,该字母数字信息向用户提供关于电特性的满足缺陷检测状况的值的细节。以非限制性示例的方式,附加信息510可以包括信息诸如谐波失真的量、功率因数、电特性的振幅溶胀的峰值、测量信号之间的相位差、失真的量以及检测到的谐波的振幅或频率。响应于经由用户界面320接收到用户输入,诸如通过接收到第二按钮214被按下的指示,处理器306可使得显示附加信息510。在用户界面320包括触摸屏的具体实施中,用户可选择一组第二指示器506中的一个第二指示器,以使得显示器500呈现关于所选择的第二指示器506的附加信息510。
该测量系统被配置为检测绝缘导线中的电信号中的多个缺陷状况,并且显示多个缺陷指示器中的一个或多个对应缺陷指示器。图6示出了图示600,其示出了测量系统被配置为显示的多个第二指示器316中的至少一些以及与第二指示器316中的每个第二指示器相关联的对应缺陷状况的示例。在操作中,处理器306被配置为检测缺陷状况中的每个缺陷状况并使得显示对应缺陷指示器。在一些实施方案中,存储器308可存储指定状况和相关联的指示器的指令集。在一些实施方案中,处理器306可以被硬编程(例如,经由配置的逻辑块)以检测并使得对应缺陷指示器的显示。测量系统还可显示关于所检测到的满足前述缺陷状况中的一个缺陷状况的缺陷的附加信息(即,作为显示器500的附加信息510)。如本文所述,可响应于接收到请求附加信息的用户输入而显示附加信息。
图示600包括对应于具有标称电压缺陷状况604的电压差的第一指示器602。当在显示器310上显示时,第一指示器602指示测量电压和预定义电压值之间的差值超过围绕标称电压的限定范围或超过一个或多个预定义阈值,如由处理器306所评估的。标称电压电平可取决于测量电压所处的范围。例如,如果测量电压为118V AC,则处理器306可确定标称电压电平为120V AC。处理器306可被配置或编程为检测多个限定标称电压电平(例如,240VAC, 120V AC, 12VDC, 5VDC)。如果测量电压与标称电压相差等于或大于标称电压的5%的量,则处理器306可确定测量电信号满足与第一指示器602相关联的缺陷状况604。作为响应,处理器306可使得显示器310在其限定区域(例如,邻近于传感器读出502a)中显示第一指示器602。结合检测到满足标称电压缺陷状况604的缺陷,测量系统可显示(作为附加信息510)电压差信息638,该电压差信息指示测量电压与标称电压之间的所检测到的差值(诸如百分比差值),并且可显示对应于所测量的电压的标称电压电平。
图示600还包括对应于电压波形失真状况608的第二指示器606。当在显示器310上显示时,第二指示器606指示电压波形的失真超过限定失真阈值,如由处理器306所评估的。处理器306可基于例如由一组电压传感器302获得的一组测量结果来确定绝缘导线中的电信号中的电压中谐波失真的存在。为了确定存在的谐波失真,处理器306可以在一段时间(例如3秒)内获得测量结果,并计算存在于电信号的谐波失真。在一些实施方案中,可通过使用测量结果执行快速傅里叶变换(FFT)来计算谐波失真。在一些实施方案中,可以基于均方根(RMS)电压Vrms与基频电压V0的比率来计算谐波失真。
如果检测到的谐波失真超过一个或多个限定失真阈值,则处理器306可使得第二指示器606显示在显示器310上。例如,如果存在于电信号的电压波形中的总谐波失真超过8%,或者如果来自单个谐波的失真贡献超过5%,则处理器306可确定电压波形失真状况608的存在。响应于检测到电压波形失真状况608,处理器306可以使得显示器310在其限定区域(例如,邻近于传感器读出502a)中显示第二指示器606。结合检测到满足电压波形失真状况608的缺陷,测量系统可以显示(作为附加信息510)指示电压的谐波失真含量(例如,THD,Vrms与V0的比率)的电压失真信息640。
