[发明专利]一种数字化测量交流电的瞬时相位的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种数字化测量交流电的瞬时相位的方法，也适用于低频率信号的瞬时相位测量。

背景技术

在日常生活、生产过程中常常需要测量交流电的瞬时相位，测量的瞬时相位越准确，应用的效果往往更好。在现有的瞬时相位测量方法中，大多数采用传统的零交法测量某一路信号的瞬时相位，这种算法易于实现，但是容易受到干扰的影响，使得测量的精度较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中交流电的瞬时相位测量精度不够准确，提出了一种数字化测量交流电的瞬时相位的方法，相比较传统的零交法而言，在测量的精度、抗干扰性等发明得到很大的提高。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种数字化测量交流电的瞬时相位的方法，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，然后生成采样信号；

步骤2）,在被测电信号的采样信号中，当被测电信号在一个周波内越过负峰值后选择m个在采样时间上按次序排放的采样点，设这m个采样点的采样时间分别为t₁、t₂、...t_i、t_i+1、...t_m，采样值分别为x₁、x₂、...x_i、x_i+1...x_m，其中i、m均为自然数且1≤i<m；

步骤3），令S_i为从第1采样点(x₁,t₁)到第i采样点(x_i,t_i)的数字积分，则S_i+1为从第1采样点(x₁,t₁)到第i+1采样点(x_i+1,t_i+1)的数字积分；当S_i和S_i+1的乘积小于等于0时，在第i个采样点和第i+1个采样点之间通过插值的方式获取一个数字积分结束点k，使得从第1采样点(x₁,t₁)到积分结束点(x_k,t_k)的数字积分为零，计算得出积分结束点k的虚拟发生时间t_k；

步骤4），计算过零点时间：

步骤5），重复步骤2）至步骤4）依次得到若干个过零点时间：T_z1,T_z2...T_zj,T_zj+1...T_zn，其中，j=1、2、…n，n为正整数，则被测电信号的周期：T_pj=T_zj+1-T_zj，因此获得被测电信号的周期依次为T_p1,T_p2,T_p3,......T_pn-1；

步骤6），根据步骤5）计算得出的交流电信号周期，预测当前周波的周期；

步骤7），根据前一个时段交流电信号的过零点的时间、步骤6）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。

进一步的，本发明的一种数字化测量交流电的瞬时相位的方法，步骤1）所述对被测电信号进行采样是等时间间隔采样或者是不等时间间隔采样。

进一步的，本发明的一种数字化测量交流电的瞬时相位的方法，步骤1）所述的采样为对被测电信号的整周波进行采样。

进一步的，本发明的一种数字化测量交流电的瞬时相位的方法，所述第1采样点的选取方案为：当被测电信号的周波过负峰值后未到达零点时选择一个采样点作为第1采样点。

进一步的，本发明的一种数字化测量交流电的瞬时相位的方法，其特征在于：所述步骤6）的具体步骤如下：