本發(fā)明涉及交流電壓檢測,具體涉及一種輸入交流電壓的檢測方法及檢測電路。
背景技術(shù):
1、目前,存在一些設(shè)備在使用之前,需要判斷其網(wǎng)電壓是否超過限定值,需要對網(wǎng)電壓進行采集進而對網(wǎng)電壓的大小進行判斷。現(xiàn)有的技術(shù)中,多采用將網(wǎng)電壓通過互感器后,通過整流電路將交流電轉(zhuǎn)換成直流電,再通過mcu的ad功能采集得到當前網(wǎng)電壓值。
2、但是,上述現(xiàn)有技術(shù)所采用的整流電路大多采用二極管和/或電解電容等對溫度變化較為敏感的元器件,因此整個網(wǎng)電壓的采集過程會受到環(huán)境溫度的較大影響,進而影響并干擾mcu采集到的電壓數(shù)據(jù),致使無法準確判斷出輸入的網(wǎng)電壓。同時,二極管、電解電容等元器件的采用還存在成本較高,采集方法以及電路復(fù)雜的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本技術(shù)提供了一種輸入交流電壓的檢測方法及檢測電路,以至少解決相關(guān)技術(shù)中存在的檢測準確性低、成本較高的技術(shù)問題。
2、根據(jù)本技術(shù)實施例的一個方面,提供了一種輸入交流電壓的檢測方法,應(yīng)用于一種輸入交流電壓的檢測電路,所述檢測電路包括:電流互感模塊,輸入線圈與待檢測電路相連接;檢測模塊,包括檢測端與基準端,分別與所述電流互感模塊的輸出線圈的兩端相連接;偏置電路,輸入端分別與所述輸出線圈的輸出端以及所述基準端相連接;所述檢測方法包括:獲取所述檢測端與基準端之間多個周期內(nèi)的采樣峰值電壓;根據(jù)所述多個周期內(nèi)的采樣峰值電壓確定交流電壓最終值。
3、本技術(shù)中,輸入交流電壓的檢測電路沒有采用二極管、電解電容等對溫度變化較為敏感的元器件,而是使交流電通過電流互感模塊之后,加入偏置電路,使得電壓在單片機的引腳工作范圍之內(nèi),使mcu直接采集正弦波峰值來判斷當前的網(wǎng)電壓值。盡量避免網(wǎng)電壓值的檢測受到溫度的較大影響,同時減少了元器件的使用,降低了成本,降低了電路的復(fù)雜性。檢測方法則是根據(jù)多個周期內(nèi)的采樣峰值電壓確定交流電壓最終值,大大降低了檢測方法的復(fù)雜性,同時提高了檢測的準確性。
4、作為一種可選的實施方式,所述檢測方法還包括:在一個周期內(nèi)以預(yù)設(shè)采樣頻率獲取多個采樣電壓;確定多個所述采樣電壓中的采樣峰值電壓、在所述采樣峰值電壓采樣前且與所述采樣峰值電壓的采樣時刻最接近的第一采樣電壓以及在所述采樣峰值電壓采樣后且與所述采樣峰值電壓的采樣時刻最接近的第二采樣電壓;根據(jù)一個周期內(nèi)的所述采樣峰值電壓、所述第一采樣電壓以及所述第二采樣電壓確定所述采樣峰值電壓為第一有效采樣峰值電壓或無效采樣峰值電壓;根據(jù)多個所述第一有效采樣峰值電壓確定交流電壓最終值。
5、在該種實施方式中,通過在一個周期內(nèi)獲取到的采樣峰值電壓前后最接近的第一采樣電壓以及第二采樣電壓來判斷該周期內(nèi)的采樣峰值電壓是否有效,即第一采樣電壓與第二采樣電壓越相近,那么該周期內(nèi)獲取到的采樣峰值電壓則越準確。該種獲取方式能夠準確判斷一個周期內(nèi)獲取到的采樣峰值電壓的有效性,而且判斷方式簡單直接,同時也能夠提高峰值電壓獲取的準確性。
6、作為一種可選的實施方式,所述根據(jù)一個周期內(nèi)的所述采樣峰值電壓、所述第一采樣電壓以及所述第二采樣電壓確定所述采樣峰值電壓為第一有效采樣峰值電壓或無效采樣峰值電壓包括:確定所述采樣峰值電壓與所述第一采樣電壓的差值以及所述第二采樣電壓與所述采樣峰值電壓的差值;判斷所述采樣峰值電壓與所述第一采樣電壓的差值以及所述第二采樣電壓與所述采樣峰值電壓的差值是否符合預(yù)設(shè)條件;若所述采樣峰值電壓與所述第一采樣電壓的差值以及所述第二采樣電壓與所述采樣峰值電壓的差值符合預(yù)設(shè)條件,則所述采樣峰值電壓則為所述第一有效采樣峰值電壓。
