一种信号频率检测系统及其频率检测方法和装置制造方法及图纸

本申请公开了一种信号频率检测系统及其频率检测方法和装置，该系统应用于电力设备，包括调理电路和单片机。调理电路用于接收工频交流电，并基于工频交流电输出正弦信号，正弦信号的电压与单片机的输入电压相匹配；单片机用于接收正弦信号，并利用预先配置的第一电平和第二电平检测正弦信号在预设周期内的过零次数，根据过零次数和预设周期得到工频交流电的实际频率。本系统并非基于方波信号检测频率，而是基于第一电平和第二电平之间的滞回量进行频率检测，因此能够避免方波检测所固有的干扰因素，从而得到工频交流电的实际频率。从而得到工频交流电的实际频率。从而得到工频交流电的实际频率。

【技术实现步骤摘要】
一种信号频率检测系统及其频率检测方法和装置


[0001]本申请涉及电力装备
，更具体地说，涉及一种信号频率检测系统及其频率检测方法和装置。

技术介绍

[0002]在电力设备上，有时会需要对设备所在现场的工频频率进行测量，以便根据信号频率对电力设备进行操作。现有方案一般是将交流电的正弦波信号通过光耦或者电压比较器转换为方波信号，通过对方波信号的计数来测量工频频率。现有方案会因为干扰导致无法精确检测工频频率。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本申请提供一种信号频率检测系统及其频率检测方法和装置，用于精确检测工频信号的实际频率。
[0004]为了实现上述目的，现提出的方案如下：
[0005]一种信号频率检测系统，应用于电力设备，包括调理电路和单片机，其中：
[0006]所述调理电路用于接收工频交流电，并基于所述工频交流电输出正弦信号，所述正弦信号的电压与所述单片机的输入电压相匹配；
[0007]所述单片机用于接收所述正弦信号，并利用预先配置的第一电平和第二电平检测所述正弦信号在预设周期内的过零次数，根据所述过零次数和所述预设周期得到所述工频交流电的实际频率。
[0008]可选的，所述调理电路包括分压电路和输入电路。
[0009]可选的，所述分压电路包括分压输入端、分压输出端、分压电阻和接地电阻，其中：
[0010]所述分压输入端用于接收所述工频交流电，且与所述分压电阻的一端连接，所述分压电阻的另一端与所述分压输出端连接；
[0011]所述分压输入端还通过所述接地电阻接地。
[0012]可选的，所述输入电路包括输入电阻、运放电路、输出电阻、滤波电容，其中：
[0013]所述输入电阻的一端与所述分压输出端连接、另一端与运放电路的正相输入端连接；
[0014]所述输出电阻的一端分别与所述运放电路的反相输入端、所述运放电路的输出端连接，所述输出电阻的另一端用于输出所述正弦信号，并与所述滤波电容的一端连接，所述滤波电容的另一端接地。
[0015]可选的，所述调理电路的输出端与所述单片机的模数转换输入端连接。
[0016]一种频率检测方法，应用于如上所述的信号频率检测系统，其特征在于，所述频率检测方法包括步骤：
[0017]接收与工频交流电同频的正弦信号；
[0018]基于第一电平和第二电平对所述正弦信号在预设周期内的过零次数进行检测；
[0019]基于所述预设周期和所述过零次数进行计算，得到所述工频交流电的实际频率。
[0020]可选的，还包括步骤：、
[0021]响应用户的参数调整请求，对所述第一电平与所述第二电平之间的差值进行调整，以调整所述信号频率检测系统的抗干扰能力。
[0022]一种频率检测装置，应用于如上所述的信号频率检测系统，其特征在于，所述频率检测装置包括：
[0023]信号接收模块，被配置为接收与工频交流电同频的正弦信号；
[0024]信号检测模块，被配置为基于第一电平和第二电平对所述正弦信号在预设周期内的过零次数进行检测；
[0025]频率计算模块，被配置为基于所述预设周期和所述过零次数进行计算，得到所述工频交流电的实际频率。
[0026]可选的，还包括步骤：
[0027]参数调整模块，被配置为响应用户的参数调整请求，对所述第一电平与所述第二电平之间的差值进行调整，以调整所述信号频率检测系统的抗干扰能力。
