一种交流电的有效过零信号的捕捉方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种交流电的有效过零信号的捕捉方法及装置，涉及信号处理的技术领域，该方法包括：如果监测到交流电信号的输入信号，判断交流电信号的过零信号是否落入预先设置的捕捉窗口；其中，捕捉窗口为交流电信号的有效过零信号可能出现的时间区间；如果是，确定捕捉到该交流电信号的有效过零信号。本发明专利技术提供的交流电的有效过零信号的捕捉方法及装置，可以有效屏蔽过零点出现在捕捉窗口以外的输入信号，有助于区分真正的工频交流电信号过零点和干扰信号造成的过零点，提高用电设备和用电系统的抗干扰能力，进而保证了用电器的使用效果，也提高了用户的体验度。

【技术实现步骤摘要】
一种交流电的有效过零信号的捕捉方法及装置
本专利技术涉及信号处理的领域，尤其是涉及一种交流电的有效过零信号的捕捉方法及装置。
技术介绍
工频交流电的使用中，经常要涉及到对工频交流电过零点相位特征的提取和跟踪。比如，在对交流电动机、发电机的供电/输电时，希望线路的开关切换发生在过零点或其附近，减少电弧的产生，保护继电器触点，延长开关(闸刀)的使用寿命等。因此，在许多技术资料和产品设计中，都给出了不同的方法和电路设计，以对工频交流电的过零信号的提取问题做了阐述和实现。但大多数的设计过程是基于硬件电路设计实现的，在对交流电的过零信号的识别、提取和跟踪上有一定局限性，且抗干扰能力差，难以有效地区分真正的工频交流电信号过零点和浪涌干扰产生的过零点，影响了用电器的使用效果，降低了用户的体验度。针对上述难以有效地区分真正的工频交流电信号过零点和浪涌干扰产生的过零点的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种交流电的有效过零信号的捕捉方法及装置，以缓解由于难以有效地区分真正的工频交流电信号过零点和浪涌干扰产生的过零点而造成过零点捕捉失败，经常捕捉到假的过零点等技术问题。第一方面，本专利技术实施例提供了一种交流电信号的过零信号的捕捉方法，该方法包括：如果监测到交流电信号的输入信号，判断交流电信号的过零信号是否落入预先设置的捕捉窗口；其中，捕捉窗口为交流电信号的有效过零信号可能出现的时间区间；如果是，确定捕捉到交流电信号的有效过零信号。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述判断交流电信号的过零信号是否落入预先设置的捕捉窗口的步骤包括：判断在捕捉窗口中是否监测到交流电信号的过零信号对应的边沿信号；如果是，确定交流电信号的过零信号落入预先设置的捕捉窗口。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述方法还包括：获取交流电信号的时间参数；根据时间参数确定交流电信号的初始过零点；以初始过零点为起点，按照时间参数依次计算交流电信号的多个有效过零信号可能出现的时间区间；将多个时间区间标记为多个捕捉窗口。结合第一方面的第二种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述捕捉窗口包括多个统计区间，每个统计区间的时间宽度为δ，捕捉窗口表示为W＝N×δ，其中，W为捕捉窗口的时间宽度，N为捕捉窗口包括的统计区间的个数，上述方法还包括：当交流电信号输入时，记录每个捕捉窗口内，交流电信号的过零信号出现的统计区间的区间标识；统计各个统计区间出现的交流电信号的过零信号的次数，将出现次数最多的统计区间标记为基准区间。结合第一方面的第三种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述方法还包括：判断基准区间是否为捕捉窗口中心所在的统计区间；如果否，根据基准区间的区间标识与捕捉窗口中点所在区间的区间标识之差值，调整捕捉窗口在时间上的位置，以使基准区间对准捕捉窗口中心所在的统计区间。结合第一方面的第三种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，上述方法还包括：统计捕捉窗口监测到的过零信号的次数，如果过零信号的次数大于预先设置的次数阈值，将每个统计的区间标识的个数减去指定的数值，以避免数据溢出。第二方面，本专利技术实施例还提供一种交流电的有效过零信号的捕捉装置，该装置包括：判断模块，用于如果监测到交流电信号的输入信号，判断交流电信号的过零信号是否落入预先设置的捕捉窗口；其中，捕捉窗口为交流电信号的有效过零信号可能出现的时间区间；确定模块，用于当判断模块的判断结果为是时，确定捕捉到交流电信号的有效过零信号。结合第二方面，本专利技术实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，上述判断模块用于：判断在捕捉窗口中是否监测到交流电信号的过零信号对应的边沿信号；如果是，确定交流电信号的过零信号落入预先设置的捕捉窗口。结合第二方面，本专利技术实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，上述装置还包括：获取模块，用于获取交流电信号的时间参数；初始过零点确定模块，用于根据时间参数确定交流电信号的初始过零点；计算模块，用于以初始过零点为起点，按照时间参数依次计算交流电信号的多个过零信号可能出现的时间区间；标记模块，用于将上述多个时间区间标记为多个捕捉窗口。