图示600还包括对应于电压变化状况612的第三指示器610。当在显示器310上显示时,第三指示器610指示对应于例如由一组电压传感器302获得的一组电压测量结果的电压波形的变化超过限定变化阈值。处理器306可从多个电压测量结果(例如,五个电压测量结果的移动平均值)确定代表性电压值。如果被评估的电压测量结果相对于代表性电压值超过限定变化阈值(例如,被评估的电压测量结果偏差计算的代表性电压值超过5%),则处理器306可确定电压变化状况612的存在。作为响应,处理器306可使得显示器310在其限定区域(例如,邻近于传感器读出502a)中显示第三指示器612。结合检测到满足电压变化状况612的缺陷,测量系统可以显示(作为附加信息510)电压变化信息642,该电压变化信息可以包括所检测到的最大变化的指示并且可以包括在测量间隔周期期间针对电压检测到的变化的数量。
图示600包括对应于信号干扰状况616的第四指示器614。当在显示器310上显示时,第四指示器614指示测量传感器检测到电信号的干扰。电信号干扰的示例包括电信号中的溶胀(急剧增加)、下降(急剧减少)和中断(信号间断)。处理器306可基于在短测量周期(例如,检测到的频率的半周期)中测量电信号的变化超过预定义量来确定干扰的发生。例如,如果处理器306检测到针对60Hz信号的半周期测量电压的变化超过标称检测电平的变化的10%(例如,移动平均值大于标称电压电平的110%、移动平均值小于标称电压的90%),处理器306可以确定干扰状况316的存在并使得显示第四指示器314。测量系统可以进一步显示指示在测量周期间隔中检测到的干扰的数量的干扰信息644作为附加信息510。
图示600还包括对应于电流波形失真状况620的第五指示器618。当在显示器310上显示时,第五指示器618指示电流波形的失真超过限定失真阈值,如由处理器306所评估的。处理器306可基于例如由一组电流传感器304获得的一组测量结果来确定绝缘导线中电信号的电流中谐波失真的存在。谐波失真可以基于电流中的总谐波失真(例如,电流测量结果的FFT、RMS电流Irms与基频电流I0的比率)或基于计算由关键电流谐波(例如,三次谐波、九次谐波、十五次谐波)贡献的谐波含量来确定。
如果检测到的谐波失真超过一个或多个限定失真阈值,则处理器306可使得第五指示器618显示在显示器310上。例如,如果由于某些谐波(例如,三次谐波、九次谐波、十五次谐波)对电信号的贡献之和超过5%,则处理器306可以确定电流波形失真状况620的存在。响应于检测到电流波形失真状况620,处理器306可以使得显示器310在其限定区域(例如,邻近于传感器读出502b)中显示第五指示器618。结合检测到满足电流波形失真状况620的缺陷,测量系统可以显示指示电流的谐波失真含量(例如,THD、由三次谐波贡献的失真、由九次谐波贡献的失真、由十五次谐波贡献的失真)的电流失真信息646。
图示600包括对应于电流变化状况624的第六指示器622。当在显示器310上显示时,第六指示器622指示例如由一组电流传感器304获得的电流波形的变化超过限定变化阈值。处理器306可从多个电流测量结果(例如,五个电流测量结果的移动平均值)确定代表性电流值。如果电流测量结果相对于代表性电流值超过限定变化阈值(例如,被评估的电流测量结果与计算的代表性电流值偏差超过5%),则处理器306可以确定电流变化状况624的存在。作为响应,处理器306可使得显示器310在其限定区域(例如,邻近于传感器读出502b)中显示第六指示器622。结合检测到满足电流变化状况624的缺陷,测量系统可以显示电流变化信息648,该电流变化信息可以包括检测到的最大电流变化的指示,并且可以包括在测量间隔周期期间针对电流检测到的变化的数量。
