[發(fā)明專利]晶閘管的交流信號(hào)過(guò)零時(shí)序精密檢測(cè)方法及裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910112208.1
• 申請(qǐng)日: 2009-07-10
• 公開（公告）號(hào): CN101943714A
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魯澤;陳子全
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 戴維遜磁療技術(shù)(廈門)有限公司
• 主分類號(hào): G01R19/175
• 分類號(hào): G01R19/175;A61N2/04
• 代理公司: 廈門市新華專利商標(biāo)代理有限公司 35203
• 代理人: 李寧;唐紹烈

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及晶閘管觸發(fā)電路的交流信號(hào)過(guò)零時(shí)序檢測(cè)方法及裝置，特別是與一種用在磁療儀器上的晶閘管的交流信號(hào)過(guò)零時(shí)序精密檢測(cè)方法及裝置有關(guān)。

背景技術(shù)

電力行業(yè)研究表明，交流電網(wǎng)上的各種電器設(shè)備通/斷電時(shí)會(huì)產(chǎn)生電磁干擾，并傳遞到電網(wǎng)上形成各種頻率、不同振幅的諧波或雜波，現(xiàn)在，大量電器設(shè)備中控制部分需要采用晶閘管器件，而晶閘管的調(diào)壓是相對(duì)于交流信號(hào)中的過(guò)零信號(hào)，如果不能排除雜波的干擾，晶閘管可能因雜波的過(guò)零信號(hào)而誤觸發(fā)，影響到設(shè)備的正常工作，需要設(shè)計(jì)相關(guān)的電路裝置來(lái)檢測(cè)交流過(guò)零信號(hào)，把晶閘管觸發(fā)所需要的過(guò)零信號(hào)檢測(cè)出來(lái)，相應(yīng)排除了雜波的干擾，因此過(guò)零信號(hào)檢測(cè)精度關(guān)系到晶閘管的控制精度和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

特別是磁療儀器需要晶閘管精確觸發(fā)，如圖4所示，磁療儀器中的磁場(chǎng)是由電流產(chǎn)生的，將晶閘管接入交流電路中(在本設(shè)計(jì)中使用全波整流，且具有反向并聯(lián)的兩組晶閘管，一組為晶閘管D1和D2，另一組為晶閘管D3和D4)，調(diào)整晶閘管的導(dǎo)通角和在對(duì)應(yīng)周期選擇導(dǎo)通就可以改變磁場(chǎng)線圈中的電流大小和方向，從而改變磁場(chǎng)的大小和方向，達(dá)到治療人的疾病。然而現(xiàn)實(shí)情況是磁療儀器在電網(wǎng)雜波干擾下，現(xiàn)有的過(guò)零檢測(cè)裝置往往不能準(zhǔn)確檢測(cè)正確的過(guò)零信號(hào)，導(dǎo)致磁療儀器的晶閘管經(jīng)常出現(xiàn)一些誤觸發(fā)，最后導(dǎo)致相應(yīng)周期短路、磁場(chǎng)大小波動(dòng)和方向的改變等，達(dá)不到理想的治療效果。因此需要對(duì)流經(jīng)磁療儀器晶閘管的交流信號(hào)過(guò)零時(shí)序檢測(cè)顯得極其重要，檢測(cè)精度關(guān)系到磁療儀器精度和整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

目前常見晶閘管的交流信號(hào)過(guò)零時(shí)序檢測(cè)裝置的都是采用同步變壓器或者光電隔離電路得到隔離的交流信號(hào)，經(jīng)過(guò)低通濾波電路和比較電路得到過(guò)零信號(hào)。這些濾波電路對(duì)和信號(hào)頻率接近的干擾沒有抑制能力，即使再使用高通濾波電路，由于無(wú)功器件的延時(shí)，不但不能有效增強(qiáng)接近頻率的抑制能力，更是增加額外的延時(shí)，增加了誤差。

