CN114563619A - 基于电场传感芯片的抗干扰非接触式电压测量方法、装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种基于电场传感芯片的抗干扰非接触式电压测量方法、装置以及电压传感器。该方法包括:获取第一、第二、第三、第四、第五、第六电场强度;第一、第二、第三和第四电场强度的方向均沿预设圆环区域的半径向外,第一、第二、第三和第四电场强度的测量位置依次等间隔分布于预设圆环区域的边界上,第五电场强度与第四电场强度的测量位置相同且第五电场强度的方向与预设圆环区域的切线方向相同,第六电场强度与第二电场强度的测量位置相同且第六电场强度的方向与第五电场强度的方向相反。根据第一、第、第三、第四、第五、第六电场强度以及半径得到待测导线的电压。采用该方法可以灵活应对各种安装位置的待测导线,且安全性高、使用方便。
Description
技术领域
本申请涉及电力测量技术领域,特别是涉及一种基于电场传感芯片的抗干扰非接触式电压测量方法、装置以及电压传感器和存储介质。
背景技术
电流和电压是电力系统最重要的运行状态数据,如何获取电流和电压数据一直都是电力系统重要的研究课题。传统的获取电压的手段主要还是电压互感器,而电压传感器除了体积、重量过大等缺点外还对安装位置有较高要求,影响了对电力系统中各线路进行电压测量的效率。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够即插即用,不受安装位置影响的基于电场传感芯片的抗干扰非接触式电压测量方法、装置以及电压传感器和计算机可读存储介质。
第一方面,本发明实施例提供一种基于电场传感芯片的抗干扰非接触式电压测量方法,用于对待测导线进行电压测量,所述基于电场传感芯片的抗干扰非接触式电压测量方法包括:获取第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度、第四电场强度、第五电场强度以及第六电场强度;其中,所述第一电场强度、所述第二电场强度、所述第三电场强度和所述第四电场强度的测量位置依次等间隔分布于所述预设圆环区域的边界上,所述第一电场强度、所述第二电场强度、所述第三电场强度和所述第四电场强度的方向均沿所述预设圆环区域的半径向外,所述第一电场强度、所述第二电场强度、所述第三电场强度和所述第四电场强度的测量位置均位于所述预设圆环区域的边界上,所述第五电场强度与所述第四电场强度的测量位置相同且所述第五电场强度的方向与所述预设圆环区域的切线方向相同,所述第六电场强度与所述第二电场强度的测量位置相同且所述第六电场强度的方向与所述第五电场强度的方向相反;根据所述第一电场强度、所述第二电场强度、所述第三电场强度、所述第四电场强度、所述第五电场强度、所述第六电场强度以及所述预设圆环区域的半径得到所述待测导线的电压。
在其中一个实施例中,所述根据所述第一电场强度、所述第二电场强度、所述第三电场强度、所述第四电场强度、所述第五电场强度、所述第六电场强度以及所述预设圆环区域的半径得到所述待测导线的电压的步骤包括:将所述第一电场强度、所述第二电场强度、所述第三电场强度、所述第四电场强度、所述第五电场强度、所述第六电场强度以及所述预设圆环区域的半径输入电压计算模型,以得到所述待测导线的电压。
在其中一个实施例中,所述电压计算模型包括下列用于计算所述待测导线的电压的第一表达式:
其中,V为所述待测导线的电压,M为与参考电压有关的常数,E1为所述第一电场强度,E2为所述第二电场强度,E3为所述第三电场强度,E4为所述第四电场强度,E5为所述第五电场强度,E6为所述第六电场强度,R为所述预设圆环区域的半径。
在其中一个实施例中,所述第一表达式由以下步骤得到:根据高斯定理分别得到所述第一电场强度、所述第二电场强度、所述第三电场强度、所述第四电场强度、所述第五电场强度以及所述第六电场强度与所述待测导线的电压、可消去参数之间的对应关系;所述可消去参数包括干扰电场强度和所述第一电场强度、所述第二电场强度、所述第三电场强度、所述第四电场强度、所述第五电场强度以及所述第六电场强度的测量位置与待测导线之间的位置参数;对各所述对应关系中的所述可消去参数进行消去运算,得到所述第一表达式。
在其中一个实施例中,所述将所述第一电场强度、所述第二电场强度、所述第三电场强度、所述第四电场强度、所述第五电场强度、所述第六电场强度以及所述预设圆环区域的半径输入电压计算模型,以得到所述待测导线的电压的步骤包括:将所述第一电场强度、所述第二电场强度、所述第三电场强度、所述第四电场强度、所述第五电场强度、所述第六电场强度以及所述预设圆环区域的半径输入所述第一表达式;从所述第一表达式的解中选择满足预设条件的目标解为所述待测导线的电压。
在其中一个实施例中,所述预设条件包括所述第一表达式的解的虚部与实部的比值小于预设阈值。
