本發(fā)明屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于信號(hào)處理技術(shù)的感應(yīng)式測電方法及測電裝置。

背景技術(shù)：

日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)有測量設(shè)備或線路是否帶電的需求，現(xiàn)有技術(shù)中測電的方式主要采用接觸式，使用接觸式測電筆來實(shí)現(xiàn)。

現(xiàn)有的接觸式測電筆測電時(shí)，通過測電筆接觸待測物體，通過人體形成接地線路，當(dāng)測電筆上的氖泡亮?xí)r，證明被測物體帶電，否則不帶電。這種接觸式測電筆上的氖泡時(shí)常壞掉，不亮的時(shí)候也不能肯定的確定沒帶電；而且接觸帶有高壓電的被測物體時(shí)容易打火，在工礦等涉爆場合不能使用，適用場合受限；這種接觸式測電筆通常只能測出被測物體是否帶電，無法準(zhǔn)確的測量出電壓數(shù)值；其測量時(shí)必須接觸被測物體，對于埋藏于墻內(nèi)、管道內(nèi)或其他非裸露的被測物體，無法進(jìn)行測量。

此外，現(xiàn)有技術(shù)中也有少量的非接觸式測電筆存在，但這種測電筆技術(shù)一般由模擬電路設(shè)計(jì)構(gòu)成，不能用于檢測直流電；這種非接觸式測電筆大部分測量靈敏度不高，要比較貼近被測物體才能夠測量到，對于墻內(nèi)、管道內(nèi)的被測物體反應(yīng)不靈敏，且對屏蔽性能優(yōu)良的電力線也沒有反應(yīng)，其指示燈不亮是并不能肯定的確定被測物體是否帶電。這種非接觸式測電筆在復(fù)雜環(huán)境下使用不便，很容易被周圍環(huán)境影響，測量準(zhǔn)確度和可靠度比較低。

可見，現(xiàn)有技術(shù)中的測電方法，不論是接觸式還是非接觸式，其安全可靠性都不是很好，測量準(zhǔn)確性也比較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種感應(yīng)式測電方法及測電裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在測電準(zhǔn)確性低、安全可靠性差的問題。為了對披露的實(shí)施例的一些方面有一個(gè)基本的理解，下面給出了簡單的概括。該概括部分不是泛泛評(píng)述，也不是要確定關(guān)鍵/重要組成元素或描繪這些實(shí)施例的保護(hù)范圍。其唯一目的是用簡單的形式呈現(xiàn)一些概念，以此作為后面的詳細(xì)說明的序言。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種感應(yīng)式測電方法，包括：

感應(yīng)線圈，用于感應(yīng)被測物體周圍的電場變化情況，輸出感應(yīng)電壓；

采樣單元，用于對所述感應(yīng)電壓進(jìn)行采樣得到采樣電壓值；

信號(hào)處理單元，用于將所述采樣電壓值轉(zhuǎn)換為頻域采樣電壓；

監(jiān)測判斷單元，用于監(jiān)測所述頻域采樣電壓的變化情況，并根據(jù)對所述頻域采樣電壓的監(jiān)測結(jié)果，確定被測物體是否帶電；

指示單元，顯示被測物體是否帶電。

在一些可選的實(shí)施例中，所述感應(yīng)線圈，具體用于：

感應(yīng)被測物體周圍的電場變化檢測到交變信號(hào)時(shí)，輸出感應(yīng)電壓

其中：V_dc為感應(yīng)信號(hào)的直流分量幅度值；

V_ac為感應(yīng)信號(hào)的交流分量幅度值；

為感應(yīng)信號(hào)的交流分量頻率值；

t為測量時(shí)間；

n(t)為噪聲；

為感應(yīng)信號(hào)的交流分量初始相位值；

或

感應(yīng)被測物體周圍的電場變化檢測到非交變信號(hào)時(shí)，輸出感應(yīng)電壓

其中：V_dc為感應(yīng)信號(hào)的直流分量幅度值；

n(t)為噪聲；

t為測量時(shí)間。

在一些可選的實(shí)施例中，所述采樣單元為帶有前端自動(dòng)增益控制AGC電路的模數(shù)AD采樣電路。

在一些可選的實(shí)施例中，所述采樣單元，還用于：

當(dāng)監(jiān)控確定采樣電壓值的統(tǒng)計(jì)平均值低于設(shè)定第一平均電壓閾值超過設(shè)定的時(shí)間長度時(shí)，提高所述AGC電路的增益；

當(dāng)監(jiān)控確定采樣電壓值的統(tǒng)計(jì)平均值高于于設(shè)定第二平均電壓閾值超過設(shè)定的時(shí)間長度時(shí)，降低所述AGC電路的增益。

