CN109782207A - 过零检测校准方法、装置、电子设备和存储介质 - Google Patents

过零检测校准方法、装置、电子设备和存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种过零检测校准方法,其包括以下步骤:获取过零检测电路的高电平持续时间以及低电平持续时间;计算得到上述高电平持续时间和低电平持续时间的平均值AT,以及高电平时间超出标准过零信号的高电平时间DT;当检测到过零检测电路为高电平,高电平计时时间为DT后到达第一过零点;当检测到过零检测电路为高电平,高电平计时时间为AT+DT后到达第二过零点。本发明还公开了一种过零检测校准装置、电子设备和计算机可读存储介质。本发明通过计算得到上述高电平持续时间和低电平持续时间的平均值,以及高电平时间超出标准过零信号的高电平时间,无论电源的电压或频率是否改变,对计算得到的过零点位置不会造成影响。

Description

过零检测校准方法、装置、电子设备和存储介质
技术领域
本发明涉及过零检测技术领域,具体涉及过零检测校准方法、装置、电子设备和存储介质。
背景技术
过零检测电路在一些控制领域应用非常广泛,例如通过控制可控硅的导通角来控制电机的转速,可控硅的导通角计算时间即是根据过零检测电路得到的零点开始计算的,导通时间不一样,导通角大小就不一样,电机的转速也就不同,因此,如果零点确定不精确的话,则会造成对电机的转速控制不精确。还有就是一些需要调节功率的设备,比如全功率加热是800W,保温或其他功能时需要200W或400W时需要在过零点来开通或关闭电压,这样如果零点不准,就会出现斩波现象,斩波出来的波形含有很多多次谐波,对电网造成干扰,同时也就满足不了EMC测试要求。
现有的过零检测电路一般采用比较器或光耦来实现,其原理是:当过零检测电路与电源(市电)接通时,通过过零检测电路的高低电平来得到零点位置,具体地,当市电为正半周的电压输出时,则过零检测电路低电平,反之,当市电为负半周输出时,则过零检测电路为高电平,从而得到高电平和低电平相互转换的时间节点记为零点。
事实上,请参照图1所示,当市电正半周的电压很低时,过零检测电路不能导通,所以正半周的一部分(A1-A,B-B2)也变为高电平。这样就出现了高低电平不对称。高电平多,低电平少。由于过零检测电路是在高变为低或低变为高的台阶处检测的,那么由于上面原因导致了检测到的零点为A1点或B2点,不是真正的过零点A点或B点。
现有对此问题解决的方法一般是,提前测试到A1点到A点之间的时间T1,以及计算出标准的高电平A点到B点的时间T0,当检测到高电平后,等待T1时间后判定电源到达零点信号A点,当检测到高电平等待时间T1+T0后判定电源到达另一个零点信号B点。
这种方式存在以下缺陷:
1、由于时间T1是提前按照一个固定电压(例如220V)进行测得的,如果电压变化了,例如变成了230或250V,则实际的T1就会变大(如果电压变成了210V或200V,则实际的T1就会变小),那么再按照原来的T1进行处理,则又会出现偏差;
2、当电源的频率发生改变时,例如由50Hz变为60Hz,实际的T1也会变大,同样导致过零信号不准确。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种过零检测校准方法,其通过计算得到上述高电平持续时间和低电平持续时间的平均值AT,以及高电平时间T_HIGH超出标准过零信号的高电平时间DT,无论电源的电压或频率是否改变,对计算得到的过零点位置不会造成影响,从而得到准确的过零信号位置。
为了实现上述目的,本发明采取的技术方案是:
一种过零检测校准方法,其包括以下步骤:
获取过零检测电路的高电平持续时间T_HIHG以及低电平持续时间T_LOW;
计算得到上述高电平持续时间和低电平持续时间的平均值AT,以及高电平时间T_HIGH超出标准过零信号的高电平时间DT=(T_HIGH-T_LOW)/4;
零点校准模块,用于当检测到过零检测电路为高电平,高电平计时时间为DT后到达第一过零点;当检测到过零检测电路为高电平,高电平计时时间为AT+DT后到达第二过零点;这样周期性的检测后面的过零信号。
优选地,获取过零检测电路的高电平持续时间T_HIHG的方法,包括:
