[发明专利]一种交流电压／电流信号的检测方法以及检测电路

权利要求书

1.一种交流电压/电流信号的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步：通过采样滤波电路对交流信号进行多次滤波采样；

第二步：通过有效值算法计算出多次滤波采样的有效值；

第三步：依靠真实交流信号和有效值的映射关系计算交流信号的真实值。

2.根据权利要求1所述的交流电压/电流信号的检测方法，其特征在于，所述第一步中，通过第一电流采样电路进行采样，通过第一滤波电路进行对采样信号滤波；

所述第一电流采样电路包括第一电流互感器，所述第一滤波电路包括串联的第一电阻和第二电阻，所述第一电流互感器的一次绕组与交流电连接，所述第一电阻连接于所述第二电阻的一端与所述第一电流互感器的二次绕组的电流输入端电连接，第一电阻远离所述第二电阻的一端与所述第一电流互感器的二次绕组的电流输出端电连接；所述第二电阻远离所述第一电阻的一端与外部的单片机的ADC模拟采样口连接，所述第二电阻远离所述第一电阻的一端通过第一电容接地。

3.根据权利要求2所述的交流电压/电流信号的检测方法，其特征在于，所述第一步中采样方法为：

第一电流互感器的一次绕组输入电流ia，通过第一电流互感器将交流电流信号按比例N:1进行转换成二次绕组的电流输入信号IN，经过第一电阻将电流信号转变为电压信号Via，经过二次绕组的电流输出的直流分量Vref信号，抬升电压使周期信号大于0V，然后通过单片机的ADC模拟采样口做信号采样获得采样值。

4.根据权利要求3所述的交流电压/电流信号的检测方法，其特征在于，所述第三步中，依靠真实交流信号和有效值的映射关系计算交流信号的真实值的方法利用公式：

Xrms＝ia/N*R/3.3*4096；

其中，Xrms为所述第二步获得的有效值，ia为真实电流信号，N为第一电流互感器转换的比例值，R为第一电阻的阻值。

5.根据权利要求1所述的交流电压/电流信号的检测方法，其特征在于，所述第一步中，通过第一电压采样电路进行采样，通过第二滤波电路进行对采样信号滤波；

所述第一电压采样电路包括第一电压互感器，所述第二滤波电路包括串联的第三电阻和第四电阻，所述第一电压互感器的一次绕组的电流输入端串联有第五电阻和第六电阻，所述第一电压互感器的一次绕组的电流输出端串联有第七电阻和第八电阻；所述第三电阻连接于所述第四电阻的一端与所述第一电压互感器的二次绕组的电流输入端电连接，第三电阻远离所述第四电阻的一端与所述第一电压互感器的二次绕组的电流输出端电连接；所述第四电阻远离所述第三电阻的一端与外部的单片机的ADC模拟采样口连接，所