鑒于此，本發(fā)明人研制出一種交流信號(hào)過(guò)零時(shí)序精密檢測(cè)的方法及裝置，本案由此產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種晶閘管的交流信號(hào)過(guò)零時(shí)序精密檢測(cè)方法，通過(guò)本方法，使得能在惡劣的噪聲環(huán)境下，準(zhǔn)確提取并復(fù)現(xiàn)信號(hào)的過(guò)零時(shí)序。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種晶閘管的交流信號(hào)過(guò)零時(shí)序精密檢測(cè)裝置，與單片機(jī)結(jié)合，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，精度高。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的解決方案為：

晶閘管的交流信號(hào)過(guò)零時(shí)序精密檢測(cè)方法，

第一步，信號(hào)隔離，將高壓交流信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橥l同相的低壓交流信號(hào)；

第二步，低通濾波，將第一步所得信號(hào)經(jīng)低通濾波器濾除高頻干擾；

第三步，信號(hào)限幅，信號(hào)送入限幅器，使輸出信號(hào)限制在下一步比較器的輸入電壓范圍之內(nèi)；

第四步，信號(hào)比較，經(jīng)過(guò)比較器得到確定的輸出電平，便于同數(shù)字電路接口，得到過(guò)零信號(hào)，作為單片機(jī)定時(shí)中斷輸入信號(hào)；

第五步，軟件濾波，單片機(jī)得到中斷信號(hào)后，單片機(jī)中的定時(shí)器捕捉中斷事件的發(fā)生時(shí)間，并將中斷發(fā)生時(shí)間按先后順序儲(chǔ)存在二維數(shù)組a[m][n]中，m代表采樣的中斷時(shí)間的先后順序；通過(guò)軟件程序計(jì)算出每個(gè)中斷發(fā)生時(shí)間與已知頻率的相關(guān)度，儲(chǔ)存在二維數(shù)組a[m][1]中；通過(guò)判斷相關(guān)度得到信號(hào)過(guò)零的發(fā)生時(shí)間，輸出過(guò)零脈沖。

所述的第三步中，比較器輸入電壓在±0.7V以內(nèi)。

所述的第五步中，對(duì)中斷信號(hào)進(jìn)行三次采樣，防止干擾和誤觸發(fā)。

晶閘管的交流信號(hào)過(guò)零時(shí)序精密檢測(cè)裝置，包括變壓器、低通濾波器、限幅器、比較器和單片機(jī)；變壓器作為本裝置的入口，輸入端連接高壓交流信號(hào)，輸出端連接低通濾波器的輸入端；低通濾波器連接限幅器；低通濾波器的輸出端連接在比較器的差分輸入端口；比較器的輸出端與單片機(jī)內(nèi)部寄存器相連。

所述的比較器集成在單片機(jī)內(nèi)部。

所述的單片機(jī)具有復(fù)位電路。

采用上述方案后，用單片機(jī)來(lái)控制過(guò)零時(shí)序脈沖的產(chǎn)生，單片機(jī)工作穩(wěn)定性好，精確度高，適合在高要求的環(huán)境下工作，使得交流信號(hào)過(guò)零時(shí)序精密檢測(cè)的抗干擾能力強(qiáng)。另外，單片機(jī)的過(guò)零信號(hào)進(jìn)行三次采樣，只有三次電平相同時(shí)才發(fā)生中斷，可以更好的防止干擾和誤觸發(fā)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明較佳實(shí)施例的電路圖；

圖2是本發(fā)明較佳實(shí)施例的功能模塊圖；

圖3是本發(fā)明中斷程序的流程圖；

圖4是磁療儀器的全波整流示意圖。

具體實(shí)施方式

結(jié)合圖1和圖2，本發(fā)明包括變壓器1、低通濾波器2、限幅器3和單片機(jī)4。本實(shí)施例中的比較器集成在單片機(jī)4的內(nèi)部，單片機(jī)4的端口PD6和端口PD7即為比較器的差分輸入端口。