在一些可選的實(shí)施例中，所述信號(hào)處理單元，具體用于：

對所述采樣電壓值進(jìn)行快速傅里葉變換FFT變換，得到所述頻域采樣電壓。

在一些可選的實(shí)施例中，所述信號(hào)處理單元，還用于：

對所述頻域采樣電壓進(jìn)行數(shù)字濾波后輸出。

在一些可選的實(shí)施例中，所述信號(hào)處理單元，具體用于：

采用下列濾波算法中的中的至少一種對所述頻域采樣電壓進(jìn)行數(shù)字濾波：加權(quán)遞推平均濾波算法、中值平均濾波算法和N階平滑濾波算法。

在一些可選的實(shí)施例中，所述監(jiān)測判斷單元，具體用于：

實(shí)時(shí)監(jiān)測所述頻域采樣電壓；

當(dāng)檢測到所述頻域采樣電壓的頻域分量滿足設(shè)定的頻域分量閾值條件時(shí)，確認(rèn)被測物體帶電。

在一些可選的實(shí)施例中，所述監(jiān)測判斷單元，具體用于：

當(dāng)所述頻域分量閾值大于設(shè)定的第二頻域分量閾值時(shí)，確認(rèn)被測物體帶電；或

當(dāng)所述頻域分量閾值大于設(shè)定的第一頻域分量閾值的時(shí)間超過設(shè)定的時(shí)間閾值時(shí)，確認(rèn)被測物體帶電。

在一些可選的實(shí)施例中，所述監(jiān)測判斷單元，還用于：

根據(jù)對所述頻域采樣電壓的監(jiān)測結(jié)果確定被測物體帶電時(shí)，鎖定AGC增益，并進(jìn)入跟蹤狀態(tài)，直至確定被測物體不帶電時(shí)，進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)；

根據(jù)對所述頻域采樣電壓的監(jiān)測結(jié)果確定被測物體帶電時(shí)，進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。

在一些可選的實(shí)施例中，上述裝置還包括：低頻信號(hào)發(fā)生器和自檢線圈；

所述低頻信號(hào)發(fā)生器，用于模擬產(chǎn)生自檢信號(hào)；

所述自檢線圈，用于感應(yīng)所述低頻信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的自檢信號(hào)，輸出自檢感應(yīng)電壓；相應(yīng)的，

所述采樣單元，對所述自檢感應(yīng)電壓進(jìn)行采樣得到自檢采樣電壓值；

所述信號(hào)處理單元，將所述自檢采樣電壓值轉(zhuǎn)換為頻域自檢采樣電壓；

所述監(jiān)測判斷單元，監(jiān)測所述頻域自檢采樣電壓確定感應(yīng)式測電裝置系統(tǒng)功能是否正常；

所述指示單元，顯示系統(tǒng)自檢結(jié)果。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種感應(yīng)式測電方法，包括：

通過感應(yīng)線圈感應(yīng)被測物體周圍的電場變化情況，輸出感應(yīng)電壓；

對所述感應(yīng)電壓進(jìn)行采樣得到采樣電壓值；

將所述采樣電壓值轉(zhuǎn)換為頻域采樣電壓；

監(jiān)測所述頻域采樣電壓的變化情況，并根據(jù)對所述頻域采樣電壓的監(jiān)測結(jié)果，確定被測物體是否帶電并顯示。

在一些可選的實(shí)施例中，所述通過感應(yīng)線圈感應(yīng)被測物體周圍的電場變化情況，輸出感應(yīng)電壓，具體包括：

通過感應(yīng)線圈感應(yīng)被測物體周圍的電場變化檢測到交變信號(hào)時(shí)，輸出感應(yīng)電壓

其中：V_dc為感應(yīng)信號(hào)的直流分量幅度值；

V_ac為感應(yīng)信號(hào)的交流分量幅度值；

為感應(yīng)信號(hào)的交流分量頻率值；

t為測量時(shí)間；

n(t)為噪聲；

為感應(yīng)信號(hào)的交流分量初始相位值；

或

通過感應(yīng)線圈感應(yīng)被測物體周圍的電場變化檢測到非交變信號(hào)時(shí)，輸出感應(yīng)電壓

其中：V_dc為感應(yīng)信號(hào)的直流分量幅度值；

n(t)為噪聲；

t為測量時(shí)間。

在一些可選的實(shí)施例中，對所述感應(yīng)電壓進(jìn)行采樣得到采樣電壓值，具體包括：

通過帶有前端自動(dòng)增益控制AGC電路的模數(shù)AD采樣電路對所述感應(yīng)電壓進(jìn)行采樣得到采樣電壓值。

在一些可選的實(shí)施例中，上述方法還包括：

當(dāng)監(jiān)控確定采樣電壓值的統(tǒng)計(jì)平均值低于設(shè)定第一平均電壓閾值超過設(shè)定的時(shí)間長度時(shí)，提高所述AGC電路的增益；

當(dāng)監(jiān)控確定采樣電壓值的統(tǒng)計(jì)平均值高于于設(shè)定第二平均電壓閾值超過設(shè)定的時(shí)間長度時(shí)，降低所述AGC電路的增益。

