一种快速测量交流电信号相位差的方法

摘要

本发明提供了一种快速测量交流电信号相位差的方法。本发明首先对采样值进行预处理，后直接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，再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。

主权项

1.一种快速测量交流电信号相位差的方法，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；在被测电信号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_i，采样值为y_i，则n个采样点的采样值的平均值M和平均采样发生时间T表示为：$M_j=\frac{\underset{1}{\overset{n}{\Sigma }}{y}_i}{n},$$T_j=\frac{\underset{1}{\overset{n}{\Sigma }}{t}_i}{n};$上式中，n≥1，n、i、j均为自然数，则(M_j，T_j)表示一个虚拟点；步骤3)，根据被测电信号在过零点附近的交流电信号由低向高变化的过程、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_j，通过计算的方式来获得一个时间差T′_j，所述时间差T′_j代表纯正弦信号下离虚拟点(M_j，T_j)最近的过零点与该虚拟点之间的时间差；则对应的过零点时间表示为：T_zj＝T_j+T′_j；将在零点附近的正弦信号近似看作一条直线，则过零点时间T_zj的计算方法如下：其中f_c是交流电标准频率，T_c是交流电标准周期，U_MAX是交流电信号最大值，U_EMS是交流电信号有效值，上式成立的条件是或者的值接近于0；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。