[發明專利]一種周期信號有效值最優測量電路

有效

• 申請號: 202111066922.9
• 申請日: 2021-09-13
• 公開（公告）號: CN113740592B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 余心舒;彭志輝;馬光
• 申請（專利權）人: 溫州大學
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R19/02;G06F17/15
• 代理公司: 杭州萬合知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 33294
• 代理人: 余冬

本發明公開了一種周期信號導數有效值測量電路，其特征在于：包括直流偏置電路、方波信號發生電路、移相電路、積分電路、比較電路和微處理器三路捕獲單元，通過計算得到x(t)有效值的最優估計值本發明給出的周期信號有效值最優測量電路實現簡單，能顯著提高有效值測量精度，具有結構簡單、成本低和抗干擾能力強的特點。

技術領域

本發明涉及一種信號處理領域，特別是一種周期信號有效值最優測量電路。

背景技術

在儀器儀表及測控領域需要獲得任意周期信號的有效值，為了獲得最優的有效值測量精度，最主要的方法有兩種：①提高AD的采樣頻率和有效位數；②AD實現同步采樣。所以，在AD采樣頻率和有效位數一致的情況下，同步采樣條件下的有效值其精度最高。同步采樣就是AD在待測信號過零點開始采樣，這就需要復雜的過零點檢測電路，并且需要保證AD在零點以最小的延遲時間啟動采樣。上述兩點的實現，會導致硬件電路和軟件算法更復雜和成本更高。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種周期信號有效值最優測量電路。本發明能具有結構簡單、成本低和抗干擾能力強的特點。

本發明的技術方案：一種周期信號有效值最優測量電路，其特征在于：包括

直流偏置電路：將直流偏置值V_DC和待測周期信號x(t)進行疊加，得到輸出信號x₁(t)＝x(t)+V_DC，滿足：U_c＞x₁(t)＞0；

方波信號發生電路：微處理器的PWM端口產生方波u_PWM；

移相電路：使用兩個延遲線模塊對方波u_PWM分別進行延遲T₁和T₂，得到對應的PWM信號和滿足：周期占空比并且

積分電路：對u_PWM、和進行積分，得到三角波u_c(t)、和

比較電路：將x₁(t)分別于與u_c(t)、和進行比較，分別得到輸出PWM信號v_PWM、和

微處理器三路捕獲單元：捕獲v_PWM、和的導通時間，分別記為：和

根據計算x₁(t)與u_c(t)、和進行PWM調制后有效值的估計值分別為和進而得到x(t)有效值的最優估計值

與現有技術相比，具有以下優勢：

①無需高精度的過零點檢測電路、AD采樣模塊和同步采樣算法，降低的系統的成本，提高抗干擾能力；

②系統結構相對簡單，實現難度低；

本發提供的有效值最優測量電路，為儀器儀表和測控領域提供了一種新的測量方案。

本發明給出的周期信號有效值最優測量電路實現簡單，能顯著提高有效值測量精度，為周期信號有效值高精度測量提供一種新的實現方案。

附圖說明

圖1是周期信號有效值最優測量電路原理圖。

圖2是u_c(t)、和生成原理圖。

圖3是導數有效值計算程序流程圖；

圖4是u_c(t)、和x₁(t)之間的相互關系示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明，但并不作為對本發明限制的依據。