本发明专利技术公开一种交流电电压及其过零点检测装置及方法，所述交流电电压及其过零点检测方法包括实时监测输入交流的电压信号并获取输入交流电的周期；根据周期定时侦测输入交流电由正半波变为负半波或负半波变为正半波的过零点；当所述交流电由正半波变为负半波时，在预设的时间段内对交流电的负半波叠加一个高电平；当所述交流电由负半波变为正半波时，在预设的时间段内对交流电的正半波叠加一个低电平；对叠加电平后的交流电压进行AD采样；根据采样到的交流电压进行电压值计算。本发明专利技术不仅能够实现同时精确检测交流电过零点及电压，而且还具有设计简单，成本低廉等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电压检测
，尤其涉及一种。
技术介绍
在家电及工业控制系统中，为实现精确控制，经常需要检测交流电源的电压和零点。而在传统的检测电路中，检测电压一般通过“分压-整流-滤波-A/D转换”几个步骤；检测零点一般通过对交流电源“限压/限流-整形-检测波形边沿”来实现。传统电路存在以下几个缺点:电压检测实时性差。需要电压检测和过零检测两个独立的电路单元，电路复杂。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种，旨在实现精确检测交流电电压的同时检测过零点，并提高电压检测实时性。为了达到上述目的，本专利技术提出一种交流电电压及其过零点检测装置，所述交流电电压及其过零点检测装置包括第一侦测模块、第二侦测模块、控制模块、采样模块及处理模块；其中，第一侦测模块，用于实时监测输入交流电的电压信号并获取输入交流电的周期；第二侦测模块，用于根据周期定时侦测输入交流电由正半波变为负半波或负半波变为正半波的过零点；控制模块，用于当所述交流电由正半波变为负半波时，在预设的时间段内对交流电的负半波叠加一个高电平；当所述交流电由负半波变为正半波时，在预设的时间段内对交流电的正半波叠加一个低电平；采样模块，用于对叠加电平后的交流电压进行AD采样；处理模块，用于根据AD采样到的交流电压进行电压值计算。优选地，还包括:第一供电电源、第一电阻、第二电阻、第一二极管、第二二极管及第一电容；所述第一电阻的一端与被测电压端连接，用于输入被测交流电压，另一端与米样模块的输入端连接且与第一侦测模块的检测端连接；所述第二电阻的一端与第一电阻和采样模块的连接节点连接，另一端与控制模块的控制端连接；所述第一二极管的阴极与第一供电电源连接，阳极与第一电阻和采样模块的连接节点连接；所述第二二极管的阴极与第一二极管的阳极连接，阳极接地；所述第一电容的一端与第一二极管和第二二极管的连接节点连接，另一端接地。优选地，所述采样模块具体包括:采样单元，用于对叠加电平后的交流电压进行模拟采样；模数转换器，用于将采样到的模拟电压信号转换为数字电压信号。优选地，所述处理模块具体包括:处理单元，用于将采样到的交流电压输入至预先设置的电压计算公式中进行电压值计算。本专利技术还提出一种交流电电压及其过零点检测方法，所述方法包括以下步骤:实时监测输入交流电的电压信号并获取输入交流电的周期；根据周期定时侦测输入交流电由正半波变为负半波或负半波变为正半波的过零占. 当所述交流电由正半波变为负半波时，在预设的时间段内对交流电的负半波叠加一个高电平；当所述交流电由负半波变为正半波时，在预设的时间段内对交流电的正半波叠加一个低电平；对叠加电平后的交流电压进行AD采样；根据采样到的交流电压进行电压值计算。优选地，所述根据周期定时侦测输入交流电由正半波变为负半波或负半波变为正半波的过零点具体包括:将所述输入交流电进行钳位，转换成高低电平；根据所述周期定时侦测钳位后的电平的上升沿和下降沿；所述上升沿为输入交流电由负半波变为正半波的过零点，所述下降沿为交流输入电由正半波变为负半波的过零点。优选地，所述对叠加电平后的交流电压进行AD采样具体包括:对叠加电平后的交流电压进行模拟采样；将采样到的模拟电压信号转换为数字电压信号。优选地，所述根据采样到的交流电压进行电压值计算具体包括: 将采样到的交流电压输入至预先设置的电压计算公式中进行电压值计算。本专利技术通过实时监测输入交流的电压信号并获取输入交流电的周期；根据周期定时侦测输入交流电由正半波变为负半波或负半波变为正半波的过零点；当所述交流电由正半波变为负半波时，在预设的时间段内对交流电的负半波叠加一个高电平；当所述交流电由负半波变为正半波时，在预设的时间段内对交流电的正半波叠加一个低电平；对叠加电平后的交流电压进行AD采样；根据采样到的交流电压进行电压值计算。本专利技术可实现精确检测交流电电压的同时检测过零点，并提高了电压检测的实时性。附图说明图1是本专利技术交流电电压及其过零点检测装置一实施例的结构框图；图2是本专利技术交流电电压及其过零点检测装置另一实施例的电路结构示意图；图3是图1与图2中采样模块的结构框图；图4是图1与图2中处理模块的结构框图；图5是本专利技术交流电电压及其过零点检测装置一实施例实现的频率检测波形图；图6是本专利技术交流电电压及其过零点检测装置一实施例实现的电压和零点波形图；图7是本专利技术交流电电压及其过零点检测方法一实施例的流程示意图8是本专利技术交流电电压及其过零点检测方法另一实施例的流程示意图。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施例方式以下结合说明书附图及具体实施例进一步说明本专利技术的技术方案。