[0028]从上述的技术方案可以看出，本申请公开了一种信号频率检测系统及其频率检测方法和装置，该系统应用于电力设备，包括调理电路和单片机。调理电路用于接收工频交流电，并基于工频交流电输出正弦信号，正弦信号的电压与单片机的输入电压相匹配；单片机用于接收正弦信号，并利用预先配置的第一电平和第二电平检测正弦信号在预设周期内的过零次数，根据过零次数和预设周期得到工频交流电的实际频率。本系统并非基于方波信号检测频率，而是基于第一电平和第二电平之间的滞回量进行频率检测，因此能够避免方波检测所固有的干扰因素，从而得到工频交流电的实际频率。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1为本申请实施例的一种信号频率检测系统的电路图；
[0031]图2为本申请实施例的一种频率检测方法的流程图；
[0032]图3为本申请实施例的频率检测方法的时序图；
[0033]图4为本申请实施例的另一种频率检测方法的流程图；
[0034]图5为本申请实施例的一种频率检测装置的框图；
[0035]图6为本申请实施例的另一种频率检测方法的框图。
具体实施方式
[0036]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0037]实施例一
[0038]图1为本申请实施例的一种信号频率检测系统的电路图。
[0039]如图1所示，本实施例提供的信号频率检测系统包括调理电路10和单片机20，其中调理电路的输入端用于接收需要进行频率检测的工频交流电，其输出端用于连接该单片机。
[0040]该调理电路用于对输入的工频交流电进行调理，或者时候基于该工频交流电输出与其同频的正弦信号，这里的正弦信号的电压符合该单片机对输入电压的要求，即匹配该单片机的输入电压。本实施例中单片机通过其模数转换输入端ADC连接。
[0041]该调理电路包括分压电路11和输入电路12。该分压电路包括分压输入端111、分压输出端112、分压电阻R1和接地电阻R2,该分压电阻可以为单体电阻，也可以由多个电阻元件串联实现。该分压输入端用于接收工频交流电，并通过该分压电阻与分压输出端连接，分压输出端与输入电路连接，还通过接地电阻接地。
[0042]输入电路包括输入电阻R3、运放电路U、输出电阻R4和滤波电容C。输入电阻的一端与上述分压输出端连接，输入电阻的另一端与运放电路的正相输入端连接，运放电路的反相输入端则与其输出端连接。该输出电阻的一端与运放电路的输出端连接，其另一端用于输出正弦信号，并与单片机的模数转换输入端连接，该输出电阻的另一端还与滤波电容的一端连接，滤波电容的另一端接地，用于对正弦信号中的谐波信号进行滤除，实际上起到一个低通滤波的作用。
[0043]单片机在基于其模数转换输入端接收到正弦信号后，基于预先配置的第一电平和第二电平对正弦信号在预设周期内的过零次数进行计数，然后根据过零次数和预设周期进行计算，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种信号频率检测系统，应用于电力设备，其特征在于，包括调理电路和单片机，其中：所述调理电路用于接收工频交流电，并基于所述工频交流电输出正弦信号，所述正弦信号的电压与所述单片机的输入电压相匹配；所述单片机用于接收所述正弦信号，并利用预先配置的第一电平和第二电平检测所述正弦信号在预设周期内的过零次数，根据所述过零次数和所述预设周期得到所述工频交流电的实际频率。2.如权利要求1所述的信号频率检测系统，其特征在于，所述调理电路包括分压电路和输入电路。3.如权利要求2所述的信号频率检测系统，其特征在于，所述分压电路包括分压输入端、分压输出端、分压电阻和接地电阻，其中：所述分压输入端用于接收所述工频交流电，且与所述分压电阻的一端连接，所述分压电阻的另一端与所述分压输出端连接；所述分压输入端还通过所述接地电阻接地。4.如权利要求3所述的信号频率检测系统，其特征在于，所述输入电路包括输入电阻、运放电路、输出电阻、滤波电容，其中：所述输入电阻的一端与所述分压输出端连接、另一端与运放电路的正相输入端连接；所述输出电阻的一端分别与所述运放电路的反相输入端、所述运放电路的输出端连接，所述输出电阻的另一端用于输出所述正弦信号，并与所述滤波电容的一端连接，所述滤波电容的另一端接地。5.如权利要求1所述的信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐良浩，丁正光，高亮亮，姚国军，杨从聪，周恩泽，
申请(专利权)人：德力西集团仪器仪表有限公司，
类型：发明
国别省市：