导电物体的功率分析方法、装置、功率传感器和存储介质与流程

[0001]
本申请涉及电力技术领域，特别是涉及一种导电物体的功率分析方法、装置、功率传感器和存储介质。


背景技术：

[0002]
随着电力测量技术的发展，出现了功率测量技术，电力领域进行功率测量的工具一般使用万用表、示波器、电力测试功率计等设备，通过测量电流、电压、电阻来计算功率。
[0003]
传统技术中，电力领域的功率测量或功率传感装置均采用接线方式，其中电流和电压的测量一般采用电磁式互感器，电磁式互感器的构造需要用到铁芯、线圈、绝缘材料等。
[0004]
然而，目前测量功率的传统方法，此类方法中使用的电磁式互感器体积笨重、价格昂贵、需要防止电磁式互感器中的铁芯饱和，并且电磁式互感器只能测量交流信号、动态范围小、频带窄、无法实现数字化输出，此类方法必须通过接线才能对测物体进行测量，操作过程繁琐。


技术实现要素：

[0005]
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够实现简便操作的导电物体的功率分析方法、装置、功率传感器和存储介质。
[0006]
一种导电物体的功率分析方法，方法包括：
[0007]
获取对通电的待测导电物体进行传感测量得到的输出电压，输出电压包括基于磁阻效应得到的第一输出电压和基于逆压电效应得到的第二输出电压；
[0008]
确定与第一输出电压对应的磁感应强度，并确定与第二输出电压对应的电场强度；
[0009]
获取待测导电物体的参数信息，根据待测导电物体的参数信息和预设的传感参数信息，得到与待测导电物体的相对位置信息；
[0010]
根据待测导电物体的参数信息、传感参数信息、相对位置信息、磁感应强度以及电场强度，得到待测导电物体的功率。
[0011]
在其中一个实施例中，获取对通电的待测导电物体进行传感测量得到的输出电压包括：
[0012]
获取磁场传感点在磁场作用下基于磁阻效应产生的第一初始电压以及电场传感点在电场作用下基于逆压电效应产生的第二初始电压，磁场和电场分别基于待测导电物体中的电流和电压生成；
[0013]
对第一输出电压进行电压放大，得到第一输出电压，对第二输出电压进行电压放大，得到第二输出电压。
[0014]
在其中一个实施例中，根据待测导电物体的参数信息、传感参数信息、相对位置信息、磁感应强度以及电场强度，得到待测导电物体的功率包括：
[0015]
根据待测导电物体的参数信息、传感参数信息、相对位置信息、磁感应强度以及电场强度，确定磁场感应点与待测导电物体的第一转换关系数据以及电场感应点与待测导电物体的第二转换关系数据；
[0016]
根据感应点的参数信息、第一转换关系数据以及磁感应强度，对待测导电物体的电流进行电流分析处理，得到待测导电物体的电流值；
[0017]
根据待测导电物体的参数信息、感应点的参数信息、第二转换关系数据以及电场强度，对待测导电物体的电压进行电压分析处理，得到待测导电物体的电压值；
[0018]
根据电流值和电压值，得到待测导电物体的功率。
[0019]
在其中一个实施例中，确定与第一输出电压对应的磁感应强度包括：
[0020]
根据磁场感应点的预设磁感应灵敏参数，对第一输出电压进行磁场强度分析处理，得到磁场强度；
[0021]
将磁场强度转换为磁感应强度。
[0022]
在其中一个实施例中，感应点包括处于同一直线上的磁场感应点和电场感应点，磁场感应点与电场感应点的所在直线与敏感方向平行，敏感方向为对待测导电物体进行传感测量的方向。
[0023]
在其中一个实施例中，待测导电物体的参数信息包括待测导电物体的直径或半径和待测物体的零电势点距离；
[0024]
传感参数信息包括磁场感应点之间的距离以及磁场感应点与电场感应点之间的距离。
[0025]
在其中一个实施例中，待测导电物体对应感应点的输出电压为直流电压。
[0026]
一种导电物体的功率分析装置，装置包括：
[0027]
电压数据获取模块，用于获取对通电的待测导电物体进行传感测量得到的输出电压，输出电压包括基于磁阻效应得到的第一输出电压和基于逆压电效应得到的第二输出电压；
[0028]
数据处理模块，用于确定与第一输出电压对应的磁感应强度，并确定与第二输出电压对应的电场强度；
[0029]
位置关系数据获取模块，获取待测导电物体的参数信息，根据待测导电物体的参数信息和预设的传感参数信息，得到与待测导电物体的相对位置信息；
[0030]
数据分析模块，用于根据待测导电物体的参数信息、传感参数信息、相对位置信息、磁感应强度以及电场强度，得到待测导电物体的功率。
[0031]
一种功率传感器，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以下步骤：
[0032]
获取对通电的待测导电物体进行传感测量得到的输出电压，输出电压包括基于磁阻效应得到的第一输出电压和基于逆压电效应得到的第二输出电压；
[0033]
确定与第一输出电压对应的磁感应强度，并确定与第二输出电压对应的电场强度；
[0034]
获取待测导电物体的参数信息，根据待测导电物体的参数信息和预设的传感参数信息，得到与待测导电物体的相对位置信息；
[0035]
根据待测导电物体的参数信息、传感参数信息、相对位置信息、磁感应强度以及电
场强度，得到待测导电物体的功率。
[0036]