在其中一个实施例中,所述预设条件包括根据所述第一表达式的解计算得到的目标距离小于预设距离;所述目标距离为所述待测导线与预设圆环区域的圆心之间的距离。
第二方面,本发明实施例还提供一种电压传感器,用于对待测导线进行电压测量,所述电压传感器包括:均设置在所述预设圆环区域边界上的第一电场传感器、第二电场传感器、第三电场传感器、第四电场传感器、第五电场传感器以及第六电场传感器,所述第一电场传感器、所述第二电场传感器、所述第三电场传感器和所述第四电场传感器依次等间隔分布于所述预设圆环区域的边界上且敏感方向均沿所述预设圆环区域的半径向外,所述第五电场传感器与所述第四电场传感器的位置相同且所述第五电场传感器的敏感方向与所述预设圆环区域的切线方向相同,所述第六电场传感器与所述第二电场传感器的位置相同且所述第六电场传感器与所述第五电场传感器的敏感方向相反;控制器,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的方法的步骤。
第三方面,本发明实施例还提供一种电压测量装置,用于对待测导线进行电压测量,所述电压测量装置包括:电场强度获取模块,用于获取第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度、第四电场强度、第五电场强度以及第六电场强度;其中,所述第一电场强度、所述第二电场强度、所述第三电场强度和所述第四电场强度的测量位置依次等间隔分布于所述预设圆环区域的边界上,所述第一电场强度、所述第二电场强度、所述第三电场强度和所述第四电场强度的方向均沿所述预设圆环区域的半径向外,所述第五电场强度与所述第四电场强度的测量位置相同且所述第五电场强度的方向与所述预设圆环区域的切线方向相同,所述第六电场强度与所述第二电场强度的测量位置相同且所述第六电场强度的方向与所述第五电场强度的方向相反;电压计算模块,用于根据所述第一电场强度、所述第二电场强度、所述第三电场强度、所述第四电场强度、所述第五电场强度、所述第六电场强度以及所述预设圆环区域的半径得到所述待测导线的电压。
第四方面,本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。
基于上述任一实施例,通过获取预设圆环区域边界上六个特定位置的电场强度,根据各电场强度和预设圆环区域的半径可以计算得到穿过预设圆环区域的待测导线的电压。待测导线与预设圆环区域的相对位置可以灵活设置,解决了传统电压传感器对安装位置要求较高的问题。并且,本方法是非侵入式测量电压,没有安装地线,不存在绝缘的问题。另外,由于本方法不需要接入一次系统的设备,安装时不需要断电。在电场测量装置体积较小的基础上,基于本方法,可以将电压传感器的体积做的非常小。
附图说明
图1为一个实施例中基于电场传感芯片的抗干扰非接触式电压测量方法的流程示意图;
图2为一个实施例中各电场强度的位置示意图;
图3为一个实施例中构建第一表达式的流程示意图;
图4为一个实施例中基于电场传感芯片的抗干扰非接触式电压测量方法的原理示意图;
图5为一个实施例中电压传感器的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
本发明实施例提供一种基于电场传感芯片的抗干扰非接触式电压测量方法,用于对待测导线进行电压测量,请参阅图1,基于电场传感芯片的抗干扰非接触式电压测量方法包括步骤S102与步骤S104。
S102,获取第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度、第四电场强度、第五电场强度以及第六电场强度。
其中,第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度和第四电场强度的测量位置依次等间隔分布于预设圆环区域的边界上,第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度和第四电场强度的方向均沿预设圆环区域的半径向外,第五电场强度与第四电场强度的测量位置相同且第五电场强度的方向与预设圆环区域的切线方向相同,第六电场强度与第二电场强度的测量位置相同且第六电场强度的方向与第五电场强度的方向相反。各电场强度的具体情况请参阅图2,预设圆环区域为空间中一虚拟圆环,待测导线穿过该虚拟圆环内部,由于待测导线对空间中任意一点作用而产生的电场强度大小和待测导线与该点之间的距离有关。本实施例采用圆环这一结构是因为:根据余弦定理可以根据预设圆环半径、待测导线与预设圆环的圆心之间的距离以及任一电场强度测量位置与待测导线之间的夹角得到电场强度测量位置与待测导线之间的距离。