在一些可選的實(shí)施例中，將所述采樣電壓值轉(zhuǎn)換為頻域采樣電壓，具體包括：

對所述采樣電壓值進(jìn)行快速傅里葉變換FFT變換，得到所述頻域采樣電壓。

在一些可選的實(shí)施例中，上述方法還包括：

對所述頻域采樣電壓進(jìn)行數(shù)字濾波后輸出。

在一些可選的實(shí)施例中，采用下列濾波算法中的中的至少一種對所述頻域采樣電壓進(jìn)行數(shù)字濾波：加權(quán)遞推平均濾波算法、中值平均濾波算法和N階平滑濾波算法。

在一些可選的實(shí)施例中，監(jiān)測所述頻域采樣電壓的變化情況，并根據(jù)對所述頻域采樣電壓的監(jiān)測結(jié)果，確定被測物體是否帶電，具體包括：

實(shí)時(shí)監(jiān)測所述頻域采樣電壓；

當(dāng)檢測到所述頻域采樣電壓的頻域分量滿足設(shè)定的頻域分量閾值條件時(shí)，確認(rèn)被測物體帶電。

在一些可選的實(shí)施例中，所述當(dāng)檢測到所述頻域采樣電壓的頻域分量滿足設(shè)定的頻域分量閾值條件時(shí)，確認(rèn)被測物體帶電，具體包括：

當(dāng)所述頻域分量閾值大于設(shè)定的第二頻域分量閾值時(shí)，確認(rèn)被測物體帶電；或

當(dāng)所述頻域分量閾值大于設(shè)定的第一頻域分量閾值的時(shí)間超過設(shè)定的時(shí)間閾值時(shí)，確認(rèn)被測物體帶電。

在一些可選的實(shí)施例中，上述方法還包括：

根據(jù)對所述頻域采樣電壓的監(jiān)測結(jié)果確定被測物體帶電時(shí)，鎖定AGC增益，并進(jìn)入跟蹤狀態(tài)，直至確定被測物體不帶電時(shí)，進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)；

根據(jù)對所述頻域采樣電壓的監(jiān)測結(jié)果確定被測物體帶電時(shí)，進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。

在一些可選的實(shí)施例中，上述方法還包括：

通過低頻信號(hào)發(fā)生器模擬產(chǎn)生自檢信號(hào)；

通過自檢線圈感應(yīng)所述低頻信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的自檢信號(hào)，輸出自檢感應(yīng)電壓；

對所述自檢感應(yīng)電壓進(jìn)行采樣得到自檢采樣電壓值；

將所述自檢采樣電壓值轉(zhuǎn)換為頻域自檢采樣電壓；

監(jiān)測所述頻域自檢采樣電壓確定感應(yīng)式測電裝置系統(tǒng)功能是否正常，并顯示系統(tǒng)自檢結(jié)果。

本發(fā)明實(shí)施例提供的感應(yīng)式測電方法及測電裝置，通過感應(yīng)線圈感應(yīng)被測物體周圍的電場變化情況，并通過采樣，信號(hào)處理等獲取可靠地檢測結(jié)果顯示給用戶，該方法能夠不接觸被測物體即能檢測是否帶電，其檢測靈敏度高，測量準(zhǔn)確性和安全可靠性好。

為了上述以及相關(guān)的目的，一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例包括后面將詳細(xì)說明并在權(quán)利要求中特別指出的特征。下面的說明以及附圖詳細(xì)說明某些示例性方面，并且其指示的僅僅是各個(gè)實(shí)施例的原則可以利用的各種方式中的一些方式。其它的益處和新穎性特征將隨著下面的詳細(xì)說明結(jié)合附圖考慮而變得明顯，所公開的實(shí)施例是要包括所有這些方面以及它們的等同。

說明書附圖

附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1是本發(fā)明實(shí)施例中感應(yīng)式測電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例中感應(yīng)式測電方法的流程圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例中感應(yīng)式測電裝置自檢流程圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例中感應(yīng)式測電裝置的工作狀態(tài)示例圖。

具體實(shí)施方式

以下描述和附圖充分地示出本發(fā)明的具體實(shí)施方案，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵺`它們。其他實(shí)施方案可以包括結(jié)構(gòu)的、邏輯的、電氣的、過程的以及其他的改變。實(shí)施例僅代表可能的變化。除非明確要求，否則單獨(dú)的組件和功能是可選的，并且操作的順序可以變化。一些實(shí)施方案的部分和特征可以被包括在或替換其他實(shí)施方案的部分和特征。本發(fā)明的實(shí)施方案的范圍包括權(quán)利要求書的整個(gè)范圍，以及權(quán)利要求書的所有可獲得的等同物。在本文中，本發(fā)明的這些實(shí)施方案可以被單獨(dú)地或總地用術(shù)語“發(fā)明”來表示，這僅僅是為了方便，并且如果事實(shí)上公開了超過一個(gè)的發(fā)明，不是要自動(dòng)地限制該應(yīng)用的范圍為任何單個(gè)發(fā)明或發(fā)明構(gòu)思。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的檢測被測物體是否帶電時(shí)，測量準(zhǔn)確度低、安全可靠性差的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種感應(yīng)式測電方法和一種感應(yīng)式測電裝置，其采用非接觸測量方式，通過數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對被測物體是否帶電的檢測，其檢測準(zhǔn)確度高，安全可靠性強(qiáng)。

