电压测量系统的检验单元技术方案

本发明专利技术题为“电压测量系统的检验单元”。本发明专利技术公开了提供便携式且验证的电压源的系统和方法，所述验证的电压源允许对独立的非接触式电压测量系统进行安全测试。本公开的检验单元提供跨绝缘线的已知或指定的交流(AC)电压输出，所述AC电压可以是固定的，或者可通过适当的用户界面由用户选择。所述检验单元可包括视觉指示器和/或听觉指示器，所述视觉指示器和/或听觉指示器向所述用户提供确认所述检验单元正在供应具有所述检验单元的所述规格的输出电压的指示，因此所述用户将知道所述检验单元正在正常操作，并且准备好测试非接触式电压测量系统。如果所述检验单元不能够提供所述指定的电压输出，则所述指示器向所述用户提供所述检验单元当前不起作用的信号。所述检验单元还可验证接触式电压测量系统（例如，DMM）。

【技术实现步骤摘要】
电压测量系统的检验单元
本公开整体涉及电特性的测量，并且更具体地，涉及交流(AC)和/或直流(DC)电压的接触式和非接触式测量的检验单元。
技术介绍
电压表是用于测量电路中的电压的仪器。测量多于一种电特性的仪器称为万用表或数字万用表(DMM)，并且操作以用于测量服务、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，需要使至少一个测量电极或探头与导体电流接触，这通常需要切除绝缘线的一部分绝缘体，或提前提供测量端子。除了需要暴露的电线或端子进行电流接触之外，将电压表探头接触到剥离的电线或端子的步骤可能相当危险，因为具有被电击或触电的危险。非接触式电压检测器可用于检测交流(AC)电压（通常为高电压）的存在，而不需要与电路电流接触。当检测到电压时，通过指示诸如灯、蜂鸣器或振动电机来警告用户。此类非接触式电压检测器仅提供AC电压存在或不存在的指示，并且不提供AC电压的实际大小（例如，RMS值）的指示。
技术实现思路
验证电压测量系统的操作的方法可以总结为包括：通过直流(DC)电源子系统的输出端提供从DC电源接收的DC电力；在DC-AC转换器的输入端处接收从DC电源子系统输出的DC电力；通过DC-AC转换器将所接收的DC电力的电压转换为DC-AC转换器的输出端处的指定AC电压；以及使用由DC-AC转换器输出的指定AC电压对绝缘线通电，其中该绝缘线包括由绝缘层围绕并且可接入独立的非接触式AC电压测量系统的第一导体，该非接触式AC电压测量系统能够测量绝缘线中的电压而不与该绝缘线中的第一导体电流接触；并将指定的AC电压输出与待验证的非接触式AC电压测量系统耦合。将指定的AC电压输出与非接触式AC电压测量系统耦合可包括通过用户的体电容将指定的AC电压输出与非接触式AC电压测量系统电容耦合。将指定的AC电压输出与非接触式AC电压测量系统耦合可包括通过第二导体将指定的AC电压输出与非接触式AC电压测量系统耦合。该方法还可包括支撑绝缘线，使得绝缘线的至少一段长度位于包含DC电源子系统和DC-AC转换器的外壳外部。支撑绝缘线可包括通过第一线支撑构件和第二线支撑构件支撑绝缘线，第二线支撑构件与第一线支撑构件间隔开，第一线支撑构件支撑绝缘线的第一端，并且第二线支撑构件支撑与第一端相对的绝缘线的第二端，使得绝缘线横跨在第一线支撑构件和第二线支撑构件之间。提供DC电力可包括提供来自至少一个电池的DC电力。该方法还可包括通过用户界面接收多个AC电压电平中的一个AC电压电平的选择；并且使DC-AC转换器至少部分地基于所接收的选择来输出处于所选择的AC电压电平的AC电压。该方法还可包括通过AC电源子系统从AC电源接收AC电力；并且直接或间接地通过AC电源子系统向DC-AC转换器提供电力。向DC-AC转换器提供电力可包括向至少一个电耦合至DC电源子系统的电池提供电力。