由于圆环具有对称性且第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度以及第四电场强度的测量位置分别设置在预设圆环区域的两条相互垂直的直径上,所以任一电场强度测量位置与待测导线之间的夹角都可以由同一个角度表示。对六个电场强度根据余弦定理得到的关系中,预设圆环半径已知,各夹角可以用同一个角度表示,以该角度为基础可以联立六个方程,从而消去待测导线与预设圆环的圆心之间的距离这一变量,使得应用本实施例的方案所构建的电压传感器与待测导线之间的位置可以随意设置。图2中的L代表待测导线的位置,θ1、θ2、θ3、θ4分别为第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度以及第四电场强度所在半径与待测导体L所在半径的夹角。y1、y2、y3、y4分别为第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度以及第四电场强度的测量位置与待测导体的距离。α1、α2、α3、α4分别为待测导线对第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度以及第四电场强度的测量位置产生的电场的方向与第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度以及第四电场强度的方向之间的夹角。x为待测导线与预设圆环区域的圆心之间的距离。
S104,根据第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度、第四电场强度、第五电场强度、第六电场强度以及预设圆环区域的半径得到待测导线的电压。
由于待测导线可以视为长直导线,基于高斯定理可知,在选定了电压参考点后,长直导线在空间某一测量位置中产生的电场强度与导线的表面电压成正比,且与长直导线与该测量位置之间的距离成反比。为了直接基于电场强度得到待测导线的电压,且无需考虑待测导线与电场测量位置之间距离,对图2中的六个电场强度的电场分布进行分析,将其中和距离有关的参数消去,最后得到反映待测导线的电压与六个电场强度、预设圆环区域的半径大小有关的表达式,对表达式进行求解即可得到待测导线的电压。
基于本实施例中的电压测量方法,通过获取预设圆环区域边界上六个特定位置的电场强度,根据各电场强度和预设圆环区域的半径可以计算得到穿过预设圆环区域的待测导线的电压。待测导线与预设圆环区域的相对位置可以灵活设置,解决了传统电压传感器对安装位置要求较高的问题。并且,本方法是非侵入式测量电压,没有安装地线,不存在绝缘的问题。另外,由于本方法不需要接入一次系统的设备,安装时不需要断电。在电场测量装置体积较小的基础上,基于本方法,可以将电压传感器的体积做的非常小。
在其中一个实施例中,根据第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度、第四电场强度、第五电场强度、第六电场强度以及预设圆环区域的半径得到待测导线的电压的步骤包括:将第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度、第四电场强度、第五电场强度、第六电场强度以及预设圆环区域的半径输入电压计算模型,以得到待测导线的电压。
在其中一个实施例中,电压计算模型包括下列用于计算待测导线的电压的第一表达式:
其中,V为所述待测导线的电压,M为与参考电压有关的常数,R为预设圆环区域的半径。由此可见,只需要将第一电场强度E1、第二电场强度E2、第三电场强度E3、第四电场强度E4、第五电场强度E5以及第六电场强度E6以及预设圆环区域的半径R代入,得到第一表达式中的参数即可,第一表达式中就仅存在待测导线的电压V,这一未知量为第一表达式的解。而对一元七次方程求解的方式有很多,可以采用任意一种。
在其中一个实施例中,请参阅图3,第一表达式由步骤S302与步骤S304得到。
S302,根据高斯定理分别得到第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度、第四电场强度、第五电场强度以及第六电场强度与待测导线的电压、可消去参数之间的对应关系。
可消去参数包括干扰电场强度和第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度、第四电场强度、第五电场强度以及第六电场强度的测量位置与待测导线之间的位置参数。另外,请参阅图4,上述六个电场强度除了是在待测导线的作用,还受环境中的干扰电场E0(E0可分为Ea和Eb两个方向的电场分量)的影响,而由于预设圆环区域面积较小,可视为干扰电场对各电场强度的作用为一致的。在对可消去参数进行消去运算时,也会一并干扰电场强度消去,从而使利用第一表达式计算得到的电压更为精准,从算法层面实现抗干扰。
