[0001] 背景技术。
技术领域
[0002] 本公开总体涉及对
电路的各种特性的非接触式测量或检测。
背景技术
[0003] 高
电阻电连接可导致电路中的功率损失。此类连接通常称为“电阻功率损失”、“
铜损失”或“I2R损失”。该公式为欧姆定律V = IR的变换，欧姆定律描述了电流(I)、电压(V)和电阻(R)之间的关系。相关公式为P = VI，其指出功率(P)等于电流乘以电压。根据上述公2
式，功率损失可由公式P = I R确定。根据该公式，已知
能量或功率损失随着通过导体的电流(I)的平方而增大，并且与导体的电阻(R)成正比。
[0004] 在电路中存在电阻功率损失的情况下，
电能不理想地转化为
热能（红外能量），并且不再能够执行所设计的预期目的。电
力传输几乎总是有一定的电阻功率损失，但较高的电阻连接会更多地增加电力损耗，其中电工和工程师将此类情况称为制造“废热”。这种性质的各个问题从其自身的功率损失
角度来看通常可能不是非常昂贵，但
能源成本可能随着时间的推移而上升，或者当特定设施中存在大量这些问题时，能源成本会上升。
[0005] 红外成像（例如，热成像仪、热成像）的使用可检测可指示高电阻连接存在于特定
位置的热图案。遗憾的是，虽然能够发现高电阻问题的位置和来源对于电工、工程师和其他维护专业人员来说是非常宝贵的，但单独的红外成像通常不能以实际的方式量化能量损失的量。
发明内容
[0006] 一种非接触式测量系统或设备可以总结为包括：
外壳；设置在外壳中或外壳上的热成像子系统或工具，该热成像子系统或工具在操作中检测来自包括电路的目标场景的红外
辐射并产生该电路的热图形图像数据；非接触式电压测量工具(NVMT)，其在操作中感测所述电路的绝缘导体中的电压而不会通电地接触该绝缘导体；非接触式电流测量工具(NCMT)，其在操作中感测所述电路的绝缘导体中的电流而不会通电地接触该绝缘导体；显示子系统；至少一个非暂态处理器可读存储介质，其存储处理器可执行指令或数据中的至少一者；和至少一个处理器，该至少一个处理器通信地耦接到所述至少一个非暂态处理器可读存储介质、热成像工具、NVMT、NCMT和显示子系统中的至少一者，在操作中，所述至少一个处理器：从热成像工具接收热图形图像数据；经由显示子系统呈现该热图形图像数据，该数据指示电路中的异常发热位置的存在或不存在；并且从所述NVMT或NCMT中的至少一者接收测量数据，该测量数据包括来自NVMT的电压
传感器信号或来自NCMT的电流传感器信号中的至少一者，所述电压传感器信号指示待测电路的绝缘导体中的电压，并且所述电流传感器信号指示待测电路的绝缘导体中的电流。外壳可不具有外部暴露的导电表面。NVMT、NCMT或显示子系统中的至少一者可设置在外壳中或外壳上。NVMT和NCMT可各自设置在外壳中或外壳上。NVMT或NCMT中的至少一者可设置在单独的外壳中，并且可经由有线或无线连接通信地耦接到所述至少一个处理器。在操作中，所述至少一个处理器可基于所接收的测量数据来确定至少一个电参数，所确定的至少一个电参数包括功率。
[0007] 在操作中，所述至少一个处理器可估计在一段时间内电路的绝缘导体中的功率损失量；以及以下操作中的至少一项：经由显示子系统呈现估计的功率损失量；或将估计的功率损失量通过有线或无线通信
接口传送到外部设备。所述一段时间包括若干天、若干周、若干月或若干年中的至少一者。在操作中，所述至少一个处理器可相对于绝缘导体中的预期功率损失量估计该绝缘导体中的功率损失量。在操作中，所述至少一个处理器可确定与估计的功率损失量相关联的估计成本；并经由显示子系统呈现该估计成本。NVMT可包括至少两个非接触式电压传感器，其允许同时测量电路的两个不同位置。NCMT可包括磁通
门传感器、
霍尔效应传感器、Rogowski线圈、电流变换器或
巨磁电阻(GMR)
磁传感器中的至少一者。NVMT可包括电容
分压器型电压传感器、参考信号型电压传感器或多电容器型电压传感器中的至少一者。
[0008] 在操作中，所述至少一个处理器可从NVMT接收所述NVMT在测量时间间隔期间获得的电压传感器信号；从NCMT接收所述NCMT在该测量时间间隔期间获得的电流传感器信号；并且基于所接收的电压传感器信号和所接收的电流传感器信号来确定至少一个交流(AC)电参数。在操作中，所述至少一个处理器可使显示子系统呈现所确定的至少一个AC电参数。
[0009] 该非接触式测量设备还可包括操作性地耦接到所述至少一个处理器的有线或无线
通信接口，其中，在操作中，所述至少一个处理器通过该通信接口将数据发送到至少一个外部设备，其中该数据与热图形图像数据、电压传感器信号、电流传感器信号或确定的至少一个AC电参数中的至少一者相关联。该通信接口可包括无线通信接口，该无线通信接口在操作中以无线方式将数据发送到至少一个外部设备。
