La tecnología de detección de voltaje es crucial para realizar la detección de voltaje distribuido en nodos críticos de la red eléctrica y proporcionar variables de estado clave para brindar soporte de información para decisiones de control. Entre los métodos de medición de voltaje existentes, los transformadores de voltaje tienen problemas como altos requisitos de rendimiento de aislamiento y ubicaciones de instalación limitadas. Sin embargo, los sensores de voltaje sin contacto diseñados basados en el principio de acoplamiento de campo eléctrico tienen problemas de precisión del sensor debido a la inestabilidad de la capacitancia de acoplamiento. Basándose en los problemas mencionados, este documento propone primero un sistema de medición de tierra flotante basado en una estructura equipotencial y diferencial. También propone un modelo equivalente de doble capacitancia para la medición de voltaje AC en líneas de transmisión. Con base en este método, se construye un método de calibración para la amplitud y fase del sensor. Bajo la prueba de voltaje a una frecuencia de operación de 50 Hz en el rango de voltaje (100-300 V), el error relativo máximo de la amplitud del voltaje es del 0,89%, y el error relativo máximo de la fase del voltaje es de 0,68 grados. El error relativo máximo de la amplitud del voltaje bajo una prueba de voltaje a una frecuencia de operación de 50 Hz en el rango de voltaje (600 V-10 kV) es del 4,48%. En el análisis de adaptación del escenario final, se verificó experimentalmente que el error de precisión de amplitud específica del método fue del 0,88%, con una diferencia máxima del 0,52% para pruebas de conductores de múltiples tipos.