S304,对各对应关系中的可消去参数进行消去运算,得到第一表达式。
具体而言,步骤S302可得到的对应关系包括:
E1=V/y1×cosα1×M+Ea (1)
E2=V/y2×cosα2×M+Eb (2)
E3=V/y3×cosα3×M-Ea (3)
E4=V/y4×cosα4×M-Eb (4)
E5=V/y4×sinα4×M-Ea (5)
E6=V/y6×sinα2×M+Ea (6)
θ2=90-θ1 (11)
θ3=180-θ1 (12)
θ4=90+θ1 (13)
步骤S304中的消去运算包括:
联立上式(1)-(17)得到:
式(18)-(20)中已消去干扰电场强度。
对式(18)和(19)化简得到:
联立式(21)和(22),根据sin2θ1+cos2θ1=1可得:
用式(20)除式(19)可得到:
对式(24)化简后有:
联立式(21)、(22)和(25)后可消去θ1,得到:
将式(23)代入式(26)即可得到第一表达式:
在其中一个实施例中,将第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度、第四电场强度、第五电场强度、第六电场强度以及预设圆环区域的半径输入电压计算模型,以得到待测导线的电压的步骤包括:将第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度、第四电场强度、第五电场强度、第六电场强度以及预设圆环区域的半径输入第一表达式;从第一表达式的解中选择满足预设条件的目标解为待测导线的电压。具体而言,可以利用求解矩阵计算第一表达式的解。
在其中一个实施例中,预设条件包括第一表达式的解的虚部与实部的比值小于预设阈值。预设阈值可以选择为0.1。
在其中一个实施例中,预设条件包括根据第一表达式的解计算得到的目标距离小于预设距离。目标距离为待测导线与预设圆环区域的圆心之间的距离。基于上述的基于电场传感芯片的抗干扰非接触式电压测量方法,一般会在预设圆环区域各电场强度的对应位置设置电场传感器,以组成电压传感器,该电压传感器可以通过连接件(如卡扣)固定在待测导线。实际操作中,一般会将导线置于预设圆环区域的圆心附近,所以如果第一表达式的解对应的目标距离小于预设距离,可以选择为目标解。目标距离可以将第一表达式的解代入式(23)中计算得到。
请参阅图5,本发明实施例还提供一种电压传感器,用于对待测导线进行电压测量,电压传感器包括第一电场传感器11、第二电场传感器12、第三电场传感器13、第四电场传感器14、第五电场传感器15以及第六电场传感器16。第一电场传感器11、第二电场传感器12、第三电场传感器13、第四电场传感器14、第五电场传感器15以及第六电场传感器16均设置在预设圆环区域边界上。第一电场传感器11、第二电场传感器12、第三电场传感器13和第四电场传感器14依次等间隔分布于预设圆环区域的边界上且敏感方向均沿预设圆环区域的半径向外且互相垂直。可以理解,电场传感器的敏感方向指的是电场传感器能够检测到的电场强度的方向,即电场传感器只能检测到各电场在其敏感方向上的分量。第五电场传感器15与第四电场传感器14的位置相同且第五电场传感器15的敏感方向与预设圆环区域的切线方向相同,第六电场传感器16与第二电场传感器12的位置相同且第六电场传感器16与第五电场传感器15的敏感方向相反。总的来说,第一电场传感器11的敏感方向与第一电场强度方向相同,第二电场传感器12的敏感方向与第二电场强度方向相同,第三电场传感器13的敏感方向与第三电场强度方向相同,第四电场传感器14的敏感方向与第四电场强度方向相同,第五电场传感器15的敏感方向与第三电场强度方向相同,第六电场传感器16的敏感方向与第六电场强度方向相同。各电场传感器检测到的电场强度输出到控制器,以便控制器可以执行上述实施例中的基于电场传感芯片的抗干扰非接触式电压测量方法的步骤,从而检测到待测导线的电压。控制器,包括存储器和处理器,存储器存储有计算机程序,处理器执行计算机程序时实现上述任一实施例中的基于电场传感芯片的抗干扰非接触式电压测量方法的步骤。
基于本实施例中的电压传感器,通过获取预设圆环区域边界上六个特定位置的电场强度,根据各电场强度和预设圆环区域的半径可以计算得到穿过预设圆环区域的待测导线的电压。待测导线与预设圆环区域的相对位置可以灵活设置,解决了传统电压传感器对安装位置要求较高的问题。并且,本方法是非侵入式测量电压,没有安装地线,不存在绝缘的问题。另外,由于本方法不需要接入一次系统的设备,安装时不需要断电。在电场测量装置体积较小的基础上,基于本方法,可以将电压传感器的体积做的非常小。
在有些实施例中,上述各电场传感器可以选择单维电场传感芯片(即只能检测一个敏感方向上的电场强度),以进一步降低电压传感器的制造成本并缩小电压传感器的体积。
