交流电动工具电压检测方法及交流电动工具技术

一种交流电动工具电压检测方法，包括以下步骤：对交流电动工具的电压输入端输入的电压正弦信号进行整流，获得周期波形信号；采集所述周期波形信号在预设的采样时间段内，采样时刻t对应的电压值u；对采集到的所述电压值u进行线性拟合，获得与所述电压正弦信号的相位相对应的斜率k；所述斜率k等于预设值的时刻，获得所述电压正弦信号在该时刻对应的相位φ；以所述相位φ为起始相位φ

【技术实现步骤摘要】
交流电动工具电压检测方法及交流电动工具
本专利技术涉及电动工具
，特别地涉及一种电压检测方法，还涉及一种交流电动工具。
技术介绍
交流电动工具接入交流电源，由交流电源进行供电，在交流电机控制技术中，通常需要获取交流电压正弦信号的过零点，作为周期性电压正弦信号的起始点，并以此起始点作为基准，得到周期内任意时刻对应的相位，以及相位对应的正弦值，交流电动工具的控制模块以该相位和该相位的正弦值作为精准控制无刷电机的重要参数，然而在现有常规的交流电动工具控制电路中由于电路特性，控制模块检测到的过零点与实际过零点可能存在时间差，以存在时间差的过零点作为起始相位，获得的电压正弦信号在周期内任意时刻的相位均会发生偏差，进而导致控制模块驱动失效、错误换相等问题。鉴于此，确有必要提供一种交流电动工具电压检测方法及交流电动工具，以克服先前技术存在的缺陷。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种交流电动工具电压检测方法，该检测方法可以避免检测电压正弦信号的过零点不准确的问题，获得更为精准的相对起始相位，可以准确控制电机运转。本专利技术解决现有技术问题所采用的技术方案是：该交流电动工具电压检测方法包括以下步骤，对交流电动工具的电压输入端输入的电压正弦信号进行整流，获得周期波形信号；采集所述周期波形信号在预设的采样时间段内，采样时刻t对应的电压值u；对采集到的所述电压值u进行线性拟合，获得因变量所述电压值u相对于自变量时间的线性函数，获得所述线性函数的斜率k，所述斜率k与所述电压正弦信号的相位φ相互对应；所述斜率k等于预设值的时刻，获得所述电压正弦信号在该时刻对应的相位φ；以该时刻对应的所述相位φ为起始相位φ0，获取所述电压正弦信号在周期T内任意时刻的所述相位φ。作为优选，所述预设值设为0，所述斜率k＝0时，获得所述电压正弦信号在该时刻对应的所述起始相位φ0＝90°。作为优选，检测到所述电压正弦信号的过零信号上升沿之后，延时预设时间Td开始采集所述采样时刻t对应的所述电压值u。作为优选，检测到所述周期波形信号下一所述采样时刻t对应的所述电压值u大于上一所述采样时刻t对应的所述电压值u，且所述电压值u大于预设的电压阈值Vthr时，开始采集所述采样时刻t对应的所述电压值u。作为优选，检测到所述电压正弦信号的过零信号上升沿之后，延时预设时间Td，当检测到所述周期波形信号下一所述采样时刻t对应的所述电压值u大于上一所述采样时刻t对应的所述电压值u，且所述电压值u大于预设的电压阈值Vthr时，开始采集所述采样时刻t对应的所述电压值u。作为优选，所述的交流电动工具电压检测方法还包括以下步骤：计算所述起始相位φ0对应的正弦值Sinφ0,以及所述周期T内任意时刻的所述相位φ对应的正弦值Sinφ。作为优选，所述线性拟合为使用最小二乘法进行所述线性拟合，所述斜率k的公式为：式中：E(t*u)为所述采样时刻t与所述电压值u乘积的数学期望，Et*Eu为所述采样时刻t的数学期望与所述电压值u的数学期望的乘积，E(t2)为所述采样时刻t的平方的数学期望，(Et)2为所述采样时刻t的数学期望的平方。作为优选，采集所述周期波形信号在所述预设时间段内，所述采样时刻t0，t1，t2，……，ti对应的电压值u0，u1，u2，……，ui，i为采样点数；采样时间间隔Δti＝ti+1-ti，各个所述采样时间间隔Δti相等。作为优选，所述线性拟合为使用最小二乘法进行所述线性拟合，所述斜率k的公式为：，式中n为大于1的正整数。作为优选，正整数n＝2m，m为正整数。为解决现有技术存在的问题，本专利技术还提供了一种交流电动工具，所述交流电动工具包括交流电源、驱动模块、电机以及通过该驱动模块控制所述电机的控制模块；所述交流电源包括将所述交流电源输入的电压正弦信号整流为周期波形信号的整流电路；所述控制模块采集所述周期波形信号在预设的采样时间段内，各个采样时刻对应的电压值，且对所述电压值进行线性拟合，获得所述电压正弦信号的斜率；所述斜率与所述电压正弦信号的相位φ相互对应，所述控制模块检测到所述斜率等于存储在该控制模块内部的预设值时，将所述斜率对应的所述相位φ作为起始相位φ0，并计算所述电压正弦信号在周期内任意时刻的所述相位φ。作为优选，所述控制模块计算所述起始相位φ0和所述周期内任意时刻的所述相位φ对应的正弦值；所述控制模块根据所述起始相位φ0、所述周期内任意时刻的所述相位φ和所述正弦值，通过所述驱动模块控制所述电机。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：通过线性拟合的方法获取周期波形信号的斜率，由于斜率与电压正弦信号的相位φ一一对应，当斜率等于预设值时，获得该时刻斜率对应的相位φ，以该相位φ作为起始相位φ0，计算可得到周期T内任意时刻的相位φ，由此方法可以准确获得起始相位φ0和周期T内任意时刻的相位φ，避免检测到的过零点发生偏移时，以过零点作为起始相位时获取周期内任意时刻的相位均有误差的情况；该交流电动工具的控制模块以检测到的该起始相位φ0和周期内任意时刻的相位φ作为参数，可以更为精准的驱动电机运转，避免换相错误、驱动失效等问题。【附图说明】下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做进一步详细的说明：图1是控制模块检测电压正弦信号过零点时产生漂移的曲线图；图2是本专利技术第一种实施方式中周期波形信号线性化的曲线图；图3是本专利技术第一种实施方式的算法流程图；图4是本专利技术第一种实施方式节约计算开销的算法流程图；图5是本专利技术第一种实施方式中交流电动工具的电路示意图；图6是本专利技术第二种实施方式的算法流程图。【具体实施方式】下面结合附图和实施方式对本专利技术作进一步详细说明。参见图1，由于电路特性所述电压正弦信号的实际过零点与检测到的过零点存在时间差，若以检测到的过零点作为起始相位，则不能准确获取所述电压正弦信号在周期内任意时刻的相位。第一种实施方式：如图3所示为本专利技术第一种实施方式所涉及的交流电动工具电压检测方法，包括以下步骤：对交流电动工具的电压输入端输入的电压正弦信号进行整流，获得周期波形信号；S100采集所述周期波形信号在预设的采样时间段内，采样时刻t对应的电压值u；S200对采集到的所述电压值u进行线性拟合，获得因变量所述电压值u相对于自变量时间的线性函数，图2示出了将所述周期波形信号进行线性化的曲线图，在本实施方式中所述线性拟合方法采用最小二乘法，根据公式计算所述线性函数的斜率k，式中E(t*u)为所述采样时刻t与所述电压值u乘积的数学期望，Et*Eu为所述采样时刻t的数学期望与所述电压值u的数学期望的乘积，E(t2)为所述采样时刻t的平方的数学期望，(Et)2为所述采样时刻t的数学期望的平方，所述斜率k与所述周期波形信号的相位相互对应，所述周期波形信号是由所述电压正弦信号整流所得，因此所述斜率k也与所述电压正弦信号的相位φ相互对应；S3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种交流电动工具电压检测方法，其特征在于包括以下步骤：对交流电动工具的电压输入端输入的电压正弦信号进行整流，获得周期波形信号；采集所述周期波形信号在预设的采样时间段内，采样时刻t对应的电压值u；对采集到的所述电压值u进行线性拟合，获得因变量所述电压值u相对于自变量时间的线性函数，获得所述线性函数的斜率k，所述斜率k与所述电压正弦信号的相位φ相互对应；所述斜率k等于预设值的时刻，获得所述电压正弦信号在该时刻对应的相位φ；以该时刻对应的所述相位φ为起始相位φ