用于验证电压测量系统的操作的检验单元可以总结为包括：直流(DC)电源子系统，该DC电源子系统包括提供DC电压的至少一个输出端；DC-AC转换器，该DC-AC转换器包括输入端和输出端，该DC-AC转换器的输入端电耦合至DC电源子系统的至少一个输出端中的至少一个，其中该DC-AC转换器在操作中从DC电源子系统接收DC电压，并且将该DC电压转换为DC-AC转换器输出端的指定AC电压；绝缘线，该绝缘线包括被绝缘层围绕的导体，该导体可选择性地电耦合至DC-AC转换器的输出端；以及耦接到绝缘线的线支撑部分，该线支撑部分物理地支撑绝缘线，使得该绝缘线可接入独立的非接触式AC电压测量系统，该非接触式AC电压测量系统能够测量绝缘线中的电压而不与该绝缘线中的导体电流接触；以及一对电触点，其可选择性地电耦合至DC-AC转换器的输出端中的至少一个或DC电源子系统的至少一个输出端中的至少一个，所述一对电触点中的每一个可接入独立的接触式电压测量系统的测试仪器探头。DC电源子系统可包括DC调节器电路，该DC调节器电路在操作中将DC电源子系统的至少一个输出端中的至少一个调节至指定DC电压。检验单元还可包括外壳，该外壳包含DC电源子系统和DC-AC转换器，其中所述一对电触点设置在外壳的外表面上，并且线支撑部分支撑绝缘线，使得该绝缘线的长度的至少一部分位于外壳的外表面外部。线支撑部分可包括从外壳向外延伸的第一线支撑构件和从外壳向外延伸的第二线支撑构件，第二线支撑构件与第一线支撑构件间隔开，第一线支撑构件支撑绝缘线的第一端，并且第二线支撑构件支撑绝缘线的与第一端相对的第二端，使得绝缘线横跨在第一线支撑构件和第二线支撑构件之间。检验单元还可包括外壳，该外壳包含DC电源子系统和DC-AC转换器，其中所述一对电触点各自设置在外壳的外表面的凹陷部分上。检验单元还可包括外壳，该外壳包括电池隔室，其大小和尺寸被设计成在其中接收至少一个电池，并且DC电源子系统包括可电耦合至位于电池隔室中的至少一个电池的输入端。DC-AC转换器可包括开关升压转换器或变压器中的至少一者。检验单元还可包括指示器，该指示器在操作中提供在绝缘线中是否存在电压或者跨所述一对电触点是否存在电压的指示，该指示器包括听觉指示器或视觉指示器中的至少一者。检验单元还可包括用户界面；以及至少一个处理器，所述至少一个处理器通信地耦接到用户界面、DC-AC转换器和DC电源子系统，其中所述至少一个处理器在操作中：通过用户界面接收检验单元的所需输出端的选择；并且响应于所接收的选择：使DC-AC转换器输出绝缘线中的指定AC电压；使DC-AC转换器输出跨所述一对电触点的指定AC电压；或使DC电源子系统输出跨所述一对电触点的指定DC电压。检验单元还可包括AC电源子系统，其中该AC电源子系统在操作中从AC电源接收AC电力，并且直接或间接地向DC-AC转换器或DC电源子系统提供电力。AC电源子系统可向与DC电源子系统电耦合的至少一个电池提供电力。套件可以总结为包括：能够测量绝缘线中的电压而不与绝缘线中的导体电流接触的非接触式交流(AC)电压测量系统；以及用于验证非接触式交流(AC)电压测量系统的操作的检验单元，所述检验单元包括：外壳；设置在该外壳内的直流(DC)电源子系统，该DC电源子系统包括从至少一个电池接收电力的输入端和提供DC电压的输出端；设置在外壳中的DC-AC转换器，该DC-AC转换器包括输入端和输出端，该DC-AC转换器的输入端电耦合至DC电源子系统的输出端，其中该DC-AC转换器在操作中从DC电源子系统接收DC电压，并将该DC电压转换为DC-AC转换器输出端的指定AC电压；绝缘线，该绝缘线包括被绝缘层围绕的导体，该导体电耦合至DC-AC转换器的输出端；以及耦接到绝缘线的线支撑部分，该线支撑部分物理地支撑该绝缘线，使得该绝缘线的长度的至少一部分位于外壳的外表面外部。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，绘制的元件的特本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于验证电压测量系统的操作的方法，所述方法包括：通过直流(DC)电源子系统的输出端提供从DC电源接收的DC电力；在DC‑AC转换器的输入端处接收从所述DC电源子系统输出的所述DC电力；通过所述DC‑AC转换器将所述接收到的DC电力的电压转换为所述DC‑AC转换器的输出端处的指定AC电压；利用由所述DC‑AC转换器输出的所述指定AC电压使绝缘线通电，其中所述绝缘线包括由绝缘层围绕的第一导体，并且可接入独立的非接触式AC电压测量系统，所述独立的非接触式AC电压测量系统能够测量所述绝缘线中的电压，而不与所述绝缘线中的所述第一导体电流接触；以及将所述指定的AC电压输出与待验证的非接触式AC电压测量系统耦合。