基于同样的发明构思,本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的基于电场传感芯片的抗干扰非接触式电压测量方法的电压测量装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似,故下面所提供的一个或多个电压测量装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于基于电场传感芯片的抗干扰非接触式电压测量方法的限定,在此不再赘述。
在一个实施例中,电压测量装置包括电场强度获取模块和电压计算模块。电场强度获取模块用于获取第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度、第四电场强度、第五电场强度以及第六电场强度。其中,第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度和第四电场强度的测量位置依次等间隔分布于预设圆环区域的边界上,第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度和第四电场强度的方向均沿预设圆环区域的半径向外且互相垂直,第五电场强度与第四电场强度的测量位置相同且第五电场强度的方向与预设圆环区域的切线方向相同,第六电场强度与第二电场强度的测量位置相同且第六电场强度的方向与第五电场强度的方向相反。电压计算模块,用于根据第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度、第四电场强度、第五电场强度、第六电场强度以及预设圆环区域的半径得到待测导线的电压。
在一个实施例中,电压计算模块用于将第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度、第四电场强度、第五电场强度、第六电场强度以及预设圆环区域的半径输入电压计算模型,以得到待测导线的电压。
在一个实施例中,电压测量装置还包括电压计算模型构建模块。电压计算模型构建模块包括第一处理单元和第二处理单元。第一处理单元用于根据高斯定理分别得到第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度、第四电场强度、第五电场强度以及第六电场强度与待测导线的电压、可消去参数之间的对应关系;可消去参数包括干扰电场强度和第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度、第四电场强度、第五电场强度以及第六电场强度的测量位置与待测导线之间的位置参数。第二处理单元用于对各对应关系中的可消去参数进行消去运算,得到第一表达式。
上述电压测量装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。
应该理解的是,虽然如上的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,如上的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory,ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory,MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory,FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory,PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限,RAM可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory,DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等,不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等,不限于此。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种基于电场传感芯片的抗干扰非接触式电压测量方法,其特征在于,用于对待测导线进行电压测量,所述基于电场传感芯片的抗干扰非接触式电压测量方法包括:
获取第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度、第四电场强度、第五电场强度以及第六电场强度;其中,所述第一电场强度、所述第二电场强度、所述第三电场强度和所述第四电场强度的测量位置依次等间隔分布于所述预设圆环区域的边界上,所述第一电场强度、所述第二电场强度、所述第三电场强度和所述第四电场强度的方向均沿预设圆环区域的半径向外,所述第五电场强度与所述第四电场强度的测量位置相同且所述第五电场强度的方向与所述预设圆环区域的切线方向相同,所述第六电场强度与所述第二电场强度的测量位置相同且所述第六电场强度的方向与所述第五电场强度的方向相反;