本發(fā)明實(shí)施例提供的感應(yīng)式測電裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1其所示。該感應(yīng)式測電裝置包括：感應(yīng)線圈1、采樣單元2、信號(hào)處理單元3、監(jiān)測判斷單元4、指示單元5和被測物體6。其中：

感應(yīng)線圈1，用于感應(yīng)被測物體6周圍的電場變化情況，輸出感應(yīng)電壓。

采樣單元2，用于對感應(yīng)線圈1感應(yīng)到的感應(yīng)電壓進(jìn)行采樣得到采樣電壓值。

信號(hào)處理單元3，用于將采樣單元2采樣得到的采樣電壓值轉(zhuǎn)換為頻域采樣電壓。

監(jiān)測判斷單元4，用于監(jiān)測信號(hào)處理單元轉(zhuǎn)化輸出的頻域采樣電壓的變化情況，并根據(jù)對頻域采樣電壓的監(jiān)測結(jié)果，確定被測物體是否帶電。

指示單元5，顯示被測物體是否帶電。

上述感應(yīng)式測電裝置，感應(yīng)線圈1處于電場中的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓，如果是處于交變電場中，比如照明電力線附近，或是高鐵供電線附近等，會(huì)產(chǎn)生交變電壓；如果是處于靜電場中，比如直流電源附近，或是某些城市的地鐵電力線附近，會(huì)產(chǎn)生直流電壓。對這個(gè)感應(yīng)電壓做采樣，會(huì)得到一個(gè)采樣序列，即采樣電壓值，例如利可以包含感應(yīng)強(qiáng)度、感應(yīng)頻率等信息。將采樣電壓值轉(zhuǎn)換為頻域序列，即頻域采樣電壓，再通過數(shù)字濾波算法，抑制噪聲，增強(qiáng)信號(hào)等各種信號(hào)處理，經(jīng)過設(shè)定的帶電條件判決，準(zhǔn)確的得到被測物體是否帶電的檢測結(jié)果。該檢測結(jié)果能夠準(zhǔn)確的顯示出被測物體是否帶電，如果帶電是直流電還是交流電，并能確定出直流電和交流電的一些參數(shù)，比如直流電壓或交流電壓、交流電頻率等。其電壓測量值和感應(yīng)距離有關(guān)，通常距離越近準(zhǔn)確度越高。

下面詳細(xì)介紹測電裝置各單元或元件可選的功能和結(jié)構(gòu)。

感應(yīng)線圈1可以是一個(gè)非閉合導(dǎo)體加上電容電阻構(gòu)成的低通模擬濾波器所組成的電路，導(dǎo)體并不直接接地。感應(yīng)電動(dòng)勢通過低通模擬濾波之后，會(huì)在輸出端產(chǎn)生感應(yīng)電壓。

感應(yīng)線圈1感應(yīng)被測物體周圍的電場變化檢測到交變信號(hào)時(shí)，輸出感應(yīng)電壓

其中：V_dc為感應(yīng)信號(hào)的直流分量幅度值；

V_ac為感應(yīng)信號(hào)的交流分量幅度值；

為感應(yīng)信號(hào)的交流分量頻率值；

t為測量時(shí)間；

n(t)為噪聲；

為感應(yīng)信號(hào)的交流分量初始相位值。

可選的，感應(yīng)線圈1感應(yīng)被測物體周圍的電場變化檢測到非交變信號(hào)時(shí)，輸出感應(yīng)電壓

其中：V_dc為感應(yīng)信號(hào)的直流分量幅度值；

n(t)為噪聲；

t為測量時(shí)間。

采樣單元2可以是帶有前端自動(dòng)增益控制(automatic gain control，AGC)電路的模數(shù)AD采樣電路。當(dāng)然其他能完成該采樣功能的采樣電路也是可選用的。采樣單元2使用AD采樣電路對感應(yīng)線圈的輸出端進(jìn)行AD采樣，采樣頻率在20KHz至800Hz之間可調(diào)節(jié)。