当检测到过零检测电路由低电平转变为高电平时,开始计时,当检测到过零检测电路首次由高电平转变为低电平时,停止计时,得到的计时时间即为高电平持续时间T_HIHG。
优选地,获取过零检测电路的低电平持续时间T_LOW,包括:
当检测到过零检测电路由高电平转变为低电平时,开始计时,当检测到过零检测电路首次由低电平转变高电平为时,停止计时,得到的计时时间即为低电平持续时间T_LOW。
优选地,计算得到上述高电平持续时间和低电平持续时间的平均值AT的方法包括:
通过过零检测电路的高电平持续时间T_HIHG以及低电平持续时间T_LOW计算得到平均值AT=(T_HIGH+T_LOW)/2;
或者当检测到过零检测电路由高电平转变为低电平时,开始计时,当检测到过零检测电路再次由高电平转变为低电平时,停止计时,得到的计时时间的二分之一即为平均值AT。
本发明的目的之二在于提供一种过零检测校准装置,其通过计算得到上述高电平持续时间和低电平持续时间的平均值AT,以及高电平时间T_HIGH超出标准过零信号的高电平时间DT,无论电源的电压或频率是否改变,对过零点位置不会造成影响,从而得到准确的过零信号位置。
为了实现上述目的,本发明采取的技术方案是:
获取模块,用于获取过零检测电路的高电平持续时间T_HIHG以及低电平持续时间T_LOW;
计算模块,用于计算得到上述高电平持续时间和低电平持续时间的平均值AT,以及高电平时间T_HIGH超出标准过零信号的高电平时间DT=(T_HIGH-T_LOW)/4;
零点校准模块,用于当检测到过零检测电路为高电平,高电平计时时间为DT后到达第一过零点;当检测到过零检测电路为高电平,高电平计时时间为AT+DT后到达第二过零点;这样周期性的检测后面的过零信号。
本发明的目的之三在于提供一种实现本发明的目的之一的过零检测校准方法的电子设备,其包括一个或多个处理器;存储装置,用于存储一个或多个程序,当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现本发明的目的之一中任一所述的过零检测校准方法。
本发明的目的之四在于提供一种存储本发明的目的之一的过零检测校准方法的计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现本发明的目的之一中任一所述的过零检测校准方法。
本发明提供的一种过零检测校准方法、装置、电子设备和存储介质,其有益效果在于:
通过计算得到上述高电平持续时间和低电平持续时间的平均值AT,以及高电平时间T_HIGH超出标准过零信号的高电平时间DT,无论电源的电压或频率是否改变,对计算得到的过零点位置不会造成影响,从而得到准确的过零信号位置。
附图说明
图1为过零信号的波形图;
图2为本发明实施例一过零检测校准方法的流程图;
图3为本发明实施例二过零检测校准装置的结构框图;
图4为本发明实施例三的电子设备的结构框图。
具体实施方式
实施例一
为了解决现有技术中多零点位置不准确的技术问题,本发明实施例一提供一种过零检测校准方法,请参照图1-2所示,其具体包括以下步骤:
步骤1、获取过零检测电路的高电平持续时间T_HIHG以及低电平持续时间T_LOW。
高电平持续时间T_HIHG以及低电平持续时间T_LOW的获取通过计时器来完成,可以由接收过零检测电路的检测装置(例如单片机)内部的计时器完成。
当检测到过零检测电路由低电平转变为高电平时,开始计时,当检测到过零检测电路首次由高电平转变为低电平时,停止计时,得到的计时时间即为高电平持续时间T_HIHG。这里是首次是指计时开始后第一次出现高电平转变为低电平停止计时。
当检测到过零检测电路由高电平转变为低电平时,开始计时,当检测到过零检测电路首次由低电平转变高电平为时,停止计时,得到的计时时间即为低电平持续时间T_LOW。这里是首次是指计时开始后第一次出现低电平转变为高电平停止计时。
步骤2、计算得到上述高电平持续时间和低电平持续时间的平均值AT,以及高电平时间T_HIGH超出标准过零信号的高电平时间DT=(T_HIGH-T_LOW)/4。
计算得到上述高电平持续时间和低电平持续时间的平均值AT的方法有两种:
一种是直接通过计时器记录过零检测电路的高电平持续时间T_HIHG以及低电平持续时间T_LOW计算得到平均值AT=(T_HIGH+T_LOW)/2;