根据所述第一电场强度、所述第二电场强度、所述第三电场强度、所述第四电场强度、所述第五电场强度、所述第六电场强度以及所述预设圆环区域的半径得到所述待测导线的电压。
2.根据权利要求1所述的基于电场传感芯片的抗干扰非接触式电压测量方法,其特征在于,所述根据所述第一电场强度、所述第二电场强度、所述第三电场强度、所述第四电场强度、所述第五电场强度、所述第六电场强度以及所述预设圆环区域的半径得到所述待测导线的电压的步骤包括:
将所述第一电场强度、所述第二电场强度、所述第三电场强度、所述第四电场强度、所述第五电场强度、所述第六电场强度以及所述预设圆环区域的半径输入电压计算模型,以得到所述待测导线的电压。
4.根据权利要求3所述的基于电场传感芯片的抗干扰非接触式电压测量方法,其特征在于,所述第一表达式由以下步骤得到:
根据高斯定理分别得到所述第一电场强度、所述第二电场强度、所述第三电场强度、所述第四电场强度、所述第五电场强度以及所述第六电场强度与所述待测导线的电压、可消去参数之间的对应关系;所述可消去参数包括干扰电场强度和所述第一电场强度、所述第二电场强度、所述第三电场强度、所述第四电场强度、所述第五电场强度以及所述第六电场强度的测量位置与待测导线之间的位置参数;
对各所述对应关系中的所述可消去参数进行消去运算,得到所述第一表达式。
5.根据权利要求3所述的基于电场传感芯片的抗干扰非接触式电压测量方法,其特征在于,所述将所述第一电场强度、所述第二电场强度、所述第三电场强度、所述第四电场强度、所述第五电场强度、所述第六电场强度以及所述预设圆环区域的半径输入电压计算模型,以得到所述待测导线的电压的步骤包括:
将所述第一电场强度、所述第二电场强度、所述第三电场强度、所述第四电场强度、所述第五电场强度、所述第六电场强度以及所述预设圆环区域的半径输入所述第一表达式;
从所述第一表达式的解中选择满足预设条件的目标解为所述待测导线的电压。
6.根据权利要求5所述的基于电场传感芯片的抗干扰非接触式电压测量方法,其特征在于,所述预设条件包括所述第一表达式的解的虚部与实部的比值小于预设阈值。
7.根据权利要求5所述的基于电场传感芯片的抗干扰非接触式电压测量方法,其特征在于,所述预设条件包括根据所述第一表达式的解计算得到的目标距离小于预设距离;所述目标距离为所述待测导线与预设圆环区域的圆心之间的距离。
8.一种电压传感器,其特征在于,用于对待测导线进行电压测量,所述电压传感器包括:
均设置在所述预设圆环区域边界上的第一电场传感器、第二电场传感器、第三电场传感器、第四电场传感器、第五电场传感器以及第六电场传感器,所述第一电场传感器、所述第二电场传感器、所述第三电场传感器和所述第四电场传感器依次等间隔分布于所述预设圆环区域的边界上且敏感方向均沿所述预设圆环区域的半径向外,所述第五电场传感器与所述第四电场传感器的位置相同且所述第五电场传感器的敏感方向与所述预设圆环区域的切线方向相同,所述第六电场传感器与所述第二电场传感器的位置相同且所述第六电场传感器与所述第五电场传感器的敏感方向相反;
控制器,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至9中任一项所述的方法的步骤。
9.一种电压测量装置,其特征在于,用于对待测导线进行电压测量,所述电压测量装置包括:
电场强度获取模块,用于获取第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度、第四电场强度、第五电场强度以及第六电场强度;其中,所述第一电场强度、所述第二电场强度、所述第三电场强度和所述第四电场强度的测量位置依次等间隔分布于所述预设圆环区域的边界上,所述第一电场强度、所述第二电场强度、所述第三电场强度和所述第四电场强度的方向均沿所述预设圆环区域的半径向外,所述第五电场强度与所述第四电场强度的测量位置相同且所述第五电场强度的方向与所述预设圆环区域的切线方向相同,所述第六电场强度与所述第二电场强度的测量位置相同且所述第六电场强度的方向与所述第五电场强度的方向相反;
电压计算模块,用于根据所述第一电场强度、所述第二电场强度、所述第三电场强度、所述第四电场强度、所述第五电场强度、所述第六电场强度以及所述预设圆环区域的半径得到所述待测导线的电压。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
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