图示600还包括一组其他缺陷状况指示器。测量系统可被配置为显示对应于功率因数缺陷状况628的第七指示器626。当在显示器310上显示时,第七指示器626指示正被测试的电信号的功率因数超过限定功率因数阈值。处理器306可基于功率因数计算来确定电信号的功率因数。例如,处理器306可以计算有功功率或有效功率P(以瓦特为单位)与视在功率S(以伏安为单位)的比率。如果该比率低于功率因数阈值(例如,低于0.80),则处理器306可以确定功率因数缺陷状况628的存在,并使得显示器310显示第七指示器626。结合检测到满足功率因数状况626的缺陷,测量系统可以显示(作为附加信息510)指示所计算的功率因数值的功率因数信息650。
测量系统可被配置为显示对应于功率变化状况632的第八指示器630。当在显示器310上显示时,第八指示器630指示功率波形的变化(基于使用一组电压测量结果和对应一组电流测量结果的计算来确定)超过限定变化阈值。处理器306可从多个测量结果确定代表性功率值,例如,对应电压测量结果和电流测量结果的功率测量值的移动平均值。如果被评估的功率测量结果相对于代表性功率值超过限定功率阈值(例如,被评估的功率测量结果与计算的代表性功率值偏差超过5%),则处理器306可确定功率变化状况632的存在。作为响应,处理器306可使得显示器310在其限定区域中显示第八指示器630。结合检测到满足功率变化状况632的缺陷,测量系统可显示(作为附加信息510)功率变化信息652,诸如通过指示最大功率变化或通过指示在测量间隔周期期间针对功率检测到的变化的数量。此外,测量系统可指示问题的相对方向,诸如缺陷是在绝缘导线中测量点的上游还是下游引起的。
第三指示器610、第六指示器622和第八指示器630在外观上可为类似的,但可各自具有区分细节。例如,第三指示器610可以包括表示电压变化状况的“V”,第六指示器622可以包括表示电流变化状况的“I”,并且第八指示器630可以包括表示功率变化状况的“P”。
测量系统可被配置为显示对应于不平衡状况636的第九指示器634,该不平衡状况可以是对应于两个或更多个绝缘导线中的电信号之间的不平衡的状况。当在显示器310上呈现时,第九指示器634指示三相系统的至少两个相位之间的不平衡超过限定阈值。测量系统可被配置为顺序地或同时地获得三相电气系统的三个绝缘导线中的每个绝缘导线的测量结果,并且比较测量结果以确定两者间的差值。例如,测量系统可被配置为获得三相电动机的三个绝缘导体的一组电压测量结果,并确定其代表性电压(例如,三个测量结果的移动平均值)。然后,针对绝缘导线中的一个绝缘导线的后续测量结果,处理器306可以确定后续测量结果相对于代表性电压值是否超过限定阈值(例如,绝缘导线中的一个绝缘导线的电压测量结果超过2%偏差)。
用于确定待测试绝缘导线中的两个或更多个待测试绝缘导线之间的电流不平衡的阈值可不同于用于确定电压不平衡的阈值。例如,用于确定电压不平衡的阈值可为2%,而用于确定电流不平衡的阈值可为10%。第九指示器634可以包括指示检测到的不平衡状况是否与电流或电压有关的细节,诸如通过与主图标或符号相邻包括“V”或“I”。结合检测到满足不平衡状况636的缺陷,测量系统可显示(作为附加信息510)不平衡信息654,该不平衡信息可以指示偏差量(例如,以百分比为单位),或者可以指示缺陷的相位关系(例如,超前阶段、滞后阶段)。
测量系统中的测量设备可具有与测量设备200不同的物理配置。图7示出了具有外壳702、显示器704和感测部分706的测量设备700。测量设备700的感测部分706具有钩形形状和在其侧部处的开口,以接收用于测试的绝缘导线。感测部分706可相对于外壳702向前和向后移动,以将绝缘导线固定在其中。测量设备700被配置为检测缺陷状况的存在以及显示缺陷指示器,如本文所述。测量设备700在其他方面基本上类似于测量设备200,因此其进一步描述不是必需的并且被省略。
