[發(fā)明專利]一種基于電磁感應(yīng)的過零檢測(cè)裝置和檢測(cè)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810599218.1
• 申請(qǐng)日: 2018-06-12
• 公開（公告）號(hào): CN109061277A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 文博;梁江飛;張超鵬;孫佳佳;張?bào)K超;韓俊俊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京熊貓電子制造有限公司
• 主分類號(hào): G01R19/175
• 分類號(hào): G01R19/175
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 莫英妍;夏平

1.一種基于電磁感應(yīng)的過零檢測(cè)裝置，其特征在于，包括依次連接的交流電源、電磁感應(yīng)單元、交流信號(hào)放大單元、過零比較單元和微處理器；

交流電源，用于提供交流信號(hào)；

電磁感應(yīng)單元，用于把交流電信號(hào)轉(zhuǎn)化為低壓交流信號(hào)，電磁感應(yīng)單元的輸入端靠近交流電源負(fù)載導(dǎo)線設(shè)置，電磁感應(yīng)單元的輸出端與交流信號(hào)放大單元的輸入端連接；

交流信號(hào)放大單元，用于放大低壓交流信號(hào)的正半波信號(hào)并輸出，輸出端與過零比較單元的輸入端連接；

過零比較單元，用于比較經(jīng)過放大處理后的低壓交流信號(hào)與過零檢測(cè)信號(hào)，輸出過零信號(hào)并把該信號(hào)輸出給微處理器；

微處理器，用于根據(jù)過零信號(hào)確定交流電信號(hào)的過零點(diǎn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電磁感應(yīng)的過零檢測(cè)裝置，其特征在于，過零檢測(cè)信號(hào)為方波信號(hào)，且過零檢測(cè)信號(hào)的相位與低壓交流信號(hào)的相位同步。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電磁感應(yīng)的過零檢測(cè)裝置，其特征在于，電磁感應(yīng)單元包括第一電感、第一電容和第二電容，第一電感與第一電容并聯(lián)，第一電感與第一電容的一共接點(diǎn)串聯(lián)第二電容，第一電感與第一電容的另一共接點(diǎn)是電磁感應(yīng)單元的輸入端，第二電容的另一端是電磁感應(yīng)單元的輸出端。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于電磁感應(yīng)的過零檢測(cè)裝置，其特征在于，第一電感為m個(gè)串聯(lián)的電感，第一電容為n個(gè)并聯(lián)的電容，m、n均為正整數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電磁感應(yīng)的過零檢測(cè)裝置，其特征在于，交流信號(hào)放大單元包括第一運(yùn)算放大器、第一電阻和第二電阻，第一運(yùn)算放大器的正向信號(hào)輸入端連接電磁感應(yīng)單元的輸出端，第一電阻的一端與第二電阻的一端連接，第一電阻的另一端接地，第一電阻與第二電阻的共接點(diǎn)連接第一運(yùn)算放大器的負(fù)向信號(hào)輸入端，第二電阻的另一端連接第一運(yùn)算放大器的輸出端，第二電阻與第一運(yùn)算放大器輸出端的共接點(diǎn)是交流信號(hào)放大單元的輸出端，且第一電阻的阻值遠(yuǎn)小于第二電阻的阻值。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于電磁感應(yīng)的過零檢測(cè)裝置，其特征在于，第一電阻為p個(gè)相互串并聯(lián)的電阻，第二電阻為q個(gè)相互串并聯(lián)的電阻，p、q均為正整數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電磁感應(yīng)的過零檢測(cè)裝置，其特征在于，過零比較單元包括第三電阻、第四電阻、第五電阻、第一比較器、第三電容和第一二極管，

第三電阻的一端連接交流信號(hào)放大單元的輸出端，第三電阻的另一端連接第一比較器的正向信號(hào)輸入端，第四電阻的一端連接第一比較器的負(fù)向信號(hào)輸入端，第四電阻的另一端接地，第五電阻的一端連接第一比較器的輸出端，第五電阻的另一端連接第三電容的一端，第三電容的另一端接地，第三電容與第五電阻的共接點(diǎn)連接第一二極管的負(fù)極，第一二極管的正極接地，第五電阻、第三電容和第一二極管負(fù)極的共接點(diǎn)是過零比較單元的輸出端且與微處理器連接，第一二極管濾除浪涌電壓。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于電磁感應(yīng)的過零檢測(cè)裝置，其特征在于，第三電阻為i個(gè)相互串并聯(lián)的電阻，第四電阻為j個(gè)相互串并聯(lián)的電阻，第五電阻為k個(gè)相互串并聯(lián)的電阻，第三電容為l個(gè)并聯(lián)的電容，i、j、k、l均為正整數(shù)。

9.一種基于電磁感應(yīng)的過零檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：電磁感應(yīng)單元檢測(cè)交流電源負(fù)載導(dǎo)線輸出的磁場(chǎng)信號(hào)，其中的諧振電路將磁場(chǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為強(qiáng)度一致的低壓交流電信號(hào)，并由交流耦合電路抑制直流信號(hào)分量，然后輸出給交流信號(hào)放大單元；

步驟2：交流信號(hào)放大單元中的運(yùn)算放大器對(duì)低壓交流電信號(hào)中的正半波信號(hào)進(jìn)行放大處理、對(duì)負(fù)半波信號(hào)不處理，然后輸出給過零比較單元；

步驟3：過零比較單元中的比較器對(duì)低壓交流電信號(hào)進(jìn)行過零比較輸出，在正半波信號(hào)到來時(shí)輸出高電平，在非正半波信號(hào)到來時(shí)輸出低電平，且由RC濾波器濾除高頻交流信號(hào)，由二極管濾除方波的浪涌電壓，然后輸出過零信號(hào)并把該輸出給微處理器；

步驟4：微處理器根據(jù)過零信號(hào)確定交流電信號(hào)的過零點(diǎn)。

10.一種電器，其特征在于，包括權(quán)利要求1至8中任一所述的基于電磁感應(yīng)的過零檢測(cè)裝置。