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以下步骤：
[0037]
获取对通电的待测导电物体进行传感测量得到的输出电压，输出电压包括基于磁阻效应得到的第一输出电压和基于逆压电效应得到的第二输出电压；
[0038]
确定与第一输出电压对应的磁感应强度，并确定与第二输出电压对应的电场强度；
[0039]
获取待测导电物体的参数信息，根据待测导电物体的参数信息和预设的传感参数信息，得到与待测导电物体的相对位置信息；
[0040]
根据待测导电物体的参数信息、传感参数信息、相对位置信息、磁感应强度以及电场强度，得到待测导电物体的功率。
[0041]
上述导电物体的功率分析方法、装置、功率传感器和存储介质，通过获取对通电的待测导电物体进行传感测量得到的输出电压，输出电压包括基于磁阻效应得到的第一输出电压和基于逆压电效应得到的第二输出电压，能够达到不接触物体通过待测物体通电产生的磁场和电场，通过感应直接获得有效的电压值，无需接线，避免了复杂的接线操作，通过基于磁阻效应得到的第一输出电压和基于逆压电效应得到的第二输出电压确定相关的磁感应强度和电场强度，并且通过磁感应强度和电场强度，以及获取待测导电物体的参数信息，根据待测导电物体的参数信息和预设的传感参数信息，得到与待测导电物体的相对位置信息，通过功率分析处理，得到准确的功率值，操作过程简便，能够达到不接触待测物体便能直接测量功率的方式，并且实时高效，得到的功率值准确直观。
附图说明
[0042]
图1为一个实施例中导电物体的功率分析方法的应用环境图；
[0043]
图2为一个实施例中导电物体的功率分析方法的流程示意图；
[0044]
图3为一个实施例中导电物体的功率分析方法中待测导电物体与感应点的位置关系图；
[0045]
图4为另一个实施例中导电物体的功率分析方法的流程示意图；
[0046]
图5为一个实施例中导电物体的功率分析方法中感应点的输出电压产生原理图；
[0047]
图6为一个实施例中导电物体的功率分析方法中确定与第一输出电压对应的磁感应强度的步骤的流程示意图；
[0048]
图7为还一个实施例中导电物体的功率分析方法的流程示意图；
[0049]
图8为一个实施例中导电物体的功率分析装置的结构框图；
[0050]
图9为一个实施例中功率传感器的内部结构图。
具体实施方式
[0051]
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。
[0052]
本申请提供的导电物体的功率分析方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其
中，功率传感器102通过磁场传感芯片104、磁场传感芯片106、磁场传感芯片108以及电场传感芯片110对待测导电物体周围的磁场和电场进行感应和处理，并通过磁场传感芯片104对应的仪表放大器112、磁场传感芯片106对应的仪表放大器114、磁场传感芯片108对应的仪表放大器116、电场传感芯片110对应的仪表放大器118和调节电阻120对感应获取的电压进行调节放大处理。其中，功率传感器102可以是独立的非侵入式微型智能功率传感器，但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备上的微型智能功率传感器。
[0053]
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种导电物体的功率分析方法，以该方法应用于图1中的功率传感器为例进行说明，包括以下步骤：
[0054]
步骤202，获取对通电的待测导电物体进行传感测量得到的输出电压，输出电压包括基于磁阻效应得到的第一输出电压和基于逆压电效应得到的第二输出电压。
[0055]
其中，待测导电物体为电力架空线或电缆，但不限于是其他可以导电的带电导体。
[0056]
具体地，在通电情况下，待测导电物体的周围会产生空间磁场和电场，通过非侵入式微型智能功率传感器进行感应测量，对通电的待测导电物体进行传感测量得到的输出电压。输出电压包括基于磁阻效应得到的第一输出电压和基于逆压电效应得到的第二输出电压，第一输出电压通过非侵入式微型智能功率传感器中基于磁阻效应的单轴敏感微型磁场传感芯片进行测量，第一输出电压为待测导电物体通电产生磁场对应的磁场相关电压，以及第二输出电压通过非侵入式微型智能功率传感器中基于逆压电效应的单轴敏感微型电场传感芯片所测量，第二输出电压为待测导电物体通电产生电场对应的电场相关电压。
[0057]
步骤204，确定与第一输出电压对应的磁感应强度，并确定与第二输出电压对应的电场强度。
[0058]
其中，第一输出电压为待测导电物体通电产生磁场对应的磁场相关电压，第二输出电压为待测导电物体通电产生电场对应的电场相关电压。
[0059]
在其中一个实施例中，通过非侵入式微型智能功率传感器中基于磁阻效应的单轴敏感微型磁场传感芯片，根据单轴敏感磁场芯片的特性，在一定的磁场强度范围内，磁场强度h和磁场输出电压u
h
呈线性关系，可表述为：u
h
＝s
·
h，其中s为磁场传感芯片的灵敏度，灵敏度是单轴敏感微型磁场传感芯片所预设的固定参数值，根据线性关系公式，可以确定与第一输出电压对应的磁感应强度。并且，通过非侵入式微型智能功率传感器中基于逆压电效应的单轴敏感微型电场传感芯片，根据单轴敏感电场芯片的特性，在一定的电场强度范围内，电场强度e与电场输出电压u