[0010] 一种操作非接触式测量设备的方法可总结为包括：经由设置在该非接触式测量设备的外壳中或外壳上的热成像工具检测来自包括电路的目标场景的红外辐射；经由该热成像工具产生该电路的热图形图像数据；由至少一个处理器从该热成像工具接收热图形图像数据；经由显示子系统呈现该热图形图像数据，该数据指示所述电路中的异常发热位置的存在或不存在；以下操作中的至少一项：经由非接触式电压测量工具(NVMT)感测该电路的绝缘导体中的电压而不通电地接触该绝缘导体；或经由非接触式电流测量工具(NCMT)感测该电路的绝缘导体中的电流而不通电地接触该绝缘导体；由所述至少一个处理器从NVMT或NCMT中的至少一者接收测量数据，该测量数据包括来自NVMT的电压传感器信号或来自NCMT的电流传感器信号中的至少一者，所述电压传感器信号指示待测电路的绝缘导体中的电压，并且所述电流传感器信号指示待测电路的绝缘导体中的电流；以及由所述至少一个处理器基于所接收的测量数据确定至少一个交流(AC)电参数。该方法可包括：经由非接触式电压测量工具(NVMT)感测该电路的绝缘导体中的电压而不通电地接触该绝缘导体；以及经由非接触式电流测量工具(NCMT)感测该电路的绝缘导体中的电流而不通电地接触该绝缘导体；其中确定至少一个AC电参数包括确定AC功率。
[0011] 该方法还可包括由所述至少一个处理器估计在一段时间内电路的绝缘导体中的功率损失量；以及以下操作中的至少一项：经由显示子系统呈现估计的功率损失量；或者将估计的功率损失量通过有线或无线通信接口传送到外部设备。
[0012] 该方法还可包括由所述至少一个处理器确定与估计的功率损失量相关联的估计成本；并经由显示子系统呈现该估计成本。感测电路的绝缘导体中的电压而不通电地接触绝缘导体可包括利用两个非接触式电压传感器同时感测该电路的两个不同位置以获得在该电路的这两个不同位置之间的电压降。
[0013] 一种非接触式测量设备可总结为包括：热成像工具，其在操作中检测来自包括电路的目标场景的红外辐射并产生该电路的热图形图像数据；非接触式电压测量工具(NVMT)，其在操作中感测所述电路的绝缘导体中的电压而不会通电地接触该绝缘导体；非接触式电流测量工具(NCMT)，其在操作中感测所述电路的绝缘导体中的电流而不会通电地接触该绝缘导体；至少一个非暂态处理器可读存储介质，其存储处理器可执行指令或数据中的至少一者；和至少一个处理器，该至少一个处理器通信地耦接到所述至少一个非暂态处理器可读存储介质、热成像工具、NVMT和NCMT中的至少一者，在操作中，所述至少一个处理器：从热成像工具接收热图形图像数据；至少部分地基于所接收的热图形图像数据来提供有关该电路中的异常发热位置的存在或不存在的指示；从NVMT或NCMT中的至少一者接收测量数据，该测量数据包括来自NVMT的电压传感器信号或来自NCMT的电流传感器信号中的至少一者，所述电压传感器信号指示待测电路的绝缘导体中的电压，并且所述电流传感器信号指示待测电路的绝缘导体中的电流；以及与至少部分地基于所接收的热图形图像数据提供指示相结合，经由显示子系统提供该测量数据的至少一部分。
附图说明
[0014] 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，绘制的元件的特定形状不一定意图传达关于特定元件的实际形状的任何信息，并且可能仅为了便于在附图中识别而被选择。
[0015] 图1是根据一个例示的具体实施的热非接触式电压和非接触式电流测量设备的示意性
框图。
[0016] 图2A是根据一个例示的具体实施的热非接触式电压和非接触式电流测量设备的正视图。
[0017] 图2B是根据一个例示的具体实施的图2A热非接触式电压和非接触式电流测量设备的右侧视图。
[0018] 图3是根据一个例示的具体实施的热非接触式电压和非接触式电流测量设备的示意图，该设备包括经由有线连接耦接到主设备的非接触式传感器设备。
[0019] 图4是根据一个例示的具体实施的热非接触式电压和非接触式电流测量设备的示意图，该设备包括经由无线连接耦接到主设备的非接触式传感器设备。
[0020] 图5是根据一个例示的具体实施的热非接触式电压和非接触式电流测量设备的示意图，该设备包括与移动设备和/或远程外部设备进行无线通信的非接触式电压测量设备、非接触式电流测量设备和非接触式热成像设备。
[0021] 图6是根据一个例示的具体实施的热非接触式电压和非接触式电流测量设备的示意图，该设备包括主设备和多个无线非接触式传感器设备。