采樣單元2在采樣的同時(shí)對采樣數(shù)值進(jìn)行判斷，當(dāng)監(jiān)控確定采樣電壓值的統(tǒng)計(jì)平均值低于設(shè)定第一平均電壓閾值超過設(shè)定的時(shí)間長度時(shí)，提高AGC電路的增益，或說提高感應(yīng)線圈輸出端的增益；當(dāng)監(jiān)控確定采樣電壓值的統(tǒng)計(jì)平均值高于于設(shè)定第二平均電壓閾值超過設(shè)定的時(shí)間長度時(shí)，降低所述AGC電路的增益，或說降低感應(yīng)線圈輸出端的增益。系統(tǒng)可以記錄下當(dāng)前的增益，這樣實(shí)現(xiàn)自動(dòng)可變量程。

信號(hào)處理單元3，對采樣電壓值進(jìn)行快速傅里葉變換FFT變換，得到頻域采樣電壓并輸出。由于實(shí)數(shù)序列FFT轉(zhuǎn)換的共軛對稱特點(diǎn)，故FFT輸出結(jié)果可以只取一半以節(jié)約存儲(chǔ)空間。

可選的，信號(hào)處理單元3對頻域采樣電壓進(jìn)行數(shù)字濾波后輸出。信號(hào)處理單元3，采用下列濾波算法中的中的至少一種對頻域采樣電壓進(jìn)行數(shù)字濾波：加權(quán)遞推平均濾波算法、中值平均濾波算法和N階平滑濾波算法。信號(hào)處理單元3還可以實(shí)現(xiàn)抑制脈沖干擾。

監(jiān)測判斷單元4實(shí)時(shí)監(jiān)測頻域采樣電壓，當(dāng)檢測到頻域采樣電壓的頻域分量滿足設(shè)定的頻域分量閾值條件時(shí)，確認(rèn)被測物體帶電?？蛇x的，當(dāng)頻域分量閾值大于設(shè)定的第二頻域分量閾值時(shí)，確認(rèn)被測物體帶電；或當(dāng)頻域分量閾值大于設(shè)定的第一頻域分量閾值的時(shí)間超過設(shè)定的時(shí)間閾值時(shí)，確認(rèn)被測物體帶電。

進(jìn)一步可選的，監(jiān)測判斷單元4根據(jù)對頻域采樣電壓的監(jiān)測結(jié)果確定被測物體帶電時(shí)，鎖定AGC增益，并進(jìn)入跟蹤狀態(tài)，直至確定被測物體不帶電時(shí)，進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)；根據(jù)對頻域采樣電壓的監(jiān)測結(jié)果確定被測物體帶電時(shí)，進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。

監(jiān)測判斷單元4每一次檢測，初始狀態(tài)是掃頻狀態(tài)，此時(shí)對0～400Hz的頻域序列掃描，當(dāng)某個(gè)頻域分量的值超出設(shè)定的第一頻域分量閾值時(shí)，則跟蹤它；如果此頻域分量的數(shù)值極大，超出第二頻域分量閾值，則認(rèn)為檢測到被測物體有電；否則，繼續(xù)跟蹤狀態(tài)。當(dāng)一段時(shí)間之內(nèi)此頻域分量的值總是超過第一頻域分量閾值，則認(rèn)為檢測到被測物體有電。檢測到目標(biāo)有電之后進(jìn)入人工確認(rèn)狀態(tài)，發(fā)出信號(hào)要求用戶將感應(yīng)式測電筆靠近以及遠(yuǎn)離目標(biāo)，同時(shí)鎖死AGC增益，將感應(yīng)到的頻率分量的幅度值顯示出來?？拷繕?biāo)則顯示值應(yīng)該增大；遠(yuǎn)離目標(biāo)則顯示值應(yīng)該減小。

上述感應(yīng)式測電裝置還包括：低頻信號(hào)發(fā)生器7和自檢線圈8。用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自檢。

低頻信號(hào)發(fā)生器7，用于模擬產(chǎn)生自檢信號(hào).

自檢線圈8，用于感應(yīng)低頻信號(hào)發(fā)生器7產(chǎn)生的自檢信號(hào)，輸出自檢感應(yīng)電壓。相應(yīng)的，

采樣單元2，對自檢感應(yīng)電壓進(jìn)行采樣得到自檢采樣電壓值。

信號(hào)處理單元3，將自檢采樣電壓值轉(zhuǎn)換為頻域自檢采樣電壓。

監(jiān)測判斷單元4，監(jiān)測頻域自檢采樣電壓確定感應(yīng)式測電裝置系統(tǒng)功能是否正常。

指示單元4，顯示系統(tǒng)自檢結(jié)果。

自檢適用于長時(shí)間無法檢測到目標(biāo)有電的情況下，用于檢測裝置是否功能正常。通過低頻可變頻信號(hào)發(fā)生器和自檢線圈，模擬出一個(gè)20Hz-200Hz的信號(hào)，用于自檢。當(dāng)使用者不確定本測電儀是否可靠的時(shí)候，可以通過自檢來確定。

