[發(fā)明專利]交直流信號檢測系統(tǒng)及交流信號有效值的測量方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610265420.1
• 申請日: 2016-05-13
• 公開（公告）號: CN105759157A
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 凡冬青;劉中
• 申請（專利權(quán)）人: 魏德米勒電聯(lián)接（上海）有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R19/02;G01R23/02
• 代理公司: 北京華夏博通專利事務(wù)所(普通合伙) 11264
• 代理人: 劉俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種單相交直流檢測電路以及一種交流信號有效值的測量方法。

背景技術(shù)

在工業(yè)生產(chǎn)及日常生活中，使用單相交/直流電為設(shè)備進(jìn)行供電已被廣泛應(yīng)用。在使用過程中，常常需要對單相信號的信號類型、信號頻率、信號的有效值等物理量進(jìn)行實時監(jiān)控。

然而，傳統(tǒng)的單相交/直流電的測量電路結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，例如，一般會使用至少一運算放大器芯片，有些甚至使用專用的單相電測量芯片，使得不僅電路極為復(fù)雜，計算過程也極為復(fù)雜，而且成本較高。

因此，如何提供一種簡單且具有高效能的交直流信號檢測系統(tǒng)及電路實為目前業(yè)界的重要議題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種交直流信號檢測系統(tǒng)以及一種交流信號有效值的測量方法，具有簡單且高效能的功效，用于克服傳統(tǒng)測量電路存在的缺陷。電路原理簡單易懂、非常清晰，電路結(jié)構(gòu)非常明了。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

根據(jù)本發(fā)明的實施例，本發(fā)明提供一種交直流信號檢測系統(tǒng)，包括一信號整流電路，將一輸入信號轉(zhuǎn)換成一瞬時信號；一過零點檢測電路，檢測該瞬時信號的一過零位置，并輸出一第一輸出信號；一信號采樣電路，測量該瞬時信號的一瞬時值，并輸出一第二輸出信號；以及一主控制芯片，控制該信號整流電路、該過零點檢測電路及該信號采樣電路，其中，該主控制芯片依據(jù)該第一輸出信號及該第二輸出信號來計算該輸入信號的類型、頻率及有效值。

根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，本發(fā)明也提供一種交流信號有效值的測量方法，包括以下步驟：藉由一信號整流電路，將一輸入信號轉(zhuǎn)換成一瞬時信號；藉由一過零點檢測電路，檢測該瞬時信號的一過零位置，并輸出一第一輸出信號；藉由一信號采樣電路，測量該瞬時信號的一瞬時值，并輸出一第二輸出信號；以及藉由一主控制芯片，監(jiān)控該第一輸出信號，以判別該輸入信號的類型為一直流信號或一交流信號，其中，若該輸入信號為該交流信號，該主控制芯片測量出該交流信號的一周期，并檢測該交流信號的一峰值，以及在該交流信號的該周期結(jié)束前，計算出該交流信號的有效值。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明結(jié)構(gòu)特征和技術(shù)要點，下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

圖1為本發(fā)明之一種單相交直流檢測電路結(jié)構(gòu)的方塊圖；

圖2為本發(fā)明之信號整流電路的電路圖；

圖3為本發(fā)明之過零點檢測電路的電路圖；

圖4為本發(fā)明之信號采樣電路的電路圖；

圖5為本發(fā)明之原始的交流輸入信號的示意圖；

圖6為本發(fā)明之原始交流信號經(jīng)整流后輸出的信號的示意圖；

圖7為本發(fā)明之交流輸入時零點捕捉電路的輸出信號的示意圖；

圖8為本發(fā)明之直流輸入時零點捕捉電路的輸出信號的示意圖；以及

圖9為本發(fā)明之交流信號采樣的示意圖。

附圖標(biāo)記說明：信號整流電路10，過零點檢測電路12，信號采樣電路14，主控制芯片16，輸入信號AC/DC_Signal，電容C1,C2，整流橋D1，輸出信號Output1，輸出信號Output2，晶體管Q1，電阻R1-R8，時段t1、t2,T峰值Vpp，瞬時信號V_signal。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實施例中的附圖，對實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行具體、清楚、完整地描述。

須知，本說明書所附圖式繪示之結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示之內(nèi)容，以供熟悉此技藝之人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實施之限定條件，故不具技術(shù)上之實質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)之修飾、比例關(guān)系之改變或大小之調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生之功效及所能達(dá)成之目的下，均應(yīng)落在本發(fā)明所揭示之技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋之范圍內(nèi)。

如圖1所示，本發(fā)明的交直流信號檢測系統(tǒng)，包括一信號整流電路10、一過零點檢測電路12、一信號采樣電路14及一主控制芯片16，其中，信號整流電路10可將一輸入信號（交流信號/直流信號）AC/DC_Signal轉(zhuǎn)換成一瞬時信號V_signal，過零點檢測電路12可檢測或捕捉瞬時信號V_signal的一過零位置，并將一輸出信號Output1輸出；信號采樣電路14可測量瞬時信號V_signal的一瞬時值，并輸出一輸出信號Output2，主控制芯片16可控制信號整流電路10、過零點檢測電路12及信號采樣電路14，此外，主控制芯片16依據(jù)輸出信號Output1及輸出信號Output2來計算輸入信號的類型、頻率及有效值。