[0022] 图7示出了根据一个例示的具体实施的图6热非接触式电压和非接触式电流测量设备在用于检测
电连接器中的异常热情况时的示例性操作。
具体实施方式
[0023] 本公开的一个或多个具体实施提供了提供热成像和非接触式电压或电流
测量传感器来检测或测量电路中的异常情况的系统和方法。此类系统和方法可在单个测试设备中，或在有线组合中，或在具有多个测试设备和/或附件的无线通信实施中，或与一个或多个附加设备诸如
移动电话、
平板电脑、个人计算机(PC)、基于
云的
服务器等组合实施。
[0024] 在至少一些具体实施中，测量设备的包括红外传感器的热成像系统或工具可以首先发现物体诸如电路中的一个或多个
热异常并将其成像。用户或测量设备可随后分析所检测到的热图案，其可指示局部高电阻电连接，或由于不正确的导体或部件大小而产生的高电阻。例如，绝缘线可具有对于线材承载的电流量而言太小的直径。又如，连接器可能损坏或可能安装不当，从而导致比预期更高的阻抗。测量设备的非接触式电流传感器工具可用于测量热异常的附近区域中的电流负载。类似地，测量设备的非接触式电压传感器工具可测量热异常的附近区域中的电压。当正确同步时，测量设备或测量数据被传输到的外部设备可随后使用所测量的电流数据和电压数据确定所测量位置处的功率损失。当与电路中的预期的理论功率损失进行比较时，可使用所测量的功率损失来确定对电路该区域中异常电阻功率损失的估计。
[0025] 此外，在至少一些具体实施中，测量设备可利用电力成本信息来计算对功率损失随时间推移的成本的估计（例如，数天、数周、数月、数年）。例如，电力成本信息（例如，每千瓦时的价格）可由用户手动输入，或者可存储在由测量设备或通信地耦接到测量设备的设备中可
访问的本地或远程存储设备中。该成本信息可与所确定的功率损失一起使用以估计功率损失随时间推移的成本。然后，该电力成本估计可被决策者用来作出经济上合理的维修决策，或者可以在存在这些问题并且使用了所述工具的设施中用于能源效率审计和计算所需的估计。
[0026] 在至少一些具体实施中，测量设备可用于发现、记录并量化由于存在一些类型的电气负载或常常对工业和商业设施造成无意运营成本分流的设备而造成的
无功功率损失。下文参考附图详细讨论了本公开的各种具体实施。
[0027] 在下面的描述中，阐述了某些具体细节以便提供对所公开的各种具体实施的彻底理解。然而，相关领域的技术人员将认识到，可以在没有这些具体细节中的一个或多个的情况下，或者使用其他方法、部件、材料等的情况下实现这些具体实施。在其他实例中，没有详细示出或描述与
计算机系统、服务器计算机和/或通信网络相关联的公知结构，以避免不必要地模糊这些具体实施的描述。
[0028] 除非上下文另有要求，否则贯穿整个
说明书和
权利要求书，单词“包含”与“包括”是同义的，并且是包容性的或开放式的（即，不排除额外的、未被引用的元件或方法动作）。
[0029] 本说明书通篇对“一个具体实施”或“具体实施”的引用意指结合该具体实施描述的特定特征、结构或特性包括在至少一个具体实施中。因此，本说明书通篇各个地方出现的短语“在一个具体实施中”或“在具体实施中”不一定全部指代相同的具体实施。此外，在一个或多个具体实施中，特定特征、结构或特性可以任何合适的方式组合。
[0030] 如本说明书和所附权利要求书所用，单数形式“一个”和“该”包括复数指示物，除非上下文另有明确指示。还应指出的是，术语“或”通常用作在其意义上包括“和/或”，除非上下文另有明确指示。
[0031] 本文所提供的标题和说明书
摘要仅为了方便而提供，并且不解释具体实施的范围或含义。
[0032] 图1示出了根据本公开的一个或多个具体实施的手持式热非接触式电压和非接触式电流测量设备100 (“测量设备”)的示意性框图。测量设备100可操作以确定从非接触式电流或电压测量获得的或来源于非接触式电压或电流测量结果的一个或多个AC电参数（例如，电压、电流、功率、
频率、谐波）。测量设备100可以是“
手持设备”或一般被构造成在进行测量时被握在用户手中的系统。然而，应当理解，测量设备100无需始终保持在用户的手中，并且可由用户定位成不被握住，例如通过将该系统或设备附连或悬挂在
支撑件或机器上。在其他具体实施中，测量设备100可被设计为可拆卸地或永久地定位在特定位置以监测并测量一个或多个电路。
[0033] 测量设备100包括处理器102、非暂态处理器可读存储介质或
存储器104、非接触式电压测量工具(NVMT) 106、非接触式电流测量工具(NCMT) 108、成像工具110、通信子系统或接口112和/或I/O接口114。在至少一些具体实施中，测量设备100可不包括上述部件中的每个部件，或者可包括图1中未示出的附加部件。测量设备100的各种部件可由至少一个可拆卸或不可拆卸