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。参照图1、图2、图3及图4。图1是本专利技术交流电电压及其过零点检测装置一实施例的结构框图；图2是本专利技术交流电电压及其过零点检测装置另一实施例的电路结构示意图；图3是图1与图2中采样模块的结构框图；图4是图1与图2中处理模块的结构框图；如图1、图2、图3及图4所示，本专利技术提出一种交流电电压及其过零点检测装置，所述交流电电压及其过零点检测装置包括第一侦测模块10、第二侦测模块20、控制模块30、采样模块40及处理模块50 ;其中，第一侦测模块10，用于实时监测输入交流电的电压信号并获取输入交流电的周期；本实施例中首先对输入交流电进行实时监测，在监测的过程中进一步检测输入交流电压的频率和周期并获取。第二侦测模块20，用于根据周期定时侦测输入交流电由正半波变为负半波或负半波变为正半波的过零点；本实施例中，根据检测到的周期设置适当的时间来定时侦测交流电的过零点，该过零点包括由正半波变为负半波时的过零点，以及由负半波变为正半波时的过零点。具体地，首先对输入交流电进行钳位，使之转换为电平信号。当输入交流电为正半波时，钳位后得到高电平信号；当输入交流电为负半波时，钳位后得到低电平信号。根据周期设置侦测输入交流电在钳位后形成的电平状态的时间，当侦测到输入交流电在钳位后的电平出现下降沿(由高电平变为低电平)时，则判定此时为输入交流电由正半波变为负半波的过零点；当侦测到输入交流电在钳位后的电平出现上升沿(由低电平变为高电平)时，则判定此时为输入交流电由负半波变为正半波的过零点。控制模块30，用于当所述交流电由正半波变为负半波时，在预设的时间段内对交流电的负半波叠加一个高电平；当所述交流电由负半波变为正半波时，在预设的时间段内对交流电的正半波叠加一个低电平；本实施例中，当输入交流电在钳位后的电平出现下降沿时，在预设的时间段内对交流电的负半波叠加一个高电平，当输入交流电在钳位后的电平出现上升沿时，在预设的时间段内对交流电的正半波叠加一个低电平，这样为能够实时采样到有效电压做准备。其中，预设的时间段一般设置为小于半个交流电周期的时间，以防止交流电由负半波向正半波转变时一直被叠加高电平或者交流电由正半波向负半波转变时一直被叠加低电平，从而影响过零点信号的检测；当预置时间结束，撤掉叠加的高低电平，使正半波或负半波被叠加高低电平的波形恢复，并当侦测到输入交流电在钳位后的电平出现下降沿或上升沿的触发时，获取下降沿或上升沿触发时的过零点，从而实现了对过零点的精确检测。应当说明的是，当检本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种交流电电压及其过零点检测装置，其特征在于，所述交流电电压及其过零点检测装置包括第一侦测模块、第二侦测模块、控制模块、采样模块及处理模块；其中，第一侦测模块，用于实时监测输入交流电的电压信号并获取输入交流电的周期；第二侦测模块，用于根据周期定时侦测输入交流电由正半波变为负半波或负半波变为正半波的过零点；控制模块，用于当所述交流电由正半波变为负半波时，在预设的时间段内对交流电的负半波叠加一个高电平；当所述交流电由负半波变为正半波时，在预设的时间段内对交流电的正半波叠加一个低电平；采样模块，用于对叠加电平后的交流电压进行AD采样；处理模块，用于根据采样到的交流电压进行电压值计算。
【技术特征摘要】
1.一种交流电电压及其过零点检测装置，其特征在于，所述交流电电压及其过零点检测装置包括第一侦测模块、第二侦测模块、控制模块、采样模块及处理模块；其中， 第一侦测模块，用于实时监测输入交流电的电压信号并获取输入交流电的周期；第二侦测模块，用于根据周期定时侦测输入交流电由正半波变为负半波或负半波变为正半波的过零点； 控制模块，用于当所述交流电由正半波变为负半波时，在预设的时间段内对交流电的负半波叠加一个高电平；当所述交流电由负半波变为正半波时，在预设的时间段内对交流电的正半波叠加一个低电平； 采样模块，用于对叠加电平后的交流电压进行AD采样； 处理模块，用于根据采样到的交流电压进行电压值计算。2.如权利要求1所述的交流电电压及其过零点检测装置，其特征在于，还包括:第一供电电源、第一电阻、第二电阻、第一二极管、第二二极管及第一电容；所述第一电阻的一端与被测电压端连接，用于输入被测交流电压，另一端与采样模块的输入端连接且与第一侦测模块的检测端连接；所述第二电阻的一端与第一电阻和采样模块的连接节点连接，另一端与控制模块的控制端连接；所述第一二极管的阴极与第一供电电源连接，阳极与第一电阻和采样模块的连接节点连接；所述第二二极管的阴极与第一二极管的阳极连接，阳极接地；所述第一电容的一端与第一二极管和第二二极管的连接节点连接，另一端接地。3.如权利要求1所述的交流电电压及其过零点检测装置，其特征在于，所述采样模块具体包括: 采样单元，用于对叠加电平后的交流电压进行模拟采样； 模数转换器，用于将采样到的模拟电压信号转换为数字电压信号...
【专利技术属性】
技术研发人员：甘德喜，苏培涛，
申请(专利权)人：深圳和而泰智能控制股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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