e
同样称线性关系，可表述为：u
e
＝i
·
e，其中i为电场传感芯片的灵敏度，灵敏度是单轴敏感微型电场传感芯片所预设的固定参数值，根据线性关系公式，可以确定与第二输出电压对应的电场强度。
[0060]
步骤206，获取待测导电物体的参数信息，根据待测导电物体的参数信息和预设的传感参数信息，得到与待测导电物体的相对位置信息。
[0061]
其中，待测导电物体的参数关系包括，待测导电物体的直径或半径和待测物体的零电势点距离，预设的传感参数信息包括感应点距离，感应点与待测导电物体的位置关系数据包括垂线段长度、法平面夹角以及公垂面夹角。感应点是指在非侵入式微型智能功率传感器上对待测导电物体进行感应的测试点，感应点包括磁场感应点和电场感应点，磁场感应点位于非侵入式微型智能功率传感器中的单轴敏感微型磁场传感芯片上，电场感应点
位于非侵入式微型智能功率传感器中的单轴敏感微型电场传感芯片上。
[0062]
具体地，如图3所示，通过非侵入式微型智能功率传感器进行测量，获取待测导电物体的参数关系包括获取待测导电物体的直径d或者半径r以及获取待测导电物体与零电势点间的零电势点距离。
[0063]
在其中一个实施例中，通过非侵入式微型智能功率传感器进行测量，预设的传感参数信息包括同时获取感应点的参数信息包括获取基于磁阻效应的单轴敏感微型磁场传感芯片对应磁场感应点与基于逆压电效应的单轴敏感微型电场传感芯片对应的电场感应点的距离，磁场感应点包括第一磁场感应点、第二磁场感应点以及第三磁场感应点，电场感应点包括第一电场感应点，感应点距离包括为第一磁场感应点与第二磁场感应点的之间的第一感应点距离m，第一磁场感应点与第三磁场感应点的之间的第二感应点距离n，第一磁场感应点与第一电场感应点的之间的第三感应点距离p。
[0064]
在其中一个实施例中，通过非侵入式微型智能功率传感器进行测量，同时获取感应点与待测导电物体的位置关系数据包括垂线段长度、法平面夹角、公垂面夹角，包括：获取第一直线与各传感点之间的垂线段长度，垂线段长度包括第一垂线段长度x
1
、第二垂线段长度x
2
、第三垂线段长度x
3
、第四垂线段长度x
4
，并获取第一直线l
1
和第二直线l
2
的公垂线段l
3
，以及第一直线l
1
与第二直线l
2
法平面的夹角α，根据各感应点与第一直线之间的第一垂线v
1
、第二垂线v
2
、第三垂线v
3
以及第四垂线v
4
，第一垂线v
1
对应第一磁感应点，第二垂线v
2
对应第二磁场感应点以及第三磁场感应点，第一电场感应点，获取各垂线与公垂面s之间的第一夹角θ
1
、第二夹角θ
2
、第三夹角θ
3
以及第四夹角θ
4
，第一夹角θ
1
对应第一垂线v
1
，第二夹角θ
2
对应第二垂线v
2
，第三夹角θ
3
对应三垂线v
3
，第四夹角θ
4
对应第四垂线v
4
，公垂面s为第二直线且与第三直线的公垂面，第一直线待测导电物体所在直线为第一直线，各感应点所在同一直线为第二直线。
[0065]
在其中一个实施例中，通过非侵入式微型智能功率传感器进行测量，上述参数中的b
1
、b
2
以及b
3
为通过基于磁阻效应的单轴敏感微型磁场传感芯片处理获取的，e
1
为通过基于逆压电效应的单轴敏感微型电场传感芯片处理获取的，m、n、p、r、x
0
为非侵入式微型智能功率传感器直接感应获取的，x
1
、x
2
、x
3
、x
4
，θ
1
、θ
2
、θ
3
、θ
4
为通过非侵入式微型智能功率传感器分析获取的。
[0066]
具体地，在非侵入式微型智能功率传感器中，根据毕奥-萨伐尔定律和空间几何关系，通过位置关系函数组：
[0067][0068]
非侵入式微型智能功率传感器中设置垂线段长度与夹角α相关联的关联函数组用以位置关系转换，关联函数组为：
[0069][0070]
式中，y为垂线段长度与夹角α的转换结果。并且，在非侵入式微型智能功率传感器中通过上述位置关系函数组，得出位置关系转换函数组：
[0071][0072]
通过上述位置关系转换组以及关联函数组可以得出，可以在非侵入式微型智能功率传感器中通过函数关系组得出y
3
、y
4
、cosθ
4
的分析处理函数：
[0073][0074][0075][0076]
式中，最后，经上述分析处理函数最终可得出y
3
、y
4
、cosθ
4
的值。
[0077]
在其中一个实施例中，得到与待测导电物体的相对位置信息，相对位置信息分为磁场感应点与待测导电物体的第一位置关系数据以及与电场感应点与待测导电物体的第二位置关系数据第一位置数据包括：a
1
、b
1
、c
1
、d
1
、y
3
，电场感应点与待测导电物体的第二位置关系数据，第二位置关系数据包括：x
0
、y
4
、d或r、θ
4
。
[0078]
步骤208，根据待测导电物体的参数信息、传感参数信息、相对位置信息、磁感应强度以及电场强度，得到待测导电物体的功率。
[0079]
具体地，通过非侵入式微型智能功率传感器中的基于磁阻效应的单轴敏感微型磁场传感芯片，根据待测导电物体的参数信息、传感参数信息、相对位置信息中的第一位置关系数据以及磁感应强度，对待测导电物体的电流进行电流分析处理，得到待测导电物体的电流值。并且，通过非侵入式微型智能功率传感器中的基于逆压电效应的单轴敏感微型电场传感芯片所测量，根据待测导电物体的参数信息、传感参数信息、相对位置信息中的第二位置关系数据以及电场强度，对待测导电物体的电压进行电压分析处理，得到待测导电物体的电压值。然后，通过非侵入式微型智能功率传感器进行功率分析处理，根据电流值和电