另外一种是通过计时器来完成,当检测到过零检测电路由高电平转变为低电平时,开始计时,当检测到过零检测电路再次由高电平转变为低电平时,停止计时,得到的计时时间的二分之一即为平均值AT。
由于T_HIHG和T_LOW是能检测到的值,而且就算电源电压大小改变或频率改变了,这两个值也跟着变。同时A1-A或B-B2之间的实际时间也跟着变。由于A1-A与A-A2与B1-B与B-B2之间的宽度都是相等的,设这个宽度为DT;不管高低电平是否对称,持续时间是否相等,他们的平均值AT永远是固定的,且AT=(T_HIGH+T_LOW)/2,同样地,高电平时间T_HIGH超出标准过零信号的高电平时间DT也是固定的,且DT=(T_HIGH-T_LOW)/4,因此,只要能测得T_HIHG和T_LOW,那么就能实时的检测到过零信号位置A点或B点。
步骤3、当检测到过零检测电路为高电平,高电平计时时间为DT后到达第一过零点,记为A点;当检测到过零检测电路为高电平,高电平计时时间为AT+DT后到达第二过零点,记为B点;这样周期性的检测后面的过零信号,即检测到A和B点后,又周期检测A点和B点,如果记录哪个过零点,例如,在检测到一个A点时候,计数为0,检测到B点时候,计数为1;后面重复检测到A点的时候,计数为2,这样记录下去。
上述的实施例一中,过零检测电路在电源(市电)的正半周对应的过零信号为低电平,而负半周对应的过零信号为高电平,因此,对其校准即为在高电平后计时时间到了DT和AT+DT时为实际的过零点。如果过零检测电路被某一电路反向了,即在电源(市电)的正半周对应的过零信号为高电平,而负半周对应的过零信号为低电平,则校准的位置就在检测到低电平后计数时间到了DT或AT+DT时为真的过零点。
实施例二
实施例二提供了一种过零检测校准装置,其为实施例一的虚拟装置,请参照图3所示,其包括:
获取模块10,用于获取过零检测电路的高电平持续时间T_HIHG以及低电平持续时间T_LOW;
计算模块20,用于计算得到上述高电平持续时间和低电平持续时间的平均值AT,以及高电平时间T_HIGH超出标准过零信号的高电平时间DT=(T_HIGH-T_LOW)/4;
零点校准模块30,用于当检测到过零检测电路为高电平,高电平计时时间为DT后到达第一过零点;当检测到过零检测电路为高电平,高电平计时时间为AT+DT后到达第二过零点;这样周期性的检测后面的过零信号。
实施例三
图4为本发明实施例三提供的一种电子设备的结构示意图,如图4所示,该电子设备包括处理器41、存储器42、输入装置43和输出装置44;计算机设备中处理器41的数量可以是一个或多个,图4中以一个处理器41为例;电子设备中的处理器41、存储器42、输入装置43和输出装置44可以通过导线或其他方式连接,图4中以通过导线连接为例。
存储器42作为一种计算机可读存储介质,可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块,如本发明实施例中的过零检测校准方法对应的程序指令/模块。处理器41可以采用单片机,通过运行存储在存储器42中的软件程序、指令以及模块,从而执行电子设备的各种功能应用以及数据处理,即处理器41检测到过零检测电路的高低电平状态,然后实现上述的过零检测校准方法。
存储器42可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需的应用程序;存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外,存储器42可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。输入装置43可以是按键、键盘等。输出装置44可包括显示屏、指示灯等。
实施例四
本发明实施例四还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质,所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种过零检测校准方法,该方法包括:
获取过零检测电路的高电平持续时间T_HIHG以及低电平持续时间T_LOW;