图8示出了根据一个或多个实施方案的被配置为同时获得多个绝缘导线的电信号的测量结果的测量系统800。测量系统800包括测量设备802,该测量设备包括耦接到一组传感器设备806的主体804。测量设备802的主体804可不具有显示器或可具有不足以呈现本文所述的缺陷指示器的相对小的显示器。一组传感器设备806可以电通信地耦接到主体804上的一组端口808。测量设备802可从一组传感器设备806获得关于一组绝缘导线中的电信号的电特性的测量结果。例如,测量设备802可获得三相电力系统的绝缘导线中的电信号的测量结果。
测量设备802可包括用于与其他设备进行无线通信的无线通信接口(未示出)。通信接口可包括一个或多个无线通信设备(例如,网络接口、发射器、收发器),该无线通信设备被配置为根据一个或多个通信协议诸如Bluetooth™、ZigBee™、Z-Wave、近场通信、或蜂窝移动通信协议(例如,4G、5G)、或任何物联网或无线网络协议来传输信号。
测量设备802被配置为与基于处理器的设备810进行无线通信,并且基于所获得的测量结果将信号发送到基于处理器的设备810。基于处理器的设备810包括显示器812和无线通信接口(未示出)。以非限制性示例的方式,基于处理器的设备810可以是智能手机、膝上型计算机、平板电脑或专门设计为与测量设备802通信的计算系统。测量设备802可处理所获得的测量结果,并且检测测量结果是否满足本文所讨论的缺陷状况中的一个或多个缺陷状况。由于确定缺陷状况中的一个或多个缺陷状况的存在,测量设备802可根据前述通信协议中的任一个通信协议发送指示存在一个或多个检测到的缺陷状况的无线信号。由测量设备802传输到基于处理器的设备810的信号使得基于处理器的设备810显示对应缺陷指示器(例如,第二指示器316),如关于图示600所描述的。由测量设备802传输的信号还可以包括对应于通过一组传感器806的测量结果的测量信息(例如,电压测量信息、电流测量信息),并且可以包括对应于本文描述的附加信息610的信息。
在一些实施方案中,测量设备802可以从基于处理器的设备810接收通信,该通信使得测量设备802发起通过一组传感器806的测量。在一些实施方案中,测量设备802可以具有一个或多个用户输入设备(例如,按钮、开关),该用户输入设备发起通过一组传感器806的测量。尽管仅示出了三个传感器,但测量设备802可被配置为耦接到多于三个传感器。例如,测量设备802的一组端口808可包括用于耦接一组电流测量设备的第一组端口和用于耦接一组电压测量设备的第二组端口。
图9示出了根据一个或多个实施方案的被配置为同时获得多个绝缘导线的电信号的测量结果的测量设备900。测量设备900包括其上设置有显示器904的主体902和用于电通信地耦接一组传感器908的一组端口906。测量设备900被配置为处理从一组传感器908获得的测量结果,并检测该测量结果是否满足本文所述的缺陷状况中的一个或多个缺陷状况。由于确定缺陷状况中的一个或多个缺陷状况的存在,测量设备900可以在显示器904上显示本文中讨论的缺陷指示器中的一个或多个缺陷指示器。
测量设备802和测量设备900在其他方面与本文所述的其他设备(例如,测量设备200、测量系统300)基本相似,因此不需要进一步的描述并且被省略。
图10示出了根据一个或多个实施方案的用于检测一个或多个待测试绝缘导线中缺陷状况的发生并响应性地显示对应缺陷指示器的方法1000。方法1000可由测量系统300的一个或多个处理器306执行,该测量系统可包括测量设备200、测量设备802或测量设备900。方法1000以接收1002用户输入以发起通过一组传感器的测量开始。可以经由用户与按钮或触摸屏的交互,或者经由从外部设备(例如,智能手机、膝上型计算机、平板电脑)接收的无线通信信号来接收用户输入。