压值，得到待测导电物体的功率。第一位置关系数据为分析电流值的位置关系数据，第二位置关系数据为分析电压值的位置关系数据。
[0080]
上述导电物体的功率分析方法中，通过获取对通电的待测导电物体进行传感测量得到的输出电压，输出电压包括基于磁阻效应得到的第一输出电压和基于逆压电效应得到的第二输出电压，能够达到不接触物体通过待测物体通电产生的磁场和电场，通过感应直接获得有效的电压值，无需接线，避免了复杂的接线操作，通过基于磁阻效应得到的第一输出电压和基于逆压电效应得到的第二输出电压确定相关的磁感应强度和电场强度，并且通过磁感应强度和电场强度，以及获取待测导电物体的参数信息，根据待测导电物体的参数信息和预设的传感参数信息，得到与待测导电物体的相对位置信息，通过功率分析处理，得到准确的功率值，操作过程简便，能够达到不接触待测物体便能直接测量功率的方式，并且实时高效，得到的功率值准确直观。
[0081]
在一个实施例中，感应点包括处于同一直线上的磁场感应点和电场感应点，磁场感应点与电场感应点的所在直线与敏感方向平行，敏感方向为对待测导电物体进行传感测量的方向。
[0082]
具体地，感应点包括处于同一直线上的磁场感应点和电场感应点，磁场感应点与电场感应点的所在直线与待测导电物体的电流方向所在直线平行。磁场感应点包括第一磁场感应点，第二磁场感应点，第三磁场感应点。
[0083]
在一个实施例中，如图3所示，获取对通电的待测导电物体进行传感测量得到的输出电压，即步骤202，包括：
[0084]
步骤402，获取磁场传感点在磁场作用下基于磁阻效应产生的第一初始电压以及电场传感点在电场作用下基于逆压电效应产生的第二初始电压，磁场和电场分别基于待测导电物体中的电流和电压生成。
[0085]
其中，感应点包括处于同一直线上的磁场感应点和电场感应点，磁场感应点与电场感应点的所在直线与待测导电物体的电流方向所在直线平行。磁场感应点包括第一磁场感应点，第二磁场感应点，第三磁场感应点，第一初始电压包括第一磁场初始电压，第二磁场初始电压，第三磁场初始电压，以及电场感应点包括第一电场感应点，第二初始电压包括第一电场初始电压。
[0086]
具体地，如图4所示，非侵入式微型智能功率传感器配置有三片磁阻效应的单轴敏感微型磁场传感芯片以及一片逆压电效应的单轴敏感微型电场传感芯片，通过第一单轴敏感微型磁场传感芯片进行感应获取，在第一磁场感应点处，从通电情况下待测导电物体产生的空间磁场中获取第一磁场初始电压u
1
，通过第二单轴敏感微型磁场传感芯片进行感应获取，在第二磁场感应点处，从通电情况下待测导电物体产生的空间磁场中获取第二磁场初始电压u
2
，通过第三单轴敏感微型磁场传感芯片进行感应获取，在第三磁场感应点处，从通电情况下待测导电物体产生的空间磁场中获取第三磁场初始电压u
3
，通过第一单轴敏感微型电场传感芯片进行感应获取，在第一电场感应点处，从通电情况下待测导电物体产生的空间电场中获取第一电场初始电压u
4
。
[0087]
步骤404，对初始输出电压进行电压放大处理，得到感应点的输出电压。
[0088]
其中，放大处理通过非侵入式微型智能功率传感器的第一仪表放大器，第二仪表放大器第三仪表放大器和第四仪表放大器进行放大以及调节电阻进行调节，第一仪表放大
器对应第一磁场初始电压u
1
、第二仪表放大器对应第二磁场初始电压u
2
、第三仪表放大器对应第三磁场初始电压u
3
以及第四仪表放大器对应第一电场初始电压u
4
。
[0089]
具体地，如图5所示，上述获取到的第一磁场初始电压u
1
、第二磁场初始电压u
2
、第三磁场初始电压u
3
以及第一电场初始电压u
4
，上述初始电压值为毫伏级别，通过将这四个初始输出电压分别通过连接仪表放大器进行放大处理，根据仪表放大器的放大倍数g，通过调节电阻r
g
，可分别放大第一磁场初始电压u
1
、第二磁场初始电压u
2
、第三磁场初始电压u
3
以及一电场初始电压u
4
，放大处理函数为：
[0090][0091]
得到放大后的第一输出电压和第二输出电压，第一输出电压包括第一磁场输出电压u
out1
、第二磁场输出电压u
out2
以及第三磁场输出电压u
out3
，第二输出电压包括第一电场输出电压u
out4
。
[0092]
本实施例中，通过获取磁场传感点在磁场作用下基于磁阻效应产生的第一初始电压以及电场传感点在电场作用下基于逆压电效应产生的第二初始电压，通过获取待测导电物体通电产生磁场对应的磁场初始电压以及待测导电物体通电产生电场对应的电场初始电压，能够达到不接触物体通过待测物体通电产生的磁场和电场，通过测量直接获得有效的实时电压值。然后对初始电压进行电压放大处理，得到对应感应点的第一输出电压和第二输出电压，能够达到将毫伏级别的初始电压进行放大得到便于测量的输出电压，能够有效简化处理过程。
[0093]
在一个实施例中，如图6所示，确定与第一输出电压对应的磁感应强度包括：
[0094]
步骤602，根据磁场感应点的预设磁感应灵敏参数，对第一输出电压进行磁场强度分析处理，得到磁场强度。
