一种通过电流探测器获取剩余电流值的方法技术

本发明专利技术公开了一种通过电流探测器获取剩余电流值的方法，该算法包括如下步骤，采集步骤：在同一周期内设定采集时间，直接采集通过剩余电流互感器的剩余电流的交流电压值；求值步骤：将在同一采集时间内多次采集的剩余交流电压值进行累加，并根据累加结果，输出剩余电流值。本发明专利技术的有益效果是，精度高、抗干扰能力强、剩余电流探测器无需调零，具有高精度、高抗谐波干扰及抗杂波干扰的能力、具有良好的平衡特性、优异的抗强电流冲击的能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及剩余电流采集改进，特别是一种通过电流探测器获取剩余电流值的方法。
技术介绍
GB14287.2-2014对剩余电流式电气火灾监控探测器(以下简称剩余电流探测器)的要求非常高，致使剩余电流探测器很难达到要求。其中以剩余电流探测器的精度、平衡性、电梯运行干扰等方面最难通过国家消防电子产品质量监督检验中心的检测。所述剩余电流探测器由剩余电流互感器和控制模块两部分组成，其中，剩余电流互感器对剩余电流探测器的精度及平衡性起到很重要的作用，但剩余电流互感器性能指标越高，价格越高。比如：0.2级精度的剩余电流互感器价格可能是0.5级精度剩余电流互感器价格的两倍或以上。而且，无论精度多高的剩余电流互感器对电梯运行时产生的谐波干扰、及大电流冲击等干扰都无能为力，所以，剩余电流探测器要达到国标的要求，需要依赖控制模块。控制模块硬件方面能提升的空间极为有限，迫切需要优异的软件算法解决上述问题，使剩余电流探测器满足国标的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述问题，设计了一种通过电流探测器获取剩余电流值的方法。实现上述目的本专利技术的技术方案为，一种通过电流探测器获取剩余电流值的方法，包括如下步骤，采集步骤：在同一周期内设定采集时间，直接采集通过剩余电流互感器的剩余电流的交流电压值；求值步骤：将在同一采集时间内多次采集的剩余交流电压值进行累加，并根据累加结果，输出剩余电流值。所述求值步骤具体包括：干扰信号判断步骤：判断周期内剩余电流的交流电压值频率，若正常，退出干扰信号判断步骤，进入累加值判断步骤，若不正常，退出干扰信号判断步骤，进入干扰信号处理步骤；累加值判断步骤：判断累加值是否合理，若合理，输出实际的累加值，若不合理，输出限制值；所述干扰信号处理步骤，其具体为：舍弃多次采集的交流电压值的累加值。判断周期内剩余电流的交流电压值频率，若正常，退出干扰信号判断步骤，进入累加值判断步骤，其具体方法为：若周期内被检测的剩余电流的交流电压值频率在范围内，多次采集的电压值的累加值即为当前的剩余电流值，并将多次采集的交流电压值的累加值进行输出。所述判断累加值是否合理，若合理，输出实际的累加值，其具体步骤为：若累加值小于预定值，则输出实际的累加值；所述判断累加值是否合理，若不合理，输出限制值，其具体步骤为：若累加值大于预定值，则实际输出的累加值为该预定值。所述采集步骤中，该交流电压值为采样时刻剩余电流信号电压值减去MCU的Vcc/2所得到的差值的绝对值。一种剩余电流值采集装置，包括：采样模块1和求值模块2；所述采样模块，在同一周期内，设定采样时间，用于采集通过剩余电流互感器次级的交流电流信号，并转化成相应的电压值，由采样模块的输出端输出该电压值；所述求值模块，将同一周期的采样时间内采集到的多个交流电压值进行累加，并根据累加结果，由求值模块的输出端输出剩余电流值。所述求值模块判断周期内剩余电流的交流电压值频率，若正常，进行累加值判断，若不正常，进行干扰信号处理；所述求值模块判断累加值是否合理，若合理，求值模块输出端输出实际的累加值，若不合理，求值模块输出端输出限制值。所述求值模块将同一周期的采样时间内采集到的多个电压值进行累加，并根据累加结果，由求值模块的输出端输出剩余电流值，其具体为：求值模块判断周期内剩余电流的交流电压值频率，若正常，进行累加值判断，若不正常，舍弃多次采集的交流电压值的累加值。所述求值模块判断累加值是否合理，若合理，求值模块的输出端输出实际的累加值，其具体步骤为：若累加值小于预定值，则求值模块的输出端输出实际的累加值；所述求值模块判断累加值是否合理，若不合理，求值模块的输出端输出限制值，其具体步骤为：若累加值大于预定值，则求值模块的输出端实际输出的累加值为该预定值。利用本专利技术的技术方案制作的一种通过电流探测器获取剩余电流值的方法，由于是直接对剩余电流交流信号进行AD采样，故剩余电流探测器无需调零，能缩小甚至规避因剩余电流探测器采用较低精度剩余电流互感器和低位数AD的MCU所带来的精度低的问题，大幅度降低成本，具有高精度、高抗谐波干扰及抗杂波干扰的能力、具有良好的平衡特性、优异的抗强电流冲击的能力。附图说明图1是本专利技术所述一种通过电流探测器获取剩余电流值的方法的步骤流程图；图2是本专利技术所述一种通过电流探测器获取剩余电流值的方法实施例一的步骤流程图；图3是本专利技术所述一种通过电流探测器获取剩余电流值的方法实施例一的硬件电路图；图4是本专利技术所述一种通过电流探测器获取剩余电流值的方法实施例一的求增量和示意图。