配电网架空线路电能质量参数的准确在线实时监测是实现智能电网的关键技术。电压传感器和电流传感器作为电力信号实时状态监测的重要数据采集设备,其信号测量、传输、处理的准确程度对于提高电能计量的自动控制和继电保护的智能预警等具有重要意义。传统电力互感器大多存在难于实现单端对地测量、安装不便、绝缘要求高、易发生铁磁谐振和易受谐波影响等缺点。因此,论文对PCB式非接触电压和电流传感器的原理以及信号处理算法上进行研究,设计一种PCB式非接触电压电流一体化传感器,并应用该传感器构建电能质量的在线监测系统。首先,研究电压传感器和电流传感器的非接触测量电路原理、结构设计和积分方式等,并在PCB设计便于安装的开口型电压电流一体化传感器。其次,采用复化梯形积分算法结合误差补偿措施,实现电压和电流信号的积分还原和数字化输出。然后,采用加Hanning窗双谱线插值结合全相位的改进型FFT算法,获取电子式传感器挂网运行时的谐波信号。最后,以STM32F407单片机作为主控芯片,对非接触电压电流一体化传感器应用系统各模块进行硬件电路和软件控制程序的设计,并通过RS485总线与上位机进行数据通信,在后台实现数据的有效分析,完成对电力参数的准确在线实时监测。实验测试表明,该基于PCB设计的非接触电压和电流传感器都具有较高的测量准确度和线性度,符合0.5级测量用传感器设计要求,并且具有较高的谐波分析能力。该传感器准确度高、灵敏度好、实验基本测试功能均可实现,满足智能电网对于电子式传感器的便捷化、网络化、智能化的要求。