例如：啟動(dòng)低頻信號(hào)發(fā)生器制造一個(gè)70Hz信號(hào)，同時(shí)AGC增益調(diào)整至最大，進(jìn)入系統(tǒng)自檢狀態(tài)。如系統(tǒng)功能正常，應(yīng)該檢測到70Hz信號(hào)并顯示出正確的幅度。這樣用戶就可以確認(rèn)目標(biāo)沒有電。

基于同一發(fā)明構(gòu)思本發(fā)明實(shí)施例還提供一種感應(yīng)式測電方法，該方法流程如圖2所示，包括如下步驟：

步驟S101：通過感應(yīng)線圈感應(yīng)被測物體周圍的電場變化情況，輸出感應(yīng)電壓。

感應(yīng)線圈感應(yīng)被測物體周圍的電場變化情況，根據(jù)被測物體所帶電為交流電或直流電的不同情況，可能會(huì)產(chǎn)生交變電場和靜電場。感應(yīng)線圈感應(yīng)被測物體周圍的電場變化檢測到交變信號(hào)時(shí)或感應(yīng)被測物體周圍的電場變化檢測到非交變信號(hào)時(shí)，分別會(huì)產(chǎn)生不同的感應(yīng)電壓，參見上面對感應(yīng)線圈的描述。

步驟S102：對感應(yīng)線圈輸出的感應(yīng)電壓進(jìn)行采樣得到采樣電壓值。

通過帶有前端AGC電路的AD采樣電路對感應(yīng)電壓進(jìn)行采樣得到采樣電壓值。

當(dāng)監(jiān)控確定采樣電壓值的統(tǒng)計(jì)平均值低于設(shè)定第一平均電壓閾值超過設(shè)定的時(shí)間長度時(shí)，提高AGC電路的增益；當(dāng)監(jiān)控確定采樣電壓值的統(tǒng)計(jì)平均值高于于設(shè)定第二平均電壓閾值超過設(shè)定的時(shí)間長度時(shí)，降低AGC電路的增益。從而實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)可變量程。

步驟S103：將得到的采樣電壓值轉(zhuǎn)換為頻域采樣電壓。

對采樣電壓值進(jìn)行快速傅里葉變換FFT變換，得到頻域采樣電壓。為了提高輸出頻域采樣電壓的質(zhì)量，還可以對頻域采樣電壓進(jìn)行數(shù)字濾波后再輸出。

采用下列濾波算法中的中的至少一種對所述頻域采樣電壓進(jìn)行數(shù)字濾波：加權(quán)遞推平均濾波算法、中值平均濾波算法和N階平滑濾波算法。

步驟S104：監(jiān)測轉(zhuǎn)換得到的頻域采樣電壓的變化情況，并根據(jù)對頻域采樣電壓的監(jiān)測結(jié)果，確定被測物體是否帶電。

實(shí)時(shí)監(jiān)測頻域采樣電壓，當(dāng)檢測到頻域采樣電壓的頻域分量滿足設(shè)定的頻域分量閾值條件時(shí)，確認(rèn)被測物體帶電；當(dāng)檢測到頻域采樣電壓的頻域分量不滿足設(shè)定的頻域分量閾值條件時(shí)，確認(rèn)被測物體帶電。具體的頻域分量閾值條件根據(jù)需求設(shè)定。

例如，當(dāng)檢測到所述頻域采樣電壓的頻域分量大于設(shè)定的第一頻域分量閾值時(shí)，持續(xù)檢測該頻域分量；當(dāng)頻域分量閾值大于設(shè)定的第二頻域分量閾值時(shí)，確認(rèn)被測物體帶電；或當(dāng)頻域分量閾值大于設(shè)定的第一頻域分量閾值的時(shí)間超過設(shè)定的時(shí)間閾值時(shí)，確認(rèn)被測物體帶電。

根據(jù)對頻域采樣電壓的監(jiān)測結(jié)果確定被測物體帶電時(shí)，鎖定AGC增益，并進(jìn)入跟蹤狀態(tài)，直至確定被測物體不帶電時(shí)，進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)；根據(jù)對頻域采樣電壓的監(jiān)測結(jié)果確定被測物體帶電時(shí)，進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。

步驟S105：顯示被測物體是否帶電的檢測結(jié)果。

本發(fā)明實(shí)施例還提供上述感應(yīng)式測電裝置自檢的實(shí)現(xiàn)流程，其流程如圖3所示，包括如下步驟：

步驟S201：通過低頻信號(hào)發(fā)生器模擬產(chǎn)生自檢信號(hào)。

通過低頻可變頻信號(hào)發(fā)生器和自檢線圈，模擬出一個(gè)20Hz-200Hz的信號(hào)，用于自檢。

步驟S202：通過自檢線圈感應(yīng)低頻信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的自檢信號(hào)，輸出自檢感應(yīng)電壓。