[0095]
其中，预设磁感应灵敏参数为非侵入式微型智能功率传感器中单轴敏感微型磁场传感芯片内置的技术参数，磁场输出电压包括第一磁场输出电压u
out1
、第二磁场输出电压u
out2
、第三磁场输出电压u
out3
，磁场强度包括与第一磁场输出电压u
out1
对应的第一磁场强度h
1
、第二磁场输出电压u
out2
对应的第二磁场强度h
2
、第三磁场输出电压u
out3
对应的第三次磁场强度h
3
。
[0096]
具体地，在非侵入式微型智能功率传感器中，通过单轴敏感微型磁场传感芯片进行磁场输出电压与磁场强度的第一线性分析处理，第一线性分析为：
[0097][0098]
其中，s为预设磁感应灵敏参数，根据第一磁场输出电压u
out1
、第二磁场输出电压u
out2
、第三磁场输出电压u
out3
，得到与之对应的第一磁场强度h1、第二磁场强度h2以及第三次磁场强度h
3
。
[0099]
步骤604，将磁场强度转换为磁感应强度。
[0100]
其中，磁场强度包括第一磁场强度h
1
、第二磁场强度h
2
以及第三次磁场强度h
3
，磁感应强度包括与第一磁场强度h
1
对应的第一磁感应强度b
1
、与第二磁场强度h
2
对应的第二磁感应强度b
2
以及与第三次磁场强度h
3
对应的第三磁感应强度b
3
。
[0101]
具体地，在非侵入式微型智能功率传感器中，通过单轴敏感微型磁场传感芯片进行磁场强度与磁感应强度的第二线性分析处理，第二线性分析为：
[0102][0103]
其中μ
0
为真空磁导率，根据第一磁场强度h
1
、第二磁场强度h
2
以及第三次磁场强度h
3
，得到与之对应的第一磁感应强度b
1
、第二磁感应强度b
2
以及三磁感应强度b
3
。
[0104]
本实施例中，通过根据磁场感应点的预设磁感应灵敏参数，对磁场输出电压进行磁场强度分析处理，得到准确的磁场强度，将磁场强度转换为磁感应强度，能够达到准确直观的磁感应强度，处理过程实时高效。
[0105]
在一个实施例中，如图7所示，根据待测导电物体的参数信息、传感参数信息、相对位置信息、磁感应强度以及电场强度，得到待测导电物体的功率，即步骤208，包括：
[0106]
步骤702，根据待测导电物体的参数信息、传感参数信息、相对位置信息、磁感应强度以及电场强度，确定磁场感应点与待测导电物体的第一转换关系数据以及电场感应点与待测导电物体的第二转换关系数据。
[0107]
具体地，根据待测导电物体的参数信息、传感参数信息、相对位置信息、磁感应强度以及电场强度，通过上述位置关系转换组以及关联函数组可以得出，可以在非侵入式微型智能功率传感器中通过函数关系组得出y
3
、y
4
、cosθ
4
的分析处理函数：
[0108][0109][0110]
[0111]
得到磁场感应点与待测导电物体的第一转换关系数据以及与电场感应点与待测导电物体的第二转换关系数据，第一转换关系数据：a
1
、b
1
、c
1
、d
1
、y
3
，第二转换关系数据包括：x
0
、y
4
、d或r、θ
4
。
[0112]
步骤704，根据感应点的参数信息、第一转换关系数据以及磁感应强度，对待测导电物体的电流进行电流分析处理，得到待测导电物体的电流值。
[0113]
其中，获取待测导电物体的参数关系包括获取待测导电物体的直径d或者半径r以及获取待测导电物体与零电势点间的零电势点距离，传感参数信息包括第一磁场感应点、第二磁场感应点以及第三磁场感应点，第一转换关系数据包括：a
1
、b
1
、c
1
、d
1
、y
3
，磁感应强度包括第一磁感应强度b
1
、第二磁感应强度b
2
以及第三磁感应强度b
3
。
[0114]
具体地，根据待测导电物体的参数信息、传感参数信息、相对位置信息以及磁感应强度，通过非侵入式微型智能功率传感器中待测导电物体的电流函数模型对待测导电物体的电流进行电流分析处理，待测导电物体的电流函数模型为：
[0115][0116]
其中，μ
0
为真空磁导率，其值为4π
×
10-7
t
·
m/a，a
1
为第一磁感应强度b
1
、第二磁感应强度b
2
以及第三磁感应强度b
3
之间的函数，b
1
＝m
2
，c
1
为上述第一磁场感应点与第二磁场感应点的之间的第一感应点距离m、第二磁感应强度b
2
以及第三磁感应强度b
3
的关系函数，d
1
为第二磁感应强度b
2
以及第三磁感应强度b
3
的乘积，d
1
＝b
2
b
3
，y
3
为第一垂线段长度x
3
与夹角α的函数，y
3
为非侵入式微型智能功率传感器中所设的关联函数之一，已在上述步骤中分析处理得到。通过上述待测导电物体的电流函数模型进行电流分析处理，得到待测导电物体的电流值。
[0117]
步骤706，根据待测导电物体的参数信息、传感参数信息、相对位置信息以及电场强度，对待测导电物体的电压进行电压分析处理，得到待测导电物体的电压值。
[0118]
其中，获取待测导电物体的参数关系包括获取待测导电物体的直径d或者半径r以及获取待测导电物体与零电势点间的零电势点距离x
0
，第二转换关系数据包括第二转换关系数据包括：x
0
、y
4
、d或r、θ
4
，电场强度为第一电场强度e
1
。
[0119]
具体地，根据待测导电物体的参数信息、感应点的参数信息、第二转换关系数据以及电场强度，通过非侵入式微型智能功率传感器中待测导电物体的电压函数模型对待测导电物体的电压进行电压分析处理，根据电势差的定义，将电场强度e
