[发明专利]一种相位检测装置及方法

说明书

本发明公开了一种相位检测装置及方法，该装置包括待测信号输入调理电路、相位检出电路、计数电路、微处理器、标准信号源及探头等，探头与待测信号输入调理电路连接，标准信号源与计数电路连接；该方法包括如下步骤：步骤1，将计数电路与标准信号源连接，并将两个探头分别与待测点连接；步骤2，对待测点的两路待测信号进行调理、相位检出及计数处理，得到的计数数据送入微处理器中，且标准信号源发出的标准信号进入计数电路；步骤3，通过微处理器对计数数据进行处理，得到相位检测结果。通过本发明不仅能够有效提高相位检测的精度，而且还具有结构简单、使用方便、实用性强及寿命长等突出优点。

技术领域

本发明涉及相位检测技术领域，更为具体来说，本发明为一种相位检测装置及方法。

背景技术

目前，相位测量是科学研究、实验或生产实践中必不可少的重要内容，如何使相位的测量快速、精确已成为生产科研中重要的研究课题。

比如，在电力系统中常常需要对两个同频率信号(如工频电压和工频电流)之间的相位关系进行准确的测量。现有常见的相位测量方法有两种：基于异或门的测量方法和基于傅立叶变换的测量方法，但各有其优缺点，通过如下内容说明各自的局限性。

(1)基于异或门的测量方法：虽然该方法具有原理成熟、设计便捷的优点，但是该方法存在精度不高、适用场合有限等问题，

(2)基于傅立叶变换的测量方法：虽然该方法具有理论完善、精度较高的优点，但是该方法存在算法复杂、成本高等问题。

因此，如何在提高相位测量精度的基础上有效地降低相位测量方法的复杂度和研发的投入成本，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题和始终研究的重点。

发明内容

为解决现有相位测量方法存在无法兼顾测量精度和投入成本的问题，本发明创新地提出了一种相位检测装置及方法，不仅能够达到较高的相位检测精度，而且能够有效地优化相位测量设备，从而实现在降低成本投入的基础上极大地提高相位测量精度，进而较好地解决了现有技术中存在的诸多问题。

为实现上述的技术目的，本发明公开了一种相位检测装置，该装置包括待测信号输入调理电路、相位检出电路、计数电路、微处理器、按键电路、电源电路、显示电路、标准信号源及探头，所述探头与所述待测信号输入调理电路连接，所述探头为两个，所述待测信号输入调理电路为两路，所述待测信号输入调理电路、所述相位检出电路、所述计数电路依次连接，所述计数电路、所述按键电路、所述显示电路、所述电源电路均与所述微处理器连接，所述标准信号源与所述计数电路连接。

通过上述的电路结构，本发明不仅能够有效地提高相位检测精度，还能够有效地降低相位检测装置的成本投入，从而彻底解决现有技术无法兼顾高检测精度和低成本投入的问题。

进一步地，待测信号输入调理电路包括依次连接的降压模块、整形模块、光耦隔离模块及放大模块。

进一步地，所述相位检出电路包括比较器和鉴相器，所述比较器包括两路具有相同电路结构的比较模块，两个比较模块分别与两个放大模块连接，所述比较模块通过电压比较器搭建而成；所述鉴相器通过两个施密特触发器搭建而成。

进一步地，所述计数电路包括第一计数器、第二计数器及信号控制模块，所述第一计数器通过所述信号控制模块与所述鉴相器连接，所述第二计数器与所述标准信号源连接，所述所述信号控制模块、所述第一计数器及所述第二计数器均与所述微处理器连接。

进一步地，所述电源电路通过两个稳压器搭建而成，一个稳压器的输入电压为12V、输出电压为5V，另一个稳压器的输入电压为5V、输出电压为3V。

进一步地，该装置还包括与所述微处理器连接的通信电路和按键电路，所述通信电路通过电平转换模块搭建，所述按键电路与所述微处理器连接。