步驟S203：對自檢感應(yīng)電壓進(jìn)行采樣得到自檢采樣電壓值。

步驟S204：將自檢采樣電壓值轉(zhuǎn)換為頻域自檢采樣電壓。

步驟S205：監(jiān)測頻域自檢采樣電壓確定感應(yīng)式測電裝置系統(tǒng)功能是否正常。

步驟S206：顯示系統(tǒng)自檢結(jié)果。

上述感應(yīng)式測電裝置自檢流程的各個(gè)步驟，在產(chǎn)生自檢信號(hào)后檢測到的是自檢感應(yīng)電壓，而不是被測物體周圍電場的感應(yīng)電壓，其他各步驟的處理過程與上述圖2所述的測電流程的相應(yīng)步驟類似，此處不再一一贅述。

本發(fā)明實(shí)施例提供的上述感應(yīng)式測電裝置和方法，在具體使用時(shí)的一個(gè)工作過程示例可以如圖4所示。

感應(yīng)式測電裝置上設(shè)置檢測鍵。以設(shè)置一個(gè)檢測鍵為例：

用戶第一次按下檢測鍵，進(jìn)入檢測狀態(tài)，此時(shí)狀態(tài)為掃頻狀態(tài)，對0～400Hz的頻域序列掃描，監(jiān)控是否有頻域分量超過設(shè)定的第一頻域分量閾值，當(dāng)有頻域分量超過第一頻域分量閾值時(shí)，進(jìn)入跟蹤監(jiān)測狀態(tài)，若檢測到該頻域分量超過設(shè)定的第二頻域分量閾值或設(shè)定的時(shí)間長度內(nèi)頻域分量的值總是超過第一頻域分量閾值，則認(rèn)為被測物體帶電，進(jìn)入人工確認(rèn)環(huán)節(jié)；否則認(rèn)為被測物體不帶電，也進(jìn)入人工確認(rèn)環(huán)節(jié)。在確定被測物體帶電或不帶電之后，由人工確認(rèn)是否檢測完成。

用戶第二次按下檢測鍵，確認(rèn)此次檢測完成。

若被測物體不帶電，則確認(rèn)檢測完成后，進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)；比如：系統(tǒng)可以通過持續(xù)閃爍綠燈直至定時(shí)到期，進(jìn)入待機(jī)；定時(shí)到期的時(shí)間根據(jù)需要設(shè)定，例如可以設(shè)定為5秒或10秒，這個(gè)長度可以隨意設(shè)定。

若被測物體帶電，則確認(rèn)檢測完成后，進(jìn)入跟蹤狀態(tài)，此時(shí)系統(tǒng)持續(xù)閃爍紅燈并進(jìn)入跟蹤；跟蹤良好的狀態(tài)下，紅燈持續(xù)閃爍并顯示檢測結(jié)果，例如可以顯示所檢測到頻率分量的幅度值、或者顯示被測物體帶電、或者顯示被測物體帶電的電壓值等等。同時(shí)，系統(tǒng)會(huì)持續(xù)檢測被跟蹤的頻率分量的幅度值，一旦幅度值在一段時(shí)間內(nèi)都低于設(shè)定的閾值，將同時(shí)閃爍紅綠燈提示用戶這里可能斷了；如果斷掉的時(shí)間超過一定時(shí)間長度，則系統(tǒng)可以通過持續(xù)閃爍綠燈直至定時(shí)到期，進(jìn)入待機(jī)；定時(shí)到期的時(shí)間根據(jù)需要設(shè)定，例如可以設(shè)定為5秒或10秒，這個(gè)長度可以隨意設(shè)定。

當(dāng)系統(tǒng)處于待機(jī)狀態(tài)時(shí)，用戶可以第三次按下檢測鍵是系統(tǒng)進(jìn)入低功耗待機(jī)狀態(tài)?；蛑苯雨P(guān)閉電源結(jié)束工作狀態(tài)。

本發(fā)明實(shí)施例提供的上述感應(yīng)式測電裝置和方法感應(yīng)的方式使得測電過程中非接觸、無電流、無電弧，從而實(shí)現(xiàn)安全防爆；通過數(shù)字信號(hào)處理，相比于直接測量無論是靈敏度還是抗干擾能力都要大大提高；可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，機(jī)器設(shè)備不可以完全代替人的因素。通過人機(jī)交互，讓人的因素參與其中，可以很大程度的避免誤判，保護(hù)使用者。該裝置安全可靠性高，測量準(zhǔn)確度好。

除非另外具體陳述，術(shù)語比如處理、計(jì)算、運(yùn)算、確定、顯示等等可以指一個(gè)或更多個(gè)處理或者計(jì)算系統(tǒng)、或類似設(shè)備的動(dòng)作和/或過程，所述動(dòng)作和/或過程將表示為處理系統(tǒng)的寄存器或存儲(chǔ)器內(nèi)的物理(如電子)量的數(shù)據(jù)操作和轉(zhuǎn)換成為類似地表示為處理系統(tǒng)的存儲(chǔ)器、寄存器或者其他此類信息存儲(chǔ)、發(fā)射或者顯示設(shè)備內(nèi)的物理量的其他數(shù)據(jù)。信息和信號(hào)可以使用多種不同的技術(shù)和方法中的任何一種來表示。例如，在貫穿上面的描述中提及的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號(hào)、比特、符號(hào)和碼片可以用電壓、電流、電磁波、磁場或粒子、光場或粒子或者其任意組合來表示。