然后,方法1000包括在时间测量间隔期间测量1004绝缘导线中的电信号的电特性。例如,一个或多个处理器306可以操作一组电压传感器302和/或操作一组电流传感器304以获得电信号的测量结果,而无需与绝缘导线电接触。作为一个具体示例,在可变电容子系统中,处理器306可操作一组开关以选择性地将电容器与绝缘导线耦接,并且基于耦接电容器的电压测量结果来确定电信号的电特性。又如,处理器306可感测绝缘导线中的参考信号而不与绝缘导线电接触,并且一个或多个处理器306接收参考信号,并且至少部分地基于所接收的参考信号来确定流过绝缘导线的信号的电特性。
处理器306可以基于从一组传感器获得的测量结果来确定电特性(例如,DC电压、AC电压、DC电流、AC电流、THD、VA)。结合或作为测量1004电特性的结果,处理器306可以使得显示信号读出,如关于图3、图4和图5以及本文其他地方所讨论的。
方法1000涉及执行1006关于电特性的测量结果的一个或多个分析。具体地讲,执行1006分析可以包括执行本文关于图6描述的一个或多个计算。作为一个示例,执行1006一个或多个分析可以包括确定对应于电压测量结果的限定标称电压(例如,120 VAC),并确定电压测量结果和标称电压之间的差值,如关于标称电压缺陷状况604所描述的。作为第二示例,执行1006一个或多个分析可以包括计算一组测量结果的FFT,或者计算一组测量结果的RMS电压Vrms与基频电压V0的比率,如关于电压波形失真状况608所描述的。作为第三示例,执行1006一个或多个分析可以包括计算一组测量结果的代表性值,诸如计算最后五个测量结果的移动平均值,如关于电压变化状况612所描述的。又如,执行1006一个或多个分析可以包括从一个或多个谐波频率计算对绝缘导线中的电流的谐波贡献(例如,三次谐波、九次谐波、十五次谐波),如关于电流波形失真状况620所描述的。计算的代表性值可针对在时间间隔内进行的一组测量中的测量结果的子集。测量结果的子集可对应于比测量时间间隔短的时间间隔。
执行1006分析可以进一步包括计算电信号的功率因数,例如通过计算有功功率P(以W为单位)与视在功率S(以VA为单位)的比率,如关于功率因数状况628所描述的。另一个示例是确定分别从不同绝缘导线获得的多个测量结果的代表性值(例如,平均值(averagevalue)、平均值(mean value)、RMS值),然后确定一个或多个测量结果与代表性值之间的偏差,诸如量或百分比差值,如关于不平衡状况636所描述的。基于测量将针对其进行评估的缺陷状况,其他分析可能是适当的。
方法1000还包括确定1008在1006中执行的分析的结果是否满足一个或多个缺陷状况。具体地讲,在测量系统中(例如,在存储器308中)限定了一组缺陷状况,如果满足分析的结果,则指示待测试绝缘导线中的电信号中存在对应缺陷。在1008中确定缺陷状况的存在可涉及将分析的结果与限定阈值或限定范围进行比较,所述限定阈值或限定范围可被限定在存储器308中或以其他方式逻辑编程到处理器306中。相对于图6的图示600和本文其他地方讨论了缺陷状况。在1008中,测量系统可例如通过设置对应寄存器或通过在存储器中设置标记来识别满足哪些缺陷状况。
缺陷状况的第一示例包括标称电压缺陷状况604,该标称电压缺陷状况可由于电压测量结果与确定的标称电压相差超过一定量(例如,5%)而得到满足。缺陷状况的附加示例包括电压波形失真状况608和电流波形失真状况620,如果一组测量结果的所确定的THD值超过第一阈值(例如,8%)或对来自一个或多个特定单个谐波的信号的贡献超过第二阈值(例如,5%),则该电压波形失真状况和电流波形失真状况可以得到满足。相对于电压变化状况612、电流变化状况624和/或功率变化状况632,如果一组测量结果的代表性值超过对应偏差阈值(例如,与代表性值偏差超过5%),则相应的状况可得到满足。