计算得到上述高电平持续时间和低电平持续时间的平均值AT,以及高电平时间T_HIGH超出标准过零信号的高电平时间DT=(T_HIGH-T_LOW)/4;
当检测到过零检测电路为高电平,高电平计时时间为DT后到达第一过零点;当检测到过零检测电路为高电平,高电平计时时间为AT+DT后到达第二过零点;这样周期性的检测后面的过零信号。
当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的基于过零检测校准方法中的相关操作。
通过以上关于实施方式的描述,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现,当然也可以通过硬件实现,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等,包括若干指令用以使得一台电子设备(可以是手机,个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
根据上述说明书的揭示和教导,本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此,本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式,对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本发明构成任何限制。

Claims (7)

1.一种过零检测校准方法,其特征在于,其包括以下步骤:
获取过零检测电路的高电平持续时间T_HIHG以及低电平持续时间T_LOW;
计算得到上述高电平持续时间和低电平持续时间的平均值AT,以及高电平时间T_HIGH超出标准过零信号的高电平时间DT=(T_HIGH-T_LOW)/4;
当检测到过零检测电路为高电平,高电平计时时间为DT后到达第一过零点;当检测到过零检测电路为高电平,高电平计时时间为AT+DT后到达第二过零点;这样周期性的检测后面的过零信号。
2.如权利要求1所述的过零检测校准方法,其特征在于,获取过零检测电路的高电平持续时间T_HIHG的方法,包括:
当检测到过零检测电路由低电平转变为高电平时,开始计时,当检测到过零检测电路首次由高电平转变为低电平时,停止计时,得到的计时时间即为高电平持续时间T_HIHG。
3.如权利要求1所述的过零检测校准方法,其特征在于,获取过零检测电路的低电平持续时间T_LOW,包括:
当检测到过零检测电路由高电平转变为低电平时,开始计时,当检测到过零检测电路首次由低电平转变高电平为时,停止计时,得到的计时时间即为低电平持续时间T_LOW。
4.如权利要求1所述的过零检测校准方法,其特征在于,计算得到上述高电平持续时间和低电平持续时间的平均值AT的方法包括:
通过过零检测电路的高电平持续时间T_HIHG以及低电平持续时间T_LOW计算得到平均值AT=(T_HIGH+T_LOW)/2;
或者当检测到过零检测电路由高电平转变为低电平时,开始计时,当检测到过零检测电路再次由高电平转变为低电平时,停止计时,得到的计时时间的二分之一即为平均值AT。
5.一种过零检测校准装置,其特征在于,其包括:
获取模块,用于获取过零检测电路的高电平持续时间T_HIHG以及低电平持续时间T_LOW;
计算模块,用于计算得到上述高电平持续时间和低电平持续时间的平均值AT,以及高电平时间T_HIGH超出标准过零信号的高电平时间DT=(T_HIGH-T_LOW)/4;
零点校准模块,用于当检测到过零检测电路为高电平,高电平计时时间为DT后到达第一过零点;当检测到过零检测电路为高电平,高电平计时时间为AT+DT后到达第二过零点;这样周期性的检测后面的过零信号。
6.一种电子设备,其特征在于,包括:一个或多个处理器;存储装置,用于存储一个或多个程序,当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-4中任一所述的过零检测校准方法。
7.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1-4中任一所述的过零检测校准方法。
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