1
从导体表面到零电势点处进行积分，可得到待测导电物体的电压函数模型为：
[0120][0121]
或
[0122]
[0123]
其中，y
4
为非侵入式微型智能功率传感器中所设的关联函数组之一，已在上述步骤中分析处理得到。通过上述待测导电物体的电压函数模型进行电压分析处理，得到待测导电物体的电压值。
[0124]
步骤706，根据电流值和电压值，得到待测导电物体的功率。
[0125]
具体地，在非侵入式微型智能功率传感器中，根据电流分析处理得到的电流值和电压分析处理得到的电压值，通过功率计算函数，对电流值和电压值进行功率计算，功率计算函数为：
[0126][0127]
最终得到待测导电物体的功率。
[0128]
本实施例中，通过磁场输出电压和电场输出电压确定相关的磁感应强度和电场强度，并且通过磁感应强度和电场强度，以及获取感应点与待测导电物体的位置关系数据，通过功率分析处理，得到准确的功率值，操作过程简便，能够达到不接触待测物体便能直接测量功率的方式，并且实时高效，得到的功率值准确直观。
[0129]
在一个实施例中，待测导电物体的参数信息包括待测导电物体的直径或半径和待测物体的零电势点距离。
[0130]
其中，待测导电物体为电力架空线或电缆，但不限于是其他可以导电的带电导体。架空线或电缆以及其他可以导电的带电导体的形状为圆柱形。
[0131]
具体地，待测导电物体的参数信息包括待测导电物体的参数信息中，圆柱形待测导电物体的横截面直径为d或半径为r，待测导电物体的零电势点距离为待测导电物体与所在零电势点距离之间的距离为x
0
。
[0132]
在一个实施例中，待测导电物体对应感应点的输出电压为直流电压。
[0133]
具体地，通过非侵入式微型智能功率传感器中的基于磁阻效应的单轴敏感微型磁场传感芯片以及基于逆压电效应的单轴敏感微型电场传感芯片所获取的输出电压，为直流电压信号，以及在非侵入式微型智能功率传感器中的所有处理过程，都是在直流通电情况下进行处理的，得到的磁场强度、磁感应强度、电场强度、电流、电压以及最终得到的功率值都是直流数据。
[0134]
在一个应用实例中，本申请还提供一种应用场景，该应用场景应用上述的导电物体的功率分析方法。具体地，该导电物体的功率分析方法在该应用场景的应用如下：
[0135]
在通电情况下，待测导电物体的周围会产生空间磁场，首先，通过非侵入式微型智能功率传感器进行测量，测量待测导电物体周围对应磁场感应点的初始磁场电压，磁场感应点包括第一磁场感应点，第二磁场感应点，第三磁场感应点，第一输出电压包括第一磁场输出电压，第二磁场输出电压，第三磁场输出电压，。非侵入式微型智能功率传感器配置有三片磁阻效应的单轴敏感微型磁场传感芯片，通过第一单轴敏感微型磁场传感芯片进行感应获取，在第一磁场感应点处，从通电情况下待测导电物体产生的空间磁场中获取第一磁场初始电压，通过第二单轴敏感微型磁场传感芯片进行感应获取，在第二磁场感应点处，从通电情况下待测导电物体产生的空间磁场中获取第二磁场初始电压，通过第三单轴敏感微型磁场传感芯片进行感应获取，在第三磁场感应点处，从通电情况下待测导电物体产生的
空间磁场中获取第三磁场初始电压，所获取的初始输出电压为毫伏级别。
[0136]
通过第一单轴敏感微型磁场传感芯片对第一磁场初始输出电压进行放大处理，放大为适合测量的测量电压值，第一磁场输出电压为处理后的测量电压值，第二单轴敏感微型磁场传感芯片进行感应获取，在第二磁场感应点处，从通电情况下待测导电物体产生的空间磁场中获取第二磁场初始电压，所获取的初始输出电压为毫伏级别，再经过通过第二单轴敏感微型磁场传感芯片对第二磁场初始电压进行放大处理，放大为适合测量的测量电压值，第二磁场输出电压为处理后的测量电压值，通过第三单轴敏感微型磁场传感芯片进行感应获取，在第三磁场感应点处，从通电情况下待测导电物体产生的空间磁场中获取第三磁场初始电压，所获取的初始输出电压为毫伏级别，再经过通过第三单轴敏感微型磁场传感芯片对第三磁场初始电压进行放大处理，放大为适合测量的测量电压值，第三磁场输出电压为处理后的测量电压值。
[0137]
然后，在非侵入式微型智能功率传感器中，通过单轴敏感微型磁场传感芯片进行磁场输出电压与磁场强度的第一线性分析处理，根据第一磁场输出电压得到与之对应的第一磁场强度，根据第二磁场输出电压得到与之对应的第二磁场强度，根据第三磁场输出电压得到与之对应的第三磁场强度。然后，在非侵入式微型智能功率传感器中，通过单轴敏感微型磁场传感芯片进行磁场强度与磁感应强度的第二线性分析处理，根据第一磁场强度，得到与之对应的第一磁感应强度，根据第二磁场强度，得到与之对应的第二磁感应强度，根据第三次磁场强度对，得到与之对应的第三磁感应强度。
[0138]
同理，在通电情况下，待测导电物体的周围会产生空间电场，首先，通过非侵入式微型智能功率传感器进行感应测量，测量待测导电物体周围对应电场感应点的初始电场输出电压，电场感应点为第一电场感应点，第二输出电压为第一电场输出电压。非侵入式微型智能功率传感器配置有一片逆压电效应的单轴敏感微型电场传感芯片，通过第一单轴敏感微型电场传感芯片进行感应获取，在第一电场感应点处，从通电情况下待测导电物体产生的空间电场中获取第一电场初始电压，所获取的初始输出电压为毫伏级别。
[0139]
