[發明專利]一種電網頻率的檢測方法

有效

• 申請號: 201210316867.9
• 申請日: 2012-08-30
• 公開（公告）號: CN102841247A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發明（設計）人: 蘭維機;張世桐;咸立坤
• 申請（專利權）人: 惠州三華工業有限公司
• 主分類號: G01R23/02
• 分類號: G01R23/02
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李衛東

技術領域

本發明涉及電工技術領域,具體是指一種電網電壓工作頻率的檢測方法。

背景技術

在電力系統中，電網頻率是電能質量三大指標之一，電網的頻率反應了發電有功功率和負荷之間的平衡關系，是電力系統運行的重要控制參數，頻率的波動會造成發電設備的水輪機導葉破壞，調速器使用壽命下降等后果。對于用戶而言，盡管許多用戶設備能在較寬的頻率范圍內正常工作，但隨著科學技術的發展，一些新的電子設備及精密加工設備對電網提出了更高的要求，頻率的波動，會使用戶產品質量下降或設備損壞。因此，電網頻率是電機等電氣設備運行的主要監視參數。

傳統的數字化電源，例如UPS（Uninterruptible?Power?Supply，不間斷電力供給）電源、EPS（Emergency?Power?Supply，緊急電力供給）電源、逆變器等等，其市電頻率檢測方法大多是把市電正弦波經過降壓處理后產生一串與市電頻率對應的方波信號，方波信號輸入到微控制器的外部中斷輸入口或者輸入捕獲口，由微控制器軟件的中斷程序來檢測出頻率信號是否在正常范圍之內。

微控制器通常都由上升沿中斷或者下降沿中斷來捕獲方波信號對應的定時器時間值，用兩次上升沿中斷（或者下降沿中斷)捕獲得到定時器時間差值來計算出市電正弦波對應頻率信號的周期值T，最后通過周期值的倒數1/T來求得市電正弦波的頻率值，正常市電頻率的范圍是在45HZ至65HZ之間。

通過上面分析可知，當輸入的市電是比較標準的正弦波時檢測到的市電頻率和周期值是比較準確的；但是當輸入的電源電壓穩定精度差或者是由柴油發電機發電時就會在正弦波信號過零點左右產生很多的毛刺，這樣微控制器輸入的方波信號在過零點左右產生雜訊方波信號，導致用傳統方法檢測出的正弦波頻率和周期信號不正常，漂動很大，不能有效檢測出其頻率。

因此如果我們用傳統的方法檢測的頻率就會在輸入電網市電電壓穩定精度差的情況下(特別是在電網很差的國家和地區，常用柴油發電機發電)導致機器不能正常工作，一直工作在非市電供電的模式，對機器性能和壽命較大影響。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中的不足，提供一種電網頻率的檢測方法，以滿足既能檢測標準的正弦波輸入電網頻率，也能有效檢測電壓穩定精度差的電網頻率。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種電網頻率的檢測方法，包括以下步驟：

1）將測試電源接入檢測電路，測試電源經過檢測電路降壓處理后產生一串與測試電源電網頻率對應的方波信號；

2）微控制器獲取方波信號從上升沿中斷至第一次下降沿中斷之間的時間差值Δt₁；

3）根據Δt₁是否小于200HZ頻率對應的正弦波半周期時間值T₀判斷是否存儲所述時間差值Δt₁：

若Δt₁大于或等于T₀，則存儲Δt₁；

若Δt₁小于T₀，則暫時不存儲Δt₁，微控制器重新獲取從步驟2）所述上升沿中斷至自然數遞增次下降沿中斷之間的時間差值Δt₁，直至Δt₁大于T₀，停止遞增，保存Δt₁值；

4）微控制器獲取方波信號從步驟2）所述第一次下降沿中斷至下一次上升沿中斷之間的時間差值Δt₂；

5）根據Δt₂是否小于200HZ頻率對應的正弦波半周期時間值T₀判斷是否存儲所述時間差值Δt₂：

若Δt₂大于或等于T₀，則存儲Δt₂；

若Δt₂小于T₀，則暫時不存儲Δt₂，微控制器重新獲取從步驟2）所述第一次下降沿中斷至自然數遞增次上升沿中斷之間的時間差值Δt₂，直至Δt₂大于T₀，停止遞增，保存Δt₂值；

6）根據Δt₁、Δt₂值計算周期實際時間值T，并根據計算的周期實際時間值T計算出電網頻率f。