缺陷状况的另一个示例是信号干扰状况616,如果对于限定短测量周期(例如,检测频率周期的半周期)电信号的变化超过一定量(例如,增加到确定的标称值的110%以上,减小到确定的标称值的90%以下),则该信号干扰状况可得到满足。如果绝缘导线的电信号的功率因数小于某个限定功率因数(例如,小于0.80),则可以将功率因数状况626确定为满足。确定是否满足不平衡状况636可以包括确定一个绝缘导线中的电信号的测量值是否超过多个导线中的信号的代表性值(例如,三相电力系统中的平均值)多于限定量-例如,电压超过2%,电流超过10%。限定阈值仅为了进行示意性的说明而提供。可基于待测试系统的所需应用和所需操作精度来调整阈值。
如果在1008中满足一个或多个缺陷状况,则方法1000进行到显示1010对应缺陷指示器。显示1010缺陷指示器可以包括由处理器306发送使得第二指示器316中的一个或多个第二指示器呈现在显示器310的限定区域中的信号-例如,显示图示600的缺陷指示器中的一个或多个缺陷指示器作为第四区域414中的第二指示器406(参见图4)或作为第二指示器506(参见图5)中的一个或多个第二指示器。对于某些缺陷状况,显示1010可以包括使得第一指示器314被显示或通过调整第一指示器314的外观,诸如通过改变第一指示器314的颜色或符号。在一些实施方案中,由于一些缺陷状况,处理器306可以不使得显示第一指示器。在一些实施方案中,处理器306可以代替或除了一个或多个第一指示器314的显示而使得一个或多个指示灯218点亮。
显示1010还可包括显示适当附加信息510–例如,通过显示电压差信息638、电压失真信息640、电压变化信息642、干扰信息644、电流失真信息646、电流变化信息648、功率因数信息650、功率变化信息652和/或区域508(参见图5)中的不平衡信息654。对于检测到若干缺陷状况的情况,处理器306可使得对应类型的附加信息510连续显示,或者可使得根据用户选择或基于缺陷的相对重要性来显示附加信息510。在测量设备不具有显示器的实施方案中或在具有不足以显示缺陷指示器的显示器的实施方案中,显示1010包括发送使得第二设备(例如,基于处理器的设备810)显示适当对应缺陷指示器的无线信号。
如果在1008中不满足缺陷状况,则方法1000返回到接收1002用户输入以发起对绝缘导线中的电信号的测量。
测量系统、设备及其操作方法提供了对绝缘导线中的电信号中的一组限定缺陷状况的检测。响应于检测到缺陷状况,可向用户显示指示检测到哪种缺陷状况的对应指示器。这有利于快速清晰地指示带有小显示器且在野外有用的设备中的绝缘导线中电信号的质量-例如,不需要使用电源插座的测量仪器。缺陷指示器可警告用户(诸如技术人员)可能需要更先进的测量来确定关于所检测到的缺陷(诸如其影响或原因)的细节。本文所公开的测量系统和设备可在无显著培训或监督的情况下操作。此外,根据本文所公开的测量系统和设备,可以使用单个工具确定和指示绝缘导线中的电压和电流的缺陷。
可组合以上所述的各种实施方案来提供另外的实施方案。必要时,可以修改实施方案的各个方面,以采用各专利、专利申请和专利公布的概念来提供另外的实施方案。
鉴于上文的详细说明,可以对这些实施方案做出这些和其它改变。一般来说,在随后的权利要求中,使用的术语不应解释成将权利要求书限制在本说明书和权利要求书中披露的具体实施方案中,而应解释成包括所有可能的实施方案以及这类权利要求书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 (22)