电池、由主电源、由感应电源系统、由热能转换系统等供电。另外，测量设备100的各种部件可设置在单个外壳中或单个外壳上，或者可跨经由有线和/或无线通信信道通信地耦接在一起的多个物理设备或工具分布。在至少一些具体实施中，测量设备100没有暴露的导电部件，这消除了测量设备100与电路通电接触的可能性。
[0034] 处理器102可通过支持指令的执行而用作测量设备100的计算中心。处理器102可包括用于处理光学数据的
图像处理器。处理器102可包括一个或多个逻辑处理单元诸如一个或多个中央处理单元(CPU)、
微处理器、
数字信号处理器(DSP)、
专用集成电路(ASIC)、
现场可编程门阵列(FPGA)等。存储器104可以包括一种或多种形式的非暂态处理器可读存储介质，其可以包括任何当前可用或者后来开发的适合于存储可由一个或多个设备部件诸如处理器102访问的程序或数据的存储介质。存储器104可以是可移动或不可移动，并且可以是易失性或非易失性的。存储器的非限制性示例包括
硬盘驱动器、
光驱、RAM、ROM、EEPROM和闪存类型的存储器。
[0035] 通信子系统112可包括用于通过一个或多个有线或无线通信网络118（例如，互联网）与外部设备116通信的一个或多个部件。外部设备116可以是移动电话、平板电脑、个人计算机(PC)、基于云的服务器等。无线通信接口112的非限制性示例包括Wi-Fi®、蓝牙®、蓝® ® ®牙低功耗 、Zigbee 、6LoWPAN 、光学IR、无线HART等。有线通信接口112的非限制性示例包括USB®、以太网、PLC、HART、MODBUS、FireWire®、Thunderbolt®等。此外，除了将数据发送到外部设备116之外，在至少一些具体实施中，测量设备100可以经由有线或无线通信接口112从外部设备116接收数据或指令（例如，控制指令）中的至少一者。
[0036] 例如，I/O接口114可包括一个或多个输入设备和显示子系统。一般来讲，I/O接口114可包括允许用户或外部系统与处理器102交互的任何设备以及允许处理器102显示信息诸如图像的任何设备。在至少一个具体实施中，I/O接口114允许用户控制或配置测量设备
100以执行特定测量或从测量设备100
请求特定数据。如下文更详细地讨论，关于移动测量设备100的特定配置的信息可存储在存储器104中。I/O接口114的显示子系统可为例如
液晶显示器(LCD)设备、发光
二极管(LED)显示器等。在至少一些具体实施中，显示子系统可能够显示彩色图像。在至少一些具体实施中，I/O接口114的显示子系统可包括允许用户输入的
触摸屏。响应于用户对I/O接口114的输入，显示子系统可显示与特定测量相关的信息或数据。如下文进一步详细讨论，I/O接口114的显示子系统可显示对应于由成像工具110接收的光学数据的一个或多个图像。
[0037] I/O接口114可包括单个输入设备或被配置为将输入传送到测量设备100的处理器102的输入设备的组合。输入设备的非限制性示例包括按钮、
键盘、
触摸板、
开关、选择器、旋转开关或其他已知或后来开发的输入设备。如上所述，I/O接口114可包括输入设备，该输入设备结合到显示子系统中作为触摸屏。在至少一些具体实施中，测量设备100操作以响应于输入到I/O接口114的输入设备的用户输入或选择来执行特定类型的测量。例如，可通过
修改测量设置数据来配置特定的测量配置。在至少一些具体实施中，设置数据可与特定测量数据相关联并存储在存储器104中。在一个示例中，如果用户按下了I/O接口114的输入设备的特定按钮，则其可以配置由测量设备100执行的测量的类型。又如，如果按下特定按钮，则热成像工具110可通过感测包括待检测物体122（例如，电路）的目标场景120中的光学数据来响应。
[0038] NVMT 106和/或NCMT 108可分别为能够通过要求待测导体与测试
电极或
探头之间的通电连接来获得测量结果的任何合适的“非接触式”电压传感器工具和电流传感器工具。因此，应当理解，术语“非接触式”是指通电接触而不是物理接触。NCMT的类型的非限制性示例包括磁通门传感器、霍尔效应传感器、Rogowski线圈、电流变换器或巨磁电阻(GMR)磁传感器等。NVMT的类型的非限制性示例包括“
电容分压器”型电压传感器、“参考信号”型电压传感器、“多电容器”型电压传感器等
