发明名称 一种交流电信号的相位差测量方法
摘要 本发明提供了一种交流电信号的相位差测量方法。本发明首先对采样值进行预处理,后经查表并计算两路或多路交流电信号由低向高变化时的过零点时间,然后由过零点计算信号的周期,最后使用不同信号的过零点时间的差异和信号的周期来计算信号之间的相位差。本发明不需要将交流电信号转换成方波,克服了传统的过零点检测抗干扰能力差的缺点,本方法还适合于低频信号的相位差测量,系统检测方便,硬件开销小;系统的抗干扰能力较强;实现起来简单合理,数据准确、可靠、有较广泛的应用前景。
申请公布号 CN102095934B 申请公布日期 2012.11.28
申请号 CN201010593402.9 申请日期 2010.12.17
申请人 南京邮电大学 发明人 戴尔晗
分类号 G01R25/00(2006.01)I 主分类号 G01R25/00(2006.01)I
代理机构 南京经纬专利商标代理有限公司 32200 代理人 许方
主权项 1.一种交流电信号的相位差测量方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤1),对被测电信号进行采样,得到被测电信号的采样值;在电信号的采样值的某一个由低向高变化时的零点附近选择任意组合的n个采样点;步骤2),假设每个采样点的采样时间为t<sub>i</sub>,采样值为y<sub>i</sub>,则n个采样点的采样值的平均值M<sub>j</sub>和平均采样发生时间T<sub>j</sub>表示为:<maths num="0001"><![CDATA[<math><mrow><msub><mi>M</mi><mi>j</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><munderover><mi>&Sigma;</mi><mn>1</mn><mi>n</mi></munderover><msub><mi>y</mi><mi>i</mi></msub></mrow><mi>n</mi></mfrac><mo>,</mo></mrow></math>]]></maths><maths num="0002"><![CDATA[<math><mrow><msub><mi>T</mi><mi>j</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><munderover><mi>&Sigma;</mi><mn>1</mn><mi>n</mi></munderover><msub><mi>t</mi><mi>i</mi></msub></mrow><mi>n</mi></mfrac><mo>;</mo></mrow></math>]]></maths>上式中,n≥1,n、i、j均为自然数,则(M<sub>j</sub>,T<sub>j</sub>)表示一个虚拟点;步骤3),根据被测电信号在过零点附近由低向高的变化过程、电信号有效值或者峰值,以及步骤2)所述n个采样点的采样值的平均值M<sub>j</sub>,通过查表的方式来获得一个时间差<img file="FDA00001941652100013.GIF" wi="70" he="81" />所述时间差<img file="FDA00001941652100014.GIF" wi="48" he="81" />代表纯正弦信号下,离虚拟点(M<sub>j</sub>,T<sub>j</sub>)最近的过零点与该虚拟点之间的时间差;对应的过零点时间为:<img file="FDA00001941652100015.GIF" wi="260" he="80" />其中上述查表所涉及的表格共有两列,其中第一列是<img file="FDA00001941652100016.GIF" wi="259" he="118" />或者<img file="FDA00001941652100017.GIF" wi="234" he="117" />表格的第二列是<img file="FDA00001941652100018.GIF" wi="259" he="117" />对应的时间差<img file="FDA00001941652100019.GIF" wi="69" he="81" />步骤4),依次在电信号的采样值的其它由低向高变化的零点附近选择任意组合的n个采样点,重复步骤2)和步骤3)得到若干个过零点时间,根据这若干个过零点时间,计算得出被测电信号的周期;步骤5),根据不同信号的过零点时间的差异和步骤4)得到的信号的周期,计算得到信号之间的相位差。
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