【技术特征摘要】
1.一种交流电动工具电压检测方法，其特征在于包括以下步骤：对交流电动工具的电压输入端输入的电压正弦信号进行整流，获得周期波形信号；采集所述周期波形信号在预设的采样时间段内，采样时刻t对应的电压值u；对采集到的所述电压值u进行线性拟合，获得因变量所述电压值u相对于自变量时间的线性函数，获得所述线性函数的斜率k，所述斜率k与所述电压正弦信号的相位φ相互对应；所述斜率k等于预设值的时刻，获得所述电压正弦信号在该时刻对应的相位φ；以该时刻对应的所述相位φ为起始相位φ0，获取所述电压正弦信号在周期T内任意时刻的所述相位φ。


2.根据权利要求1所述的交流电动工具电压检测方法，其特征在于：所述预设值设为0，所述斜率k＝0时，获得所述电压正弦信号在该时刻对应的所述起始相位φ0＝90°。


3.根据权利要求2所述的交流电动工具电压检测方法，其特征在于：检测到所述电压正弦信号的过零信号上升沿之后，延时预设时间Td开始采集所述采样时刻t对应的所述电压值u。


4.根据权利要求2所述的交流电动工具电压检测方法，其特征在于：检测到所述周期波形信号下一所述采样时刻t对应的所述电压值u大于上一所述采样时刻t对应的所述电压值u，且所述电压值u大于预设的电压阈值Vthr时，开始采集所述采样时刻t对应的所述电压值u。


5.根据权利要求2所述的交流电动工具电压检测方法，其特征在于：检测到所述电压正弦信号的过零信号上升沿之后，延时预设时间Td，当检测到所述周期波形信号下一所述采样时刻t对应的所述电压值u大于上一所述采样时刻t对应的所述电压值u，且所述电压值u大于预设的电压阈值Vthr时，开始采集所述采样时刻t对应的所述电压值u。


6.根据权利要求1-5中任意一项所述的交流电动工具电压检测方法，其特征在于还包括以下步骤：计算所述起始相位φ0对应的正弦值Sinφ0,以及所述周期T内任意时刻的所述相位φ对应的正弦值Sinφ。


7.根据权利要求1-5中任意一项所述的交流电动工具电压检...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄佳楠，
申请(专利权)人：江苏东成工具科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32