一般来讲，电容分压器型电压传感器工具或系统测量绝缘导体（例如，绝缘线）的AC电压，而不需要导体和测试电极或探头之间存在通电连接。电容分压器型电压传感器工具可包括可变电容工具，该可变电容工具操作以在待测绝缘导体和接地端或其他参考之间生成可变电容电压。在测量期间，非接触式电压测量设备改变可变电容子工具的电容，以改变待测绝缘导体和接地端之间的电容分压器电路的阻抗。通过在可变电容子工具两端依次进行两次（或三次）测量，可确定绝缘导体的AC电压而不需要与绝缘导体的任何通电连接。
[0039] 一般来讲，“参考信号”型电压传感器工具可为包括导电传感器、内部接地保护件和参考屏蔽件的非接触式电压传感器工具。共模参考电压源可在内部接地保护件和参考屏蔽件之间电耦接以产生AC参考电压，该AC参考电压使参考电流通过导电传感器。至少一个处理器可接收指示由于AC参考电压和绝缘导体中的AC电压而流过导电传感器的电流的信号，并且至少部分地基于所接收的信号来确定绝缘导体中的AC电压。
[0040] 一般来讲，“多电容器”型电压传感器工具可包括多个导电传感器，该多个导电传感器与绝缘导体
电容耦合。相对于影响电容耦合的至少一个特征，多个传感器中的每个传感器可与导电传感器中的另一个导电传感器不同。至少一个处理器接收指示由于绝缘导体中的AC电压在导电传感器处的电压的信号，并且至少部分地基于所接收的信号来确定绝缘导体中的AC电压。
[0041] 此类非接触式传感器工具的各种非限制性示例公开于2016年11月11日提交的美国临时
专利申请62/421,124；2016年11月7日提交的美国专利申请15/345,256；2017年1月23日提交的美国专利申请15/413,025；2017年1月23日提交的美国专利申请15/412,891；
2017年5月24日提交的美国专利申请15/604,320和2017年6月16日提交的美国专利申请序列号15/625,745，上述专利申请的内容据此全文以引用方式并入本文。
[0042] 成像工具110包括至少红外(IR)热成像设备或工具，并且任选地包括可见光(VL)成像工具。在至少一些具体实施中，成像工具110可能够检测可见光(VL)、
近红外(NIR)、短
波长红外(SWIR)、长波长红外(LWIR)、太赫兹(THz)、紫外(UV)、
X射线或其他波长的任何组合。在其中成像工具110包括VL成像工具的具体实施中，测量设备100可向用户呈现作为VL图像和在其他非VL波长处检测到的热图像或图像的组合（例如，重叠）的图像。
[0043] 在操作中，测量设备100可由用户操纵，使得成像工具110被引导以捕获在成像工具110的目标场景或视场120中的物体122（例如，电路或其部分）的图像。成像工具110可捕获一个或多个热图像，以及任选的一个或多个可见光图像，这些图像可被显示在测量设备100的I/O接口114的显示子系统上。用户可利用这些图像检测待测物体122中的异常发热的位置。另选地，测量设备100可执行
图像分析以自动检测物体122中的异常发热的一个或多个位置。对于具有许多（例如，数十、数百、数千）个原本需要手动测试来解决异常发热问题的位置的物体诸如电路来说，对潜在问题位置的此类快速识别可能是有利的。
[0044] 然后用户可利用NVMT 106或NCMT 108中的至少一者来分别获得在经由热成像工具110识别为具有异常发热的一个或多个位置处的电压或电流测量结果。例如，热图像数据可显示靠近导体连接点的热图案，该热图案指示具有较高
散热的区域，其中随着与该区域的距离的增大，加热图案根据沿着导体或部件的减小梯度而缩小（参见例如图7）。NVMT 106或NCMT 108可用于获得在如来自热成像工具110的红外图像所指示的最高电阻点处或该点附近的一个或多个读数，其指示过度加热。例如，NVMT 106可用于获得在导体的受热区域的两侧上的电压测量结果，从而获得跨该区域的电压降。除此之外或作为另外一种选择，NCMT 108可用于获得导体的受热区域的电流测量结果。使用此类信息，测量设备可确定受热区域中由于I2R损失或“铜损失”造成的功率损失的量。在至少一些具体实施中，NVMT 106、NCMT
108和成像工具110中的至少两者能够彼此同时获得测量结果，这可允许获得更准确的测量结果。
[0045] 在操作中，处理器102从NVMT 106和NCMT 108接收信号，以分别获得电压测量结果和电流测量结果。处理器102可利用这种电压测量结果和电流测量结果来基于测量结果的组合推导另外的AC电参数。此类参数可包括例如功率（例如，有效功率、视在功率等）、
相位（例如，三相）、频率、谐波、能量等。