通过第一单轴敏感微型电场传感芯片进行感应获取，在第一电场感应点处，从通电情况下待测导电物体产生的空间电场中获取第一电场初始电压，所获取的初始输出电压为毫伏级别，再经过通过第一单轴敏感微型电场传感芯片对第一电场初始电压进行放大处理，放大为适合测量的测量电压值，第一电场输出电压为处理后的测量电压值。
[0140]
然后，在非侵入式微型智能功率传感器中，通过单轴敏感微型电场传感芯片进行磁场输出电压与电场强度的线性分析处理，根据第一电场输出电压，得到与之对应的第一电场强度。
[0141]
此外，获取待测导电物体的参数信息、传感参数信息、相对位置信息，确定第一转换关系数据以及第二转换关系数据包括：具体地，通过非侵入式微型智能功率传感器进行测量，获取待测导电物体的参数关系包括获取待测导电物体的直径或者半径以及获取待测导电物体与零电势点间的零电势点距离。通过非侵入式微型智能功率传感器进行测量，同时传感参数信息包括获取基于磁阻效应的单轴敏感微型磁场传感芯片对应磁场感应点与基于逆压电效应的单轴敏感微型电场传感芯片对应的电场感应点的距离，磁场感应点包括第一磁场感应点、第二磁场感应点以及第三磁场感应点，电场感应点包括第一电场感应点，感应点距离包括为第一磁场感应点与第二磁场感应点的之间的第一感应点距离，第一磁场
感应点与第三磁场感应点的之间的第二感应点距离，第一磁场感应点与第一电场感应点的之间的第三感应点距离。上述参数中为非侵入式微型智能功率传感器直接感应获取的，此外，通过非侵入式微型智能功率传感器分析获取，获取待测物体所在直线与各传感点之间的第一垂线段长度、第一垂线段长度、第一垂线段长度、第一垂线段长度，获取各垂线与公垂面之间的第一夹角、第二夹角、第三夹角以及第四夹角。根据待测导电物体的参数信息、传感参数信息、相对位置信息、磁感应强度以及电场强度，确定磁场感应点与待测导电物体的第一转换关系数据以及与电场感应点与待测导电物体的第二位置关系数据第一转换关系数据包括：θ
1
、θ
2
、α，y
3
，电场感应点与待测导电物体的第二转换关系数据，第二转换关系数据包括：x
1
、x
4
、θ
1
、θ
4
、y
4
，cosθ
4
。
[0142]
根据待测导电物体的参数信息、传感参数信息、第一转换关系数据以及上述得到的磁感应强度，通过非侵入式微型智能功率传感器中待测导电物体的电流函数模型对待测导电物体的电流进行电流分析处理，得到待测导电物体的电流值。
[0143]
并且，根据待测导电物体的参数信息、传感参数信息、第二转换关系数据以及上述得到的电场强度，通过非侵入式微型智能功率传感器中待测导电物体的电压函数模型对待测导电物体的电压进行电压分析处理，根据电势差的定义，将电场强度从导体表面到零电势点处进行积分，通过待测导电物体的电压函数模型进行电压分析处理，得到待测导电物体的电压值。
[0144]
最后，在非侵入式微型智能功率传感器中，根据电流分析处理得到的电流值和电压分析处理得到的电压值，通过功率计算函数，对电流值和电压值进行功率计算，得到待测导电物体的功率。
[0145]
本实施例中，通过获取对通电的待测导电物体进行传感测量得到的输出电压，输出电压包括基于磁阻效应得到的第一输出电压和基于逆压电效应得到的第二输出电压，能够达到不接触物体通过待测物体通电产生的磁场和电场，通过感应直接获得有效的电压值，无需接线，避免了复杂的接线操作，通过基于磁阻效应得到的第一输出电压和基于逆压电效应得到的第二输出电压确定相关的磁感应强度和电场强度，并且通过磁感应强度和电场强度，以及获取待测导电物体的参数信息，根据待测导电物体的参数信息和预设的传感参数信息，得到与待测导电物体的相对位置信息，通过功率分析处理，得到准确的功率值，操作过程简便，能够达到不接触待测物体便能直接测量功率的方式，并且实时高效，得到的功率值准确直观。
[0146]
应该理解的是，虽然各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，各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。
[0147]
在一个实施例中，如图8所示，提供了一种导电物体的功率分析装置，包括：电压数据获取模块802、数据处理模块804、位置关系数据获取模块806和数据分析模块808，其中：
[0148]
电压数据获取模块802，用于获取对通电的待测导电物体进行传感测量得到的输出电压，输出电压包括基于磁阻效应得到的第一输出电压和基于逆压电效应得到的第二输
出电压。
[0149]
数据处理模块804，用于确定与第一输出电压对应的磁感应强度，并确定与第二输出电压对应的电场强度。
[0150]
位置关系数据获取模块806，获取待测导电物体的参数信息，根据待测导电物体的参数信息和预设的传感参数信息，得到与待测导电物体的相对位置信息；
[0151]
数据分析模块808，用于根据待测导电物体的参数信息、传感参数信息、相对位置信息、磁感应强度以及电场强度，得到待测导电物体的功率。
[0152]
在其中一个实施例中，电压数据获取模块802还包括：获取磁场传感点在磁场作用下基于磁阻效应产生的第一初始电压以及电场传感点在电场作用下基于逆压电效应产生的第二初始电压，磁场和电场分别基于待测导电物体中的电流和电压生成。
[0153]
