一种交流电的瞬时相位测量方法

摘要

本发明提供了一种交流电的瞬时相位测量方法，也适用于低频率信号的瞬时相位测量。该方法的基本原理是首先通过采样值计算交流电的前几个周波的过零点(交流电信号由低向高变化时的过零点)时间，后由过零点计算交流电的周期，再预测当前周波的周期，最后根据过零点时间、预测的交流电周期和当前时间计算交流电的当前相位。本发明相比较传统的零交法而言，不需要将交流电转换成方波，克服了传统的过零点检测抗干扰能力差的缺点，尤其适合于交流电的瞬时相位测量，系统检测方便，硬件开销小；同时实现起来简单合理，数据准确、可靠；在测量的精度、抗干扰性等发明得到很大的提高。

主权项

一种交流电的瞬时相位测量方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1)，对交流电进行采样，得到一段时间内交流电信号的采样值；步骤2)，根据步骤1)得到的采样值，在交流电信号由低向高变化时的零点附近选择n个采样点，拟合一条直线，设该直线与时间轴的交点为过零点，n≥2；步骤3)，根据步骤2)得到的一系列过零点，计算交流电信号的周期；具体包括以下步骤：3‑1)在交流电信号第j个由低向高变化时的零点附近选择若干个采样点之后，假设选取的采样点数为n，每个采样点的采样时间为ti，采样值为yi，则令 C 1 j = Σ 1 n t i , C 2 j = Σ 1 n y i , C 3 j = Σ 1 n t i 2 , C 4 j = Σ 1 n t i y i ; 再令： B j = C 2 j C 1 j - n C 4 j C 1 j C 1 j - n C 3 j , A j = C 2 j - C 1 j B j n ; 则拟合的直线方程式为：y＝Aj*t+Bj；则对应的过零点时间： T j = - 1 * A j B j ; 上式中，n≥2，i、j均为自然数；3‑2)重复步骤3‑1)可以得到若干个过零点时间T1，T2，T3...Tj‑1，Tj，Tj+1...Tn，由于被测交流电的周期可表示为：Tpj＝Tj+1‑Tj，因此获得的交流电周期依次为Tp1，Tp2，Tp3，Tp4，...Tpk‑1，Tpk，k为自然数；步骤4)，根据步骤3)计算得出的交流电信号周期，预测当前周波的周期；步骤5)，根据前一个时段交流电信号由低向高变化时计算得出的过零点的时间、步骤4)预测的当前周波的周期以及当前时间，计算得出当前的瞬时相位。