[0046] 在至少一些具体实施中，NVMT 106和NCMT 108可在共同的或重叠的测量时间间隔期间分别获得电压传感器信号和电流传感器信号，该共同的或重叠的测量时间间隔在持续时间上可能相对较短（例如，10毫秒(ms)、100ms、1秒、10秒、30秒）。例如，NVMT 106和NCMT 108可彼此至少部分同时获得测量结果。又如，NVMT 106和NCMT 108中的一者可在NVMT和NCMT中的另一者获得测量结果之后基本上立即获得测量结果，使得这些测量结果几乎在同一时间获得。在一些具体实施中，NVMT 106和NCMT 108可用于以
指定的时间间隔（例如，每
10ms、每100ms、每1秒、每10秒）同时或相继地重复获得测量结果。一般来说，在至少一些具体实施中，NVMT 106和NCMT 108都在足够短的测量时间间隔内获得其各自的测量结果，使得成对的电压测量结果和电流测量结果彼此对应，这允许使用所获得的电流测量结果和电压测量结果准确推导或确定一个或多个AC电参数（例如，功率、相位）。
[0047] 处理器102可使I/O接口114的显示子系统呈现一个或多个所测量或所推导的参数，并且可提供一个或多个特征的图形表示。此类图形表示可包括
波形、谐波条形图等。可经由I/O接口114的显示子系统呈现的示例性信号特征包括电压、电流、频率、功率参数（例如，瓦特、KVA）、相位、能量、谐波、相序检测等。然后用户可以根据需要利用这些信息采取适当的措施，诸如更换具有异常发热的连接或导体。
[0048] 在至少一些具体实施中，NVMT 106和NCMT 108中的一者或两者可各自包括多个传感器工具（例如，2个传感器工具、3个传感器工具、6个传感器工具），这可允许改进测量，或者在测量电压的情况下，可允许容易地测量跨特定部件（例如，连接器）的电压降。在至少一些具体实施中，使用所获得的测量结果，测量设备100可通过将所测量的情况与待测物体的理论或预期情况进行比较来计算功率损失。在至少一些具体实施中，所测量的功率损失可与先前针对特定待测物体或针对与待测物体相似或相同的物体获得的基线功率损失测量结果进行比较。
[0049] 在至少一些具体实施中，测量设备100可被编程为具有功率使用成本信息（例如，每千瓦时的价格），这允许测量设备100或通信地耦接到该测量设备的设备在无人看管的情况下估计单个高电阻位置随时间推移的总成本。在至少一些具体实施中，如果情况随时间推移而恶化到更糟的
水平，则测量设备100还可进一步估计额外的成本。此类功能可帮助决策者了解是否维修部件，并且还提供一种方法来基于成本和/或恶化情况的可能性对多个发现的问题的修复进行优先级排序。
[0050] 在至少一些具体实施中，测量设备100的I/O接口114可在成像工具110、NVMT 106和NCMT 108中的一者或多者观察到某些标准时生成警报信号（例如，听觉、视觉信号）。
[0051] 图2A至图6示出了利用热成像、非接触式电压测量和/或非接触式电流测量来检测电路中的异常情况的测量设备的各种示例性具体实施。下文讨论的测量设备中的每个测量设备可包括上文讨论的测量设备100的一些或全部部件和特征。
[0052] 图2A和图2B示出了示例性测量设备200。测量设备200可包括上文讨论的图1的测量设备100的一些或全部部件和特征。测量设备200包括外壳202、输入接口203、显示子系统204和可由用户抓握的柄部部分205。输入接口203可包括例如一个或多个按钮、拨号盘、触摸板等。例如，输入接口203还可作为触摸屏与显示子系统204集成。测量设备200的外壳202包括前端部分206，该前端部分包括可用于测量电压和电流中的至少一者的至少一个非接触式传感器工具。例如，前端部分206可包括非接触式电压传感器工具、非接触式电流传感器工具、能够测量电流和电压两者的单个非接触式传感器工具，或它们的任何组合。
[0053] 测量设备200的外壳202还包括热成像工具208（图2B），该热成像工具可操作以捕获物体诸如电路的热图像。在操作中，测量设备200的成像工具208可在显示器204上提供视觉图像（例如，红外、VL图像），并且可任选地被激光引导。然后用户可将前端部分206定位靠近被确定为具有异常发热的电路的位置。一旦前端部分206被定位，测量设备200可获得电流测量结果和电压测量结果中的至少一者，其可用于确定功率损失以及该功率损失随时间推移的成本。在至少一些具体实施中，测量设备200能够经由有线和/或无线通信接口（例如，USB、螺旋
电缆、蓝牙低功耗®、Wi-Fi®）通信地耦接到基于处理器的外部设备（例如，智能电话、平板电脑、服务器、另一测量仪器）。
[0054] 图3示出了根据一个例示的具体实施的测量设备300的另一个示例。测量设备300包括通过电缆306或其他有线连接耦接在一起的第一外壳302和第二外壳304。在该示例中，第一外壳302包括显示子系统308、