对第一输出电压进行电压放大，得到第一输出电压，对第二输出电压进行电压放大，得到第二输出电压。
[0154]
在其中一个实施例中，数据处理模块804还包括确定与第一输出电压对应的磁感应强度包括：根据磁场感应点的预设磁感应灵敏参数，对第一输出电压进行磁场强度分析处理，得到磁场强度；将磁场强度转换为磁感应强度。
[0155]
在其中一个实施例中，数据分析模块808还包括根据待测导电物体的参数信息、传感参数信息、相对位置信息、磁感应强度以及电场强度，确定磁场感应点与待测导电物体的第一转换关系数据以及电场感应点与待测导电物体的第二转换关系数据；根据感应点的参数信息、第一转换关系数据以及磁感应强度，对待测导电物体的电流进行电流分析处理，得到待测导电物体的电流值；根据待测导电物体的参数信息、感应点的参数信息、第二转换关系数据以及电场强度，对待测导电物体的电压进行电压分析处理，得到待测导电物体的电压值；根据电流值和电压值，得到待测导电物体的功率。
[0156]
在其中一个实施例中，导电物体的功率分析装置还包括感应点包括处于同一直线上的磁场感应点和电场感应点，磁场感应点与电场感应点的所在直线与敏感方向平行，敏感方向为对待测导电物体进行传感测量的方向。
[0157]
在其中一个实施例中，导电物体的功率分析装置还包括待测导电物体的参数信息包括待测导电物体的直径或半径和待测物体的零电势点距离。
[0158]
在其中一个实施例中，导电物体的功率分析装置还包括待测导电物体对应感应点的输出电压为直流电压。
[0159]
关于导电物体的功率分析装置的具体限定可以参见上文中对于导电物体的功率分析方法的限定，在此不再赘述。上述导电物体的功率分析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功率传感器中的处理器中，也可以以软件形式存储于功率传感器中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
[0160]
在一个实施例中，提供了一种功率传感器，该功率传感器可以是终端，其内部结构图可以如图9所示。该功率传感器包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该功率传感器的处理器用于提供计算和控制能力。该功率传感器的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该功率
传感器的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过wifi、运营商网络、nfc(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种导电物体的功率分析方法。该功率传感器的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该功率传感器的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是功率传感器外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
[0161]
本领域技术人员可以理解，图9中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的功率传感器的限定，具体的功率传感器可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
[0162]
在一个实施例中，提供了一种功率传感器，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。
[0163]
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
[0164]
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，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、存储、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-only memory，rom)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。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。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 random access memory，dram)等。
[0165]
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。
[0166]
以上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发明专利范围的限制。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，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。