结合第二方面的第二种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，上述捕捉窗口包括多个统计区间，每个统计区间的时间宽度为δ，捕捉窗口表示为W＝N×δ，其中，W为捕捉窗口的时间宽度，N为捕捉窗口包括的统计区间的个数；上述装置还包括：记录模块，用于当交流电信号输入时，记录每个捕捉窗口内，交流电信号的过零信号出现的统计区间的区间标识；统计模块，用于统计各个统计区间出现的交流电信号的过零信号的次数，将出现次数最多的统计区间标记为基准区间。本专利技术实施例带来了以下有益效果：本专利技术实施例提供的一种交流电的有效过零信号的捕捉方法及装置，能够监测交流电信号的输入信号，并在判断出交流电信号的过零信号落入预先设置的捕捉窗口时，确定捕捉到该交流电信号的有效过零信号，由于该捕捉窗口为交流电信号的有效过零信号可能出现的时间区间，因此，可以有效屏蔽过零点出现在捕捉窗口以外的输入信号，有助于区分真正的工频交流电信号过零点和干扰信号造成的过零点，提高用电设备和用电系统的抗干扰能力，进而保证了用电器的使用效果，也提高了用户的体验度。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其它优点通过说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种交流电信号的捕捉示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种过零信号的捕捉方法的流程图；图3为本专利技术实施例提供的一种捕捉窗口的示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种过零信号的捕捉装置的结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的另一种过零信号的捕捉装置的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。目前，工频交流电的使用经常会涉及到对过零点相位特征的提取和跟踪，例如，在对交流电动机进行可控硅控制调速的应用中，需要准确跟踪交流电流的过零点，以此为参照对可控硅进行触发，通过控制可控硅晶闸管的导通相角来实现控制电动机的转速。由于电动机等感性负载在交流电通断瞬间会产生强大的自感、互感电流，不但容易造成设备损坏，同时也会产生严本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种交流电的有效过零信号的捕捉方法，其特征在于，所述方法包括：如果监测到交流电信号的输入信号，判断所述交流电信号的过零信号是否落入预先设置的捕捉窗口；其中，所述捕捉窗口为所述交流电信号的有效过零信号可能出现的时间区间；如果是，确定捕捉到所述交流电信号的有效过零信号。

【技术特征摘要】
1.一种交流电的有效过零信号的捕捉方法，其特征在于，所述方法包括：如果监测到交流电信号的输入信号，判断所述交流电信号的过零信号是否落入预先设置的捕捉窗口；其中，所述捕捉窗口为所述交流电信号的有效过零信号可能出现的时间区间；如果是，确定捕捉到所述交流电信号的有效过零信号。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断所述交流电信号的过零信号是否落入预先设置的捕捉窗口的步骤包括：判断在所述捕捉窗口中是否监测到所述交流电信号的过零信号对应的边沿信号；如果是，确定所述交流电信号的过零信号落入预先设置的捕捉窗口。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取所述交流电信号的时间参数；根据所述时间参数确定所述交流电信号的初始过零点；以所述初始过零点为起点，按照所述时间参数依次计算所述交流电信号的多个有效过零信号可能出现的时间区间；将多个所述时间区间标记为多个所述捕捉窗口。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述捕捉窗口包括多个统计区间，每个所述统计区间的时间宽度为δ，所述捕捉窗口表示为W＝N×δ，其中，W为所述捕捉窗口的时间宽度，N为所述捕捉窗口包括的统计区间的个数，所述方法还包括：当所述交流电信号输入时，记录每个所述捕捉窗口内，所述交流电信号的过零信号出现的统计区间的区间标识；统计各个所述统计区间出现的交流电信号的过零信号的次数，将出现次数最多的所述统计区间标记为基准区间。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：判断所述基准区间是否为所述捕捉窗口的中心所在的统计区间；如果否，根据所述基准区间的区间标识与所述捕捉窗口中心所在区间的区间标识之差值，调整所述捕捉窗口在时间上的位置，以使所述基准区间对准所述捕捉窗口的中心所在的统计区间。6.根据权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员：师向群，鲁宝儒，
申请(专利权)人：电子科技大学中山学院，
类型：发明
国别省市：广东,44