用户界面310和热成像工具312（以虚线示出）。第二外壳304是手持式设备，该手持式设备包括前端部分314，该前端部分包括用于测量电压或电流中的至少一者的至少一个非接触式传感器316。例如，至少一个非接触式传感器316可包括仅至少一个非接触式电压传感器、仅至少一个非接触式电流传感器、至少一个非接触式电压传感器和至少一个非接触式电流传感器，或能够感测电压和电流两者的至少一个非接触式传感器。
[0055] 在操作中，用户可引导成像工具312在第一外壳302中或在第一外壳上朝向待测物体。成像工具312可在显示子系统308上显示热图像数据，这允许用户识别可能具有异常高发热的位置。除此之外或作为另外一种选择，测量设备300可分析图像数据以自动识别产生异常高热量的一个或多个位置。用户可同时或随后将第二外壳304的前端部分314定位成靠近被确定为具有过多热的位置，使得可在待测导体和传感器316之间没有通电连接的情况下测量该位置的电压和电流中的至少一者。如上所述，测量设备300可使用此类测量结果来确定绝对功率损失、与预期或理论功率损失相比的相对功率损失、估计的功率损失成本等。测量设备300然后可以使所确定的参数中的一个或多个参数经由显示子系统308呈现给用户。
[0056] 图4示出了根据一个例示的具体实施的测量设备400的另一个示例。测量设备400在许多方面都类似于图3的测量设备300。在该具体实施中，第一外壳302的部件并不是经由电缆306（图3）来通信，而是经由无线接口（例如，蓝牙®、蓝牙低功耗®、Wi-Fi®）与第二外壳304的部件通信，如无线信号402所指示。
[0057] 图5示出了根据一个例示的具体实施的测量设备500的另一个具体实施。测量设备500包括移动设备502、非接触式电压测量工具504、非接触式电流测量工具506和热成像工具508。移动设备502可以是多种类型的移动设备中的任一种，包括但不限于移动电话、平板电脑、个人计算机、测量仪器（例如，DMM）等。在该具体实施中，非接触式电压测量工具504、非接触式电流测量工具506和热成像工具508中的每一者被配置成与移动设备502进行无线通信。此类通信可包括指令或数据（例如，测量数据）的通信。在一些具体实施中，非接触式电压测量工具504、非接触式电流测量工具506和热成像设备工具中的至少两者可组合到单个外壳中。
[0058] 在操作中，移动设备502可接收并显示成像数据，接收并显示电压和电流测量数据，并确定或估计各种参数（例如，电压、电流、功率损失、功率损失的成本）以呈现给测量设备500的用户。移动设备502还可向外部系统510发送数据或指令，或者可以通过一个或多个有线或无线通信网络512从外部系统接收数据或指令。外部系统510可包括任何类型的系统，诸如个人计算机、服务器、基于云的服务器等。
[0059] 在一些具体实施中，移动设备502或另一设备可用作非接触式电压测量设备工具、非接触式电流测量工具506、热成像工具508和外部系统510之间的网关设备。在此类情况下，移动设备502可不执行任何计算，并且可不显示图像数据，而是可在外部系统510与传感器工具504、506和508之间传送指令或数据。在一些具体实施中，传感器工具504、506和508可操作以通过一个或多个有线或无线网络与外部系统510（例如，基于云的服务器）直接通信而无需网关设备。
[0060] 图6是根据一个例示的具体实施的测量设备600的示意图。测量设备600包括主设备602，该主设备包括显示子系统604和成像工具606。测量设备600还包括多个（示出了三个）无线非接触式传感器工具608（“从工具”）。无线非接触式传感器工具608中的每个无线非接触式传感器工具可操作以测量非接触式电压、非接触式电流，或者这两者。无线非接触® ® ®式传感器工具608可以通过合适的无线通信协议（例如，Wi-Fi 、蓝牙 、蓝牙低功耗 、Zigbee®、6LoWPAN®、光学IR、无线HART）与主设备602进行无线通信。在其他具体实施中，测量工具608中的至少一者可经由电缆或其他有线通信信道（例如，USB®、以太网、PLC、HART、MODBUS、FireWire®、Thunderbolt®）与主设备602进行通信。
[0061] 主设备602可操作以直接或通过网关设备612与移动设备610进行无线通信。反过来，移动设备610或网关设备612可操作以通过一个或多个网络614与远程定位的外部系统616（例如，PC、服务器）进行无线通信。在一些具体实施中，主设备可能够通过一个或多个网络614与外部系统616通信，而无需与移动设备610或网关设备612通信。一般来讲，应当理解，本公开设想了主设备602、传感器工具608、移动设备610、网关设备612和外部系统616之间的连接的各种组合。