1.一种测量设备,包括:
外壳,所述外壳的尺寸和形状被设定成握持在手中;
一组传感器,所述一组传感器被配置为感测绝缘导线中的电信号的一组电特性而不与所述绝缘导线电接触;
显示器,所述显示器设置在所述外壳上;和
位于所述外壳中的一个或多个处理器,所述一个或多个处理器操作地耦接到所述一组传感器,其中在操作中,所述一个或多个处理器:
从所述一组传感器接收由所述一组传感器在测量时间间隔期间获得的一组测量结果,所述一组测量结果指示所述绝缘导线中的所述电信号的所述一组电特性;
基于所述一组测量结果来检测与所述绝缘导线中的所述电信号相关联的限定缺陷;以及
响应于检测到所述限定缺陷,在所述显示器上显示表示与所述绝缘导线中的所述电信号相关联的所述缺陷的缺陷指示器。
2. 根据权利要求1所述的测量设备,其中所述一组传感器包括:
电压传感器,所述电压传感器位于所述外壳中,在操作中,所述电压传感器感测所述绝缘导线中的电压而不与所述绝缘导线电接触;和
电流传感器,所述电流传感器位于所述外壳中,在操作中,所述电流传感器感测所述绝缘导线中的电流而不与所述绝缘导线电接触。
3.根据权利要求1所述的测量设备,其中所述缺陷指示器是多个缺陷指示器中的一个缺陷指示器,所述多个缺陷指示器包括各自表示与所述电信号相关联的电压缺陷的第一组缺陷指示器和各自表示与所述电信号相关联的电流缺陷的第二组缺陷指示器。
4.根据权利要求1所述的测量设备,其中所述一个或多个处理器在操作中被配置为检测所述电信号中的多个限定缺陷,并且所述限定缺陷是所述多个限定缺陷中的一个限定缺陷。
5.根据权利要求1所述的测量设备,其中所述一个或多个处理器在操作中使得所述显示器在所述显示器中的限定区域中显示所述缺陷指示器。
6.根据权利要求1所述的测量设备,其中所述缺陷指示器指示在所述电信号中检测到的缺陷状况的类型。
7.根据权利要求1所述的测量设备,其中在操作中,所述一个或多个处理器:
评估所述一组测量结果是否满足多个状况中的状况,所述多个状况中的每个状况与多个缺陷指示器中的对应缺陷指示器相关联,
其中所述限定缺陷的检测基于确定所述一组测量结果中的一个或多个测量结果满足所述状况,并且所显示的所述缺陷指示器与所述状况相关联。
8.根据权利要求7所述的测量设备,其中所述多个状况包括选自以下的两个或更多个状况:具有标称电平的差值、波形失真、超过可接受偏差的变化、信号干扰事件、两个或更多个电信号之间的信号不平衡以及功率因数缺陷。
9. 根据权利要求7所述的测量设备,其中所述状况为与多个限定信号电平中的限定信号电平的偏差相关的信号偏差状况,并且在操作中,所述一个或多个处理器:
确定在所述测量时间间隔期间获得的所述一组测量结果与针对所述一组电特性中的电特性的检测到的限定信号电平之间的差值满足所述信号偏差状况;以及
由于所述差值的确定,使得所述显示器显示与所述信号偏差状况相关联的所述缺乏指示器。
10.根据权利要求7所述的测量设备,其中所述状况是谐波失真状况,并且在操作中,所述一个或多个处理器:
基于所述一组测量结果来计算与所述电信号相关联的谐波失真;
确定所述谐波失真满足所述谐波失真状况;以及
由于所述确定,使得所述显示器显示与所述谐波失真状况相关联的缺陷指示器。
11.根据权利要求7所述的测量设备,其中所述状况是信号变化状况,并且在操作中,所述一个或多个处理器:
计算所述一组测量结果中的测量结果的子集的代表性值,所述测量结果的子集对应于比所述测量时间间隔短的时间间隔;
确定所述一组测量结果中的测量结果满足所述信号变化状况;以及
由于所述确定,使得所述显示器显示与所述信号变化状况相关联的缺陷指示器。
12. 根据权利要求7所述的测量设备,其中所述状况是信号干扰状况,并且在操作中,所述一个或多个处理器:
