发明名称 电力正弦信号过零时间、频率、相位差的检测方法
摘要 本发明公开了一种电力正弦信号过零时间、频率、相位差的检测方法,所述过零时间的检测方法,是利用正弦信号在过零附近都可以近似等效为线性信号的基本原理,在粗略检测到信号过零位置后,通过一元线性回归理论统计信号过零附近电压幅值,从而获得正弦信号过零时间。对正弦信号过零点频率进行检测的方法,是用所得信号各过零点相位差,通过累积平均后得到信号每个过零点的周期值,然后求倒计算可得信号频率值。对相位差进行检测的方法,是用各不同信号的过零点相位值,算出不同信号之间的相位差。本发明能对实际信号的过零点的相对位置辨别不敏感,同时能在数字检测系统中实现较高检测准确度,而且对信号源的噪声与干扰也有很强的抑制作用,最终保证了该方法在高精度检测场所中的应用。
申请公布号 CN101871965B 申请公布日期 2012.01.04
申请号 CN201010198080.8 申请日期 2010.06.11
申请人 威胜集团有限公司 发明人 易龙强;宋慧娜;冯喜军
分类号 G01R19/175(2006.01)I;G01R23/14(2006.01)I;G01R25/00(2006.01)I 主分类号 G01R19/175(2006.01)I
代理机构 长沙永星专利商标事务所 43001 代理人 周咏;林毓俊
主权项 1.一种电力正弦信号过零时间的检测方法,其特征是利用正弦信号在过零附近都可以近似等效为线性信号的基本原理,在粗略检测到信号过零位置后,通过一元线性回归理论统计信号过零附近电压幅值,获得正弦信号过零时间,所述正弦信号过零时间适用下列公式<maths num="0001"><![CDATA[<math><mrow><mi>t</mi><mo>=</mo><mover><mi>t</mi><mo>&OverBar;</mo></mover><mo>-</mo><mover><mi>u</mi><mo>&OverBar;</mo></mover><mo>&CenterDot;</mo><mfrac><mrow><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>t</mi><mi>i</mi></msub><mo>-</mo><mover><mi>t</mi><mo>&OverBar;</mo></mover><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup></mrow><mrow><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mrow><mo>(</mo><msub><mi>t</mi><mi>i</mi></msub><mo>-</mo><mover><mi>t</mi><mo>&OverBar;</mo></mover><mo>)</mo></mrow><mrow><mo>(</mo><msub><mi>u</mi><mi>i</mi></msub><mo>-</mo><mover><mi>u</mi><mo>&OverBar;</mo></mover><mo>)</mo></mrow></mrow></mfrac><mo>=</mo><mi>k</mi><mo>-</mo><mfrac><mn>1</mn><mn>2</mn></mfrac><mo>-</mo><mfrac><mrow><mfrac><mrow><mi>n</mi><mrow><mo>(</mo><msup><mi>n</mi><mn>2</mn></msup><mo>-</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mrow><mn>12</mn></mfrac><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>0</mn></mrow><mrow><mi>n</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></munderover><mi>u</mi><mrow><mo>(</mo><mi>k</mi><mo>-</mo><mfrac><mi>n</mi><mn>2</mn></mfrac><mo>+</mo><mi>i</mi><mo>)</mo></mrow></mrow><mrow><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>0</mn></mrow><mrow><mi>n</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></munderover><mrow><mo>(</mo><mi>i</mi><mo>-</mo><mfrac><mrow><mi>n</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow><mn>2</mn></mfrac><mo>)</mo></mrow><mrow><mo>(</mo><mi>n</mi><mo>&CenterDot;</mo><mi>u</mi><mrow><mo>(</mo><mi>k</mi><mo>-</mo><mfrac><mi>n</mi><mn>2</mn></mfrac><mo>+</mo><mi>i</mi><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>0</mn></mrow><mrow><mi>n</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></munderover><mi>u</mi><mrow><mo>(</mo><mi>k</mi><mo>-</mo><mfrac><mi>n</mi><mn>2</mn></mfrac><mo>+</mo><mi>i</mi><mo>)</mo></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow></mfrac></mrow></math>]]></maths>其中,右式为信号在内存中的计算公式,式中:<img file="FSB00000626913000012.GIF" wi="53" he="40" />所取分析信号的时间均值<img file="FSB00000626913000013.GIF" wi="57" he="37" />所取分析信号的幅值均值u(k):所取分析信号采样幅值k:信号过零点在内存中的地址偏移量n:所取分析信号的点数在信号过零左右基本对称地取n个数字采样值作为独立观察样本,为:(t<sub>i</sub>,u<sub>i</sub>),i=1,2,…,n。
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