應(yīng)該明白，公開的過程中的步驟的特定順序或?qū)哟问鞘纠苑椒ǖ膶?shí)例?；谠O(shè)計(jì)偏好，應(yīng)該理解，過程中的步驟的特定順序或?qū)哟慰梢栽诓幻撾x本公開的保護(hù)范圍的情況下得到重新安排。所附的方法權(quán)利要求以示例性的順序給出了各種步驟的要素，并且不是要限于所述的特定順序或?qū)哟巍?/p>

在上述的詳細(xì)描述中，各種特征一起組合在單個(gè)的實(shí)施方案中，以簡化本公開。不應(yīng)該將這種公開方法解釋為反映了這樣的意圖，即，所要求保護(hù)的主題的實(shí)施方案需要清楚地在每個(gè)權(quán)利要求中所陳述的特征更多的特征。相反，如所附的權(quán)利要求書所反映的那樣，本發(fā)明處于比所公開的單個(gè)實(shí)施方案的全部特征少的狀態(tài)。因此，所附的權(quán)利要求書特此清楚地被并入詳細(xì)描述中，其中每項(xiàng)權(quán)利要求獨(dú)自作為本發(fā)明單獨(dú)的優(yōu)選實(shí)施方案。

本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)理解，結(jié)合本文的實(shí)施例描述的各種說明性的邏輯框、模塊、電路和算法步驟均可以實(shí)現(xiàn)成電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或其組合。為了清楚地說明硬件和軟件之間的可交換性，上面對各種說明性的部件、框、模塊、電路和步驟均圍繞其功能進(jìn)行了一般地描述。至于這種功能是實(shí)現(xiàn)成硬件還是實(shí)現(xiàn)成軟件，取決于特定的應(yīng)用和對整個(gè)系統(tǒng)所施加的設(shè)計(jì)約束條件。熟練的技術(shù)人員可以針對每個(gè)特定應(yīng)用，以變通的方式實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是，這種實(shí)現(xiàn)決策不應(yīng)解釋為背離本公開的保護(hù)范圍。

結(jié)合本文的實(shí)施例所描述的方法或者算法的步驟可直接體現(xiàn)為硬件、由處理器執(zhí)行的軟件模塊或其組合。軟件模塊可以位于RAM存儲(chǔ)器、閃存、ROM存儲(chǔ)器、EPROM存儲(chǔ)器、EEPROM存儲(chǔ)器、寄存器、硬盤、移動(dòng)磁盤、CD-ROM或者本領(lǐng)域熟知的任何其它形式的存儲(chǔ)介質(zhì)中。一種示例性的存儲(chǔ)介質(zhì)連接至處理器，從而使處理器能夠從該存儲(chǔ)介質(zhì)讀取信息，且可向該存儲(chǔ)介質(zhì)寫入信息。當(dāng)然，存儲(chǔ)介質(zhì)也可以是處理器的組成部分。處理器和存儲(chǔ)介質(zhì)可以位于ASIC中。該ASIC可以位于用戶終端中。當(dāng)然，處理器和存儲(chǔ)介質(zhì)也可以作為分立組件存在于用戶終端中。

對于軟件實(shí)現(xiàn)，本申請中描述的技術(shù)可用執(zhí)行本申請所述功能的模塊(例如，過程、函數(shù)等)來實(shí)現(xiàn)。這些軟件代碼可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器單元并由處理器執(zhí)行。存儲(chǔ)器單元可以實(shí)現(xiàn)在處理器內(nèi)，也可以實(shí)現(xiàn)在處理器外，在后一種情況下，它經(jīng)由各種手段以通信方式耦合到處理器，這些都是本領(lǐng)域中所公知的。

上文的描述包括一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的舉例。當(dāng)然，為了描述上述實(shí)施例而描述部件或方法的所有可能的結(jié)合是不可能的，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，各個(gè)實(shí)施例可以做進(jìn)一步的組合和排列。因此，本文中描述的實(shí)施例旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求書的保護(hù)范圍內(nèi)的所有這樣的改變、修改和變型。此外，就說明書或權(quán)利要求書中使用的術(shù)語“包含”，該詞的涵蓋方式類似于術(shù)語“包括”，就如同“包括，”在權(quán)利要求中用作銜接詞所解釋的那樣。此外，使用在權(quán)利要求書的說明書中的任何一個(gè)術(shù)語“或者”是要表示“非排它性的或者”。