[發明專利]三相交流電綜合電量檢測方法及檢測電路

有效

• 申請號: 201310005232.1
• 申請日: 2013-01-06
• 公開（公告）號: CN103197111A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 沈亞斌
• 申請（專利權）人: 浙江中碳科技有限公司
• 主分類號: G01R15/12
• 分類號: G01R15/12
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 湯時達;吳輝輝

1.一種三相交流電綜合電量檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟A：MCU主控處理器進行初始化，將至少2組已知的輸入電壓、電流值對應的電壓、電流采樣值與輸入電壓、電流值代入y=kx+b校準方程，得到校準系數k和零點常數b；

步驟B：MCU主控處理器通過三相電壓采樣電路、三相電流采樣電路得到250個電壓、電流采樣值，通過三相頻率檢測電路得到頻率值；

步驟C：MCU主控處理器根據步驟B中得到的250個電壓、電流采樣值，根據拉格朗日插值原理，分別采用拋物線插值法處理，獲得相應頻率的128個電壓、電流采樣值；

步驟D：?將步驟C得到的128個電壓、電流采樣值進行快速傅里葉變換，獲得對應于電壓的128個復數及對應于電流的128個復數；

步驟E：將步驟D中對應于電壓的128個復數中的第二個復數取模得到電壓測量值，第三個及之后的各復數取模運算后得到電壓的各次諧波分量；將步驟D中對應于電流的128個復數中的第二個復數取模得到電流測量值，第三個及之后的各復數取模運算后得到電流的各次諧波分量；

步驟F：將步驟E中得到的電壓、電流測量值代入校準方程中得到相應的實際值；

步驟G：根據電壓、電流實際值，通過相應公式計算得到相應的電參數。

2.根據權利要求1所述的三相交流電綜合電量檢測方法，其特征在于，步驟B中還包括步驟B-1：利用MCU主控處理器捕獲三相頻率檢測電路輸出信號的上升沿或下降沿，觸發中斷，并記錄每次中斷出現的時間值，根據得到的每個時間值，計算出三相交流電的頻率。

3.根據權利要求1所述的三相交流電綜合電量檢測方法，其特征在于，步驟B中的三相電壓采樣電路還包括B-2，通過隔離電路進行輸入隔離；B-3，通過直流偏置電路將交流信號變換為幅值大于零的正弦信號；B-4，通過電壓跟隨電路進行阻抗變換；B-5，通過鉗位電路限制輸出電壓以保護MCU主控處理器輸入接口。

4.根據權利要求1所述的三相交流電綜合電量檢測方法，其特征在于，步驟B中的三相電流采樣電路還包括B-6，通過隔離電路進行輸入隔離；B-7，通過電壓跟隨電路進行阻抗變換；B-8，每一相的電流采樣電路均包括2級放大電路，MCU主控處理器讀取2級放大電路的輸出值，若放大倍數較大的放大電路輸出值未超出預設量程，則MCU主控制器將放大倍數較大的放大電路輸出值作為采樣值，若放大倍數較大的放大電路輸出值超出預設量程，則MCU主控制器將放大倍數較小的放大電路輸出值作為采樣值。

5.一種三相交流電綜合電量檢測電路，其特征在于，所述檢測電路包括三相電壓采樣電路、三相電流采樣電路、三相頻率檢測電路、MCU主控處理器、按鍵、指示燈和液晶屏；

三相電壓采樣電路包括3路電壓采樣電路：分別為A相電壓采樣電路、B相電壓采樣電路、C相電壓采樣電路，其中A相電壓采樣電路的輸入端接三相交流電的A相電壓，輸出端接主控處理器中AD采樣模塊的一個信號輸入接口；三相電流采樣電路包括3路電流采樣電路：分別為A相電流采樣電路、B相電流采樣電路、C相電流采樣電路；交流三相電的A相穿過一個電流互感器，電流互感器的輸出端接A相電流采樣電路的輸入端，A相電流采樣電路的輸出端接主控處理器中AD采樣模塊的兩個信號輸入接口；

三相頻率檢測電路包括3路頻率檢測電路：分別為A相頻率檢測電路、B相頻率檢測電路、C相頻率檢測電路；A相電壓采樣電路的輸出端接A相頻率檢測電路的反相輸入端，A相頻率檢測電路的同相輸入端接基準電壓；A相頻率檢測電路的輸出端接主控處理器輸入接口；

按鍵的輸出端接MCU主控處理器的輸入端，MCU主控處理器的輸出端接指示燈和液晶屏。