7、在該種實施方式中,設(shè)定用于判斷一個周期內(nèi)的采樣峰值電壓是否為有效采樣峰值電壓的條件,即判斷所述采樣峰值電壓與所述第一采樣電壓的差值以及所述第二采樣電壓與所述采樣峰值電壓的差值是否符合預(yù)設(shè)條件。能夠進一步準確判斷一個周期內(nèi)獲取到的采樣峰值電壓的有效性,進一步提高峰值電壓獲取的準確性。
8、作為一種可選的實施方式,將所述采樣峰值電壓與所述第一采樣電壓的差值設(shè)置為δx1;將所述第二采樣電壓與所述采樣峰值電壓的差值設(shè)置為δx2;所述預(yù)設(shè)條件包括:δx1≥(δx2*k1)且δx1≤δx2;或,δx2≥(δx1*k1)且δx2≤δx1;其中,k1為預(yù)設(shè)比例系數(shù),且k1<1。
9、在該種實施方式中,進一步限定了所述預(yù)設(shè)條件,其中預(yù)設(shè)比例系數(shù)k1的設(shè)定,能夠根據(jù)實際情況對預(yù)設(shè)條件進行修改,在準確性要求更高的情況下,k1則更接近1,該種設(shè)置方式能夠進一步提高周期內(nèi)采樣峰值電壓有效性判斷的準確性。
10、作為一種可選的實施方式,所述根據(jù)多個所述第一有效采樣峰值電壓確定交流電壓最終值包括:對多個所述第一有效采樣峰值電壓進行低通濾波,得到交流電壓最終值。
11、在該種實施方式中,采用低通濾波的方式對多個第一有效采樣峰值電壓進行濾波處理,能夠減少網(wǎng)電壓中的波動對輸出數(shù)據(jù)的影響,進一步提高網(wǎng)電壓值的準確性。
12、作為一種可選的實施方式,所述對多個所述第一有效采樣峰值電壓進行低通濾波包括:根據(jù)多個所述第一有效采樣峰值電壓所在周期的前后順序,將第一個所述第一有效采樣峰值電壓設(shè)置為初始電壓值;根據(jù)所述初始電壓值與第二個所述第一有效采樣峰值電壓確定第一濾波值,并將所述第一濾波值設(shè)置為當前濾波值;根據(jù)所述當前濾波值和下一個所述第一有效采樣峰值電壓更新當前濾波值。
13、作為一種可選的實施方式,所述根據(jù)所述當前濾波值和下一個所述第一有效采樣峰值電壓更新當前濾波值包括:v0=v1*k2+x0*(1-k2);其中,v0為更新后的當前濾波值,v1為更新前的當前濾波值,x0為第一有效采樣峰值電壓,k2為濾波系數(shù),k2<1。
14、作為一種可選的實施方式,所述根據(jù)多個所述第一有效采樣峰值電壓確定交流電壓最終值包括:對多個所述采樣峰值電壓進行均值濾波,得到交流電壓最終值。
15、作為一種可選的實施方式,所述根據(jù)所述多個周期內(nèi)的采樣峰值電壓確定交流電壓最終值包括:獲取偏置電壓;判斷多個所述采樣峰值電壓是否大于所述偏置電壓;大于所述偏置電壓的采樣峰值電壓則為第二有效采樣峰值電壓;根據(jù)多個所述第二有效采樣峰值電壓確定交流電壓最終值。
16、在該種實施方式中,可以根據(jù)偏置電壓對采樣峰值電壓進行過濾,只取高于偏置電壓對應(yīng)的采樣峰值電壓,能夠減少運算量,降低mcu的計算負擔(dān)。
17、根據(jù)本技術(shù)的另一方面,還公開了一種輸入交流電壓的檢測電路,包括:電流互感模塊,輸入線圈與待檢測電路相連接;檢測模塊,包括檢測端與基準端,分別與所述電流互感模塊的輸出線圈的輸出端以及輸入端相連接;偏置電路,輸入端分別與所述輸出線圈的輸出端以及所述基準端相連接;所述基準端與所述偏置電路輸入端之間還包括有第一電阻;所述偏置電路包括有設(shè)置于輸出端與輸入端之間的第二電阻,且所述偏置電路的輸出端接地連接;還包括濾波電容,設(shè)置于所述檢測端與所述基準端之間。
18、具體地,輸入交流電壓的檢測電路沒有采用二極管、電解電容等對溫度變化較為敏感的元器件,而是使交流電通過電流互感模塊之后,加入偏置電路,使得電壓在單片機的引腳工作范圍之內(nèi),使mcu直接采集正弦波峰值來判斷當前的網(wǎng)電壓值。盡量避免網(wǎng)電壓值的檢測受到溫度的較大影響,同時減少了元器件的使用,降低了成本,降低了電路的復(fù)雜性。