[发明专利]非接触式电压检测传感器

说明书

本发明涉及电路设备电压检测技术领域，公开了一种非接触式电压检测传感器，包括结型场效应管、电源单元和信号处理单元，所述结型场效应管的栅极感应空间电场，所述电源单元连接至结型场效应管的源极，所述结型场效应管的漏极连接至信号处理单元，所述电源单元提供给结型场效应管的源极电压小于3.5V，所述结型场效应管的漏极输出电流或电压与栅极感应的电场呈线性对应，所述信号处理单元接收漏极电流信号进行处理输出。本发明不用接触电网及设备，即可输出电压波形数据。

技术领域

本发明涉及电路设备电压检测技术领域，尤其涉及一种非接触式电压检测传感器。

背景技术

当今电力系统，包括市电、高压电力电缆，地铁用电，电机用电等，用户难以实时了解电缆以及各类电器的工作状态。而现有的接触式测量仪器设备又难以接入高压电网，从而增加了监测难度。

现有非接触式万用表，可以不接触设备探测设备或电缆中是否有高压交流电，但只能探测是否有交流电，并不能检测出电压的波形以及谐波。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种非接触式电压检测传感器，不用接触电网及设备，即可输出电压波形数据。

参见附图1,结型场效应管的在栅极输入或感应电压后，当漏极施加的电压小于3.5V左右时，N沟道未被夹断，形成线性的可变电阻区。此时，结型场效应管相当于一个可变电阻，根据栅极输入的电压，输出对应的电流，将栅极电压信号转变为电流信号。

参见附图2,利用上述原理，栅极上位于可变电场中时，在漏极施加2.0V左右电压时，在漏极与源极之间产生电流，通过电阻，产生可变电压，这个输出电压与栅极感应的电压波形一致，信号处理单元对波形处理后，形成传感器的输出信号，提供给后续系统使用。

本发明采取的技术方案是：

一种非接触式电压检测传感器，其特征是，包括结型场效应管、电源单元和信号处理单元，所述结型场效应管的栅极感应空间电场，所述电源单元连接至结型场效应管的源极，所述结型场效应管的漏极连接至信号处理单元，所述电源单元提供给结型场效应管的源极电压小于3.5V，所述结型场效应管的漏极输出电流或电压与栅极感应的电场呈线性对应，所述信号处理单元接收漏极电流或电压信号进行处理输出。

进一步，信号处理单元包括AD转换模块、通信模块，所述AD转换模块将漏极电流或电压信号转换成数字信号，由通信模块输出所述数字信号。

进一步，所述AD转换模块为ARM或51单片机，所述通信单元为RS485总线或CAN总线。

进一步，所述结型场效应管为2N7002 或3DJ6型，所述结型场效应管的源极施加的电压小于2.0V。

进一步，所述非接触式电压检测传感器包括屏蔽外壳，所述结型场效应管、电源单元和信号处理单元均设置在所述屏蔽外壳内，所述屏蔽外壳接地。

进一步，所述结型场效应管的栅极连接探针，所述探针的端部伸出或接近屏蔽外壳的端部的开口处。

进一步，所述结型场效应管与信号处理单元共地。

进一步，所述电源单元通过双绞线连接外接直流电源。

进一步，所述AD转换模块内存储传感器的ID标识。

进一步，所述屏蔽外壳为圆形金属管状结构，所述探针端部位于屏蔽外壳的前端的开口处，所述屏蔽外壳后端设置信号处理单元以及电源单元的连接口。

本发明的有益效果是：

（1）不必接触或接入电力电缆和设备，探测出设备电缆的电压波形，谐波等物理量；

（2）整体封装在管状金属壳内，体积小，安装方便；