图5是本专利技术所述一种剩余电流值采集装置实施例二的功能模块连接示意图。图中，1、采样模块；2、求值模块。具体实施方式下面结合附图1-5对本专利技术进行具体描述：一种通过电流探测器获取剩余电流值的方法，包括如下步骤，采集步骤：在同一周期内设定采集时间，直接采集通过剩余电流互感器的剩余电流的交流电压值；求值步骤：将在同一采集时间内多次采集的剩余交流电压值进行累加，并根据累加结果，输出剩余电流值，本专利技术在同一周期的设定采集时间内采集的交流电压值，该电压值为通过剩余电流互感器次级的微小交流电流信号，在电阻R20上得到相应的电压值，由求值模块将同一采集时间内电阻R20上得到相应的电压值进行累加，经过累加值判断，求值模块输出端输出的二进制结果，转换为十进制数值，该十进制数值与剩余电流互感器输入端电流值在数值上相等，即采样的电压值为通过剩余电流互感器的电流值(单位为mA)。实施例一：一种通过电流探测器获取剩余电流值的方法，包括如下步骤，采集步骤：在同一周期内设定采集时间，直接采集通过剩余电流互感器的剩余电流的交流电压值；求值步骤：将在同一采集时间内多次采集的剩余交流电压值进行累加，并根据累加结果，输出剩余电流值。在本实施例中，剩余电压值等于采样时刻剩余电流信号电压值减去MCU的Vcc/2所得到的差值的绝对值，用Vn表示，每次的AD采样后获得的Vn，经滤波后全部相加得到和‘∑AD’；该剩余电流值采集算法的计算周期为2s,在同一计算周期内，采集时间为20ms：在步骤S01中，首先将电压值Vn，当前累加值ΣAD赋值0，然后启动20ms定时器；在步骤S02中，计时开始后，进行10位AD采样,即对剩余电流值的电压值进行AD采样；在步骤S03中，判断AD值是否小于Vcc/2：当AD值＜Vcc/2时，则Vn＝Vcc/2-AD；当AD值≥Vcc/2时，则Vn＝AD-Vcc/2；综合上述，采集该交流电压值为采样时刻剩余电流信号电压值减去MCU的Vcc/2所得到的差值的绝对值；在步骤S04中，将电压值Vn除以32后，再赋值给电压值Vn，即Vn＝Vn/32；在步骤S05中，计算当前累加值ΣAD，ΣAD等于本次电压值Vn加上ΣAD，即ΣAD＝ΣAD+Vn；在步骤S06中，判断定时器的检测时间20ms是否到时，如果检测时间不到20ms,则继续对剩余电流值的电压值进行AD采样，计算电压值Vn和当前累加值ΣAD；在步骤S07中，如果20ms定时器时间到达后，需判断信号频率；在步骤S08中，若信号频率大于60HZ或小于40HZ，则认为是干扰信号，舍弃本次计算；在步骤S09中，若信号频率大于40HZ且小于60HZ，则本次计算累加值ΣAD本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过电流探测器获取剩余电流值的方法，其特征在于，包括如下步骤，采集步骤：在同一周期内设定采集时间，直接采集通过剩余电流互感器的剩余电流的交流电压值；求值步骤：将在同一采集时间内多次采集的剩余交流电压值进行累加，并根据累加结果，输出剩余电流值。

【技术特征摘要】
1.一种通过电流探测器获取剩余电流值的方法，其特征在于，包括如下步骤，采集步骤：在同一周期内设定采集时间，直接采集通过剩余电流互感器的剩余电流的交流电压值；求值步骤：将在同一采集时间内多次采集的剩余交流电压值进行累加，并根据累加结果，输出剩余电流值。2.根据权利要求1所述的一种通过电流探测器获取剩余电流值的方法，其特征在于，所述求值步骤具体包括：干扰信号判断步骤：判断周期内剩余电流的交流电压值频率，若正常，退出干扰信号判断步骤，进入累加值判断步骤，若不正常，退出干扰信号判断步骤，进入干扰信号处理步骤；累加值判断步骤：判断累加值是否合理，若合理，输出实际的累加值，若不合理，输出限制值。3.根据权利要求2所述的一种通过电流探测器获取剩余电流值的方法，其特征在于，所述干扰信号处理步骤，其具体为：舍弃多次采集的交流电压值的累加值。4.根据权利要求2所述的一种通过电流探测器获取剩余电流值的方法，其特征在于，判断周期内剩余电流的交流电压值频率，若正常，退出干扰信号判断步骤，进入累加值判断步骤，其具体方法为：若周期内被检测的剩余电流的交流电压值频率在范围内，多次采集的交流电压值的累加值即为当前的剩余电流值，并将多次采集的交流电压值的累加值进行输出。5.根据权利要求2所述的一种通过电流探测器获取剩余电流值的方法，其特征在于，所述判断累加值是否合理，若合理，输出实际的累加值，其具体步骤为：若累加值小于预定值，则输出实际的累加值；所述判断累加值是否合理，若不合理，输出限制值，其具体步骤为：若累加值大于预定值，则实际输出的累加值为该预定值。6.根据权利要求1所述的一种通过电流探测器获...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴雪峰，陈介均，曹子江，黄令刚，
申请(专利权)人：深圳市泛海三江电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44