本申请涉及一种基于相位差的非侵入式电压测量方法、装置以及电压传感器。电压传感器包括第一检测端、第二检测端、测量电阻以及可控开关。第一检测端用于与待测线路耦合，第二检测端用于与零线耦合，测量电阻和可控开关并联后串接在第一检测端和第二检测端之间，该方法包括：将可控开关由导通切换为断开，并获取第一电流与第二电流之间的相位差；第一电流为可控开关导通时第一检测端和第二检测端之间的电流，第二电流为可控开关断开时第一检测端和第二检测端之间的电流；根据相位差、在可控开关导通时测量电阻的电压得到待测线路的电压。本方法可实现电压的非侵入式低功耗测量，同时具备经济性、安全性，具有较大的实用意义。