[0062] 图7示出了图6的测量设备600的示例性操作。在该示例中，主设备602的热成像工具用于对将第一电导体702连接到第二电导体704的电路的电连接器700进行成像。主设备602的显示器604示出电连接器700和导体702和704的热分布，其指示电连接器是具有高电阻的区域。在图7中，阴影被用于显示该热分布，较少的阴影表示散热量较高的区域，较多的阴影表示散热量较低的区域。在至少一些具体实施中，显示器604可利用各种
颜色来描绘电路的热图案。
[0063] 一旦用户和/或主设备602已识别电连接器700作为过度发热的潜在区域，则用户可获得该电连接器的各种电流和电压测量结果。例如，用户可将非接触式传感器工具608中的一者定位成在连接器700的一侧上靠近第一导体702的第一位置706，并且可将非接触式传感器工具608中的另一者定位成在连接器700的相对侧上靠近第二导体704的第二位置708。如上文所述，非接触式传感器工具608中的每一者可操作以测量电压和/或电流而不需要与导体702和704通电接触。例如，两个传感器工具608可被定位在位置706和708处，以测量跨电连接器700的电压降。在至少一些具体实施中，可使用两个或更多个传感器（例如，非接触式电压传感器）来同时测量电路的两个或更多个不同位置。例如，连接器任一侧上的两个传感器可用于同时测量连接器任一侧上的电压，以提供跨该连接器的电压降的准确量度。
[0064] 传感器608可将所获得的测量数据发送到主设备602以用于处理并呈现在显示器604上。如上所述，主设备602可确定跨连接器700的电压降、流过该连接器的电流、该连接器中的功率损失、功率损失随时间推移的成本等。如上所述，这些信息可以在显示器604上呈现给用户，和/或可以经由有线和/或无线通信信道发送给一个或多个远程设备。
[0065] 前述具体实施方式已通过使用框图、示意图和示例阐述了装置和/或过程的各种具体实施。在此类框图、示意图和示例包含一个或多个功能和/或操作的情况下，本领域的技术人员将会理解，可通过广泛的
硬件、
软件、
固件或几乎其任何组合来单独地和/或共同地实现此类框图、
流程图或示例内的每个功能和/或操作。在一个具体实施中，本主题可通过专用集成电路(ASIC）来实现。然而，本领域的技术人员将认识到，本文公开的具体实施可全部或部分地在标准集成电路中被等同地实现为在一个或多个计算机上运行一个或多个
计算机程序（例如，在一个或多个计算机系统上运行一个或多个程序）、在一个或多个
控制器（例如，
微控制器）上运行一个或多个程序、在一个或多个处理器（例如，微处理器）上运行一个或多个程序、固件或几乎其任何组合，并且鉴于本公开，为软件和/或固件设计电路和/或编写代码将完全在本领域的普通技术人员的技能内。
[0066] 本领域的技术人员将认识到，本文陈述的许多方法或
算法可采用另外的动作，可省去某些动作，并且/或者可以与指定顺序不同的顺序来执行动作。
[0067] 此外，本领域的技术人员将理解，本文提出的机构能够作为各种形式的程序产品分配，并且不管用于实际实行该分配的信号承载介质为何种特定类型，例示性具体实施都同样适用。信号承载介质的示例包括但不限于可记录型介质诸如
软盘、硬盘驱动器、CD ROM、数字磁带和计算机存储器。
[0068] 可组合上述各种具体实施来提供另外的具体实施。只要它们不与本文的具体教导和定义不一致，则本说明说中提及的所有美国专利、美国专利申请公布、美国专利申请、外国专利、外国专利申请和非专利出版物，包括2014年10月24日提交的美国临时专利申请62/068,392、2015年10月23日提交的美国专利申请14/921,128、2014年9月17日提交的美国临时专利申请62/051,930、2014年11月6日提交的美国临时专利申请62/076,088、2015年9月
16日提交的美国专利申请14/856,046、2012年8月3日提交的美国专利申请13/566,947以及
2011年8月3日提交的美国临时专利申请61/514,842，全文以引用方式并入本文。必要时，可以修改具体实施的各个方面，以采用各专利、专利申请和专利公布的系统、电路和概念来提供另外的具体实施。
[0069] 鉴于上文的具体实施方式，可对这些具体实施做出这些及其他改变。一般来说，在以下权利要求书中，所用的术语不应被解释为将权利要求限制于本说明书和权利要求书中公开的具体实施，而应被解释为包括所有可能的具体实施以及这些权利要求赋予的等效物的全部范围。因此，权利要求并不受本公开内容所限定。
