[发明专利]一种基于PCB的非接触式验电器

权利要求书

1.一种基于PCB的非接触式验电器，其特征在于：包括测量传感器、模拟信号滤波处理模块、所述AD采样模块、控制模块。

所述测量传感器包括PCB板和测量电容；

所述PCB板的上表面和下表面覆铜，作为测量电容两极；

所述PCB板与测量电容并联；

所述测量传感器监测验电导线的电压模拟信号，并传输至模拟信号滤波处理模块；

所述模拟信号滤波处理模块对电压模拟信号进行处理，并传输至AD采样模块；

所述AD采样模块将处理后的电压模拟信号转换为电压数字信号，并传输至控制模块；

所述控制模块对电压数字信号进行验电识别，得到验电结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于PCB的非接触式验电器，其特征在于：所述PCB板与测量电容并联，从而在导线和大地之间形成分压电容，用于测量导线电压并进行验电。

3.根据权利要求1所述的一种基于PCB的非接触式验电器，其特征在于：PCB板上表面覆铜的表面积S＝LW，电荷面密度为σ(t)；L、W为PCB板上表面的长和宽。

4.根据权利要求1所述的一种基于PCB的非接触式验电器，其特征在于：PCB板上表面产生的电荷量Q(t)如下所示：

Q(t)＝∫σ(t)dS (1)

电荷量Q(t)与向非接触式验电器外加电场E(t)的关系如下：

Q(t)＝μE(t) (2)

式中，μ是常数。

电荷量Q(t)在测量电容上产生的感应电压U_C如下所示：

U_C＝Q(t)/C_M (3)

式中，C_M为测量电容的电容值。

5.根据权利要求1所述的一种基于PCB的非接触式验电器，其特征在于，外加电场与感应电压的关系如下所示：

U_C＝μE(t)/C_M (4) 。

6.根据权利要求1所述的一种基于PCB的非接触式验电器，其特征在于，所述模拟信号滤波处理模块对电压模拟信号进行处理的方法包括滤波、放大。

7.根据权利要求1所述的一种基于PCB的非接触式验电器，其特征在于，所述控制模块对电压数字信号进行验电识别的步骤包括：

1)所述控制模块判断电压数字信号是否为0，若是，则验电结果为无电，否则，进入步骤2)；

2)所述控制模块判断电压数字信号是否超出正常电压范围，若是，则验电结果为有电且电压异常，否则，验电结果为有电且电压正常；所述正常电压范围预先存储在控制模块中。

8.根据权利要求1所述的一种基于PCB的非接触式验电器，其特征在于，还包括显示报警模块；

当验电结果为异常时，所述控制模块向显示报警模块传输报警信号，令显示报警模块报警。

9.根据权利要求1所述的一种基于PCB的非接触式验电器，其特征在于，还包括人机交互模块；

所述人机交互模块包括显示界面和蜂鸣器指示灯；

所述显示界面用于显示验电导线编号、验电结果、时间；

所述蜂鸣器指示灯通过不同颜色的指示灯表示不同验电结果。