【技术特征摘要】
2016.11.11 US 62/421124;2017.04.18 US 15/4905501.一种用于验证电压测量系统的操作的方法，所述方法包括：通过直流(DC)电源子系统的输出端提供从DC电源接收的DC电力；在DC-AC转换器的输入端处接收从所述DC电源子系统输出的所述DC电力；通过所述DC-AC转换器将所述接收到的DC电力的电压转换为所述DC-AC转换器的输出端处的指定AC电压；利用由所述DC-AC转换器输出的所述指定AC电压使绝缘线通电，其中所述绝缘线包括由绝缘层围绕的第一导体，并且可接入独立的非接触式AC电压测量系统，所述独立的非接触式AC电压测量系统能够测量所述绝缘线中的电压，而不与所述绝缘线中的所述第一导体电流接触；以及将所述指定的AC电压输出与待验证的非接触式AC电压测量系统耦合。2.根据权利要求1所述的方法，其中将所述指定的AC电压输出与非接触式AC电压测量系统耦合包括通过用户的体电容将所述指定的AC电压输出与非接触式AC电压测量系统电容耦合。3.根据权利要求1所述的方法，其中将所述指定的AC电压输出与非接触式AC电压测量系统耦合包括通过第二导体将所述指定的AC电压输出与非接触式AC电压测量系统耦合。4.根据权利要求1所述的方法，还包括支撑所述绝缘线，使得所述绝缘线的至少一段长度位于包含所述DC电源子系统和所述DC-AC转换器的外壳外部。5.根据权利要求4所述的方法，其中支撑所述绝缘线包括通过第一线支撑构件和第二线支撑构件支撑所述绝缘线，所述第二线支撑构件与所述第一线支撑构件间隔开，所述第一线支撑构件支撑所述绝缘线的第一端，并且所述第二线支撑构件支撑所述绝缘线的与所述第一端相对的第二端，使得绝缘线横跨在所述第一线支撑构件和所述第二线支撑构件之间。6.根据权利要求1所述的方法，其中提供DC电力包括提供来自至少一个电池的DC电力。7.根据权利要求1所述的方法，还包括：通过用户界面接收多个AC电压电平中的一个AC电压电平的选择；以及使所述DC-AC转换器至少部分地基于所述接收到的选择来输出处于所述选择的AC电压电平的所述AC电压。8.根据权利要求7所述的方法，还包括：通过AC电源子系统接收来自AC电源的AC电力；以及通过所述AC电源子系统直接或间接地向所述DC-AC转换器提供电力。9.根据权利要求8所述的方法，其中向所述DC-AC转换器提供电力包括向电耦合至所述DC电源子系统的至少一个电池提供电力。10.一种用于验证电压测量系统的操作的检验单元，所述检验单元包括：直流(DC)电源子系统，所述直流电源子系统包括提供DC电压的至少一个输出端；DC-AC转换器，所述DC-AC转换器包括输入端和输出端，所述DC-AC转换器的所述输入端电耦合至所述DC电源子系统的所述至少一个输出端中的至少一个，其中所述DC-AC转换器在操作中从所述DC电源子系统接收所述DC电压，并且将所述DC电压转换为所述DC-AC转换器的所述输出端处的指定AC电压；绝缘线，所述绝缘线包括被绝缘层围绕的导体，所述导体可选择性地电耦合至所述DC-AC转换器的所述输出端；线支撑部分，所述线支撑部分耦接到所述绝缘线，所述线支撑部分物理地支撑所述绝缘线，使得所述绝缘线可接入独立的非接触式AC电压测量系统，所述独立的非接触式AC电压测量系统能够测量所述绝缘线中的电压而不与所述绝缘线中的所述导体电流接触；以及一对电触点，所述一对电触点可选择性地电耦合至所述DC-AC转换器的所述输出端中的至少一个或所述DC电源子系统的所述至少一个输出端中的至少一个，所述一对电触点中的每个可接入独立的接触...

【专利技术属性】
技术研发人员：DL埃珀森，R罗德里格斯，
申请(专利权)人：弗兰克公司，
类型：发明
国别省市：美国,US