检测所述一组测量结果中的测量结果满足所述信号干扰状况;以及
由于所述确定,使得所述显示器显示与所述信号干扰状况相关联的缺陷指示器。
13.根据权利要求7所述的测量设备,其中所述状况是功率因数缺陷状况,并且在操作中,所述一个或多个处理器:
计算与所述一组测量结果中的多个测量结果相关联的功率因数;
确定所述功率因数满足所述功率因数缺陷状况;以及
由于所述确定,使得所述显示器显示与所述功率因数缺陷状况相关联的缺陷指示器。
14.根据权利要求1所述的测量设备,其中所述状况是与两个或更多个绝缘导线中的信号的不平衡相关的不平衡状况,并且在操作中,所述一个或多个处理器:
从所述一组传感器接收由所述一组传感器在所述测量时间间隔期间获得的第二组测量结果,所述第二组测量结果指示第二绝缘导线中的第二电信号的所述一组电特性;
确定所述第一组测量结果和所述第二组测量结果之间的偏差满足所述不平衡状况;以及
由于所述确定,使得所述显示器显示与所述不平衡状况相关联的缺陷指示器。
15.根据权利要求1所述的测量设备,其中在操作中,所述一个或多个处理器:
使得所述显示器显示字母数字字符,所述字母数字字符提供关于与所述缺陷指示器的显示相关联的所述限定缺陷的细节。
16.根据权利要求15所述的测量设备,还包括:
用户界面,其中所述一个或多个处理器响应于经由所述用户界面接收到请求关于所述限定缺陷的附加信息的用户输入,使得显示所述字母数字字符。
17.一种测量设备,包括:
外壳,所述外壳的尺寸和形状被设定成握持在手中;
一组传感器,所述一组传感器被配置为感测绝缘导线中的信号的一组电特性而不与所述绝缘导线电接触;
无线通信接口;和
一个或多个处理器,所述一个或多个处理器定位在所述外壳中,所述至少一个处理器操作地耦接到所述一组传感器,其中在操作中,所述一个或多个处理器:
从所述一组传感器接收由所述一组传感器在测量时间间隔期间获得的一组测量结果,所述一组测量结果指示所述绝缘导线中的所述电信号的所述一组电特性;
确定所述一组电特性指示与所述绝缘导线中的所述电信号相关联的缺陷的存在;以及
经由所述无线通信接口传输信号,所述信号提供指示要显示的缺陷指示器的信息,所述缺陷指示器与所述缺陷相关联。
18. 根据权利要求17所述的测量设备,其中所述一组传感器包括:
电压传感器,所述电压传感器位于所述外壳中,在操作中,所述电压传感器感测所述绝缘导线中的电压而不与所述绝缘导线电接触;和
电流传感器,所述电流传感器位于所述外壳中,在操作中,所述电流传感器感测所述绝缘导线中的电流而不与所述绝缘导线电接触。
19.根据权利要求17所述的测量设备,其中在操作中,所述一个或多个处理器:
根据一个或多个通信协议与基于处理器的设备建立无线通信信道,其中所述信号通过所述无线通信信道传输到所述基于处理器的设备。
20.一种方法,包括:
由测量设备的处理器接收由所述测量设备的一组传感器在测量时间间隔期间获得的一组测量结果,所述一组测量结果指示所述绝缘导线中的所述电信号的所述一组电特性;
执行对所述一组测量结果的分析;
基于所述分析的结果来检测所述电信号中是否存在多个限定缺陷中的限定缺陷;以及
响应于确定所述电信号中存在所述限定缺陷,显示缺陷指示器,所述缺陷指示器指示所述电信号中存在所述缺陷。
21.根据权利要求20所述的方法,其中执行所述分析包括计算与所述电信号的所述电特性相关的一组值,并且检测所述限定缺陷是否存在包括确定所述一组值是否满足分别对应于所述多个限定缺陷的多个缺陷状况中的限定缺陷状况。
22.根据权利要求21所述的方法,还包括:
与显示所述缺陷指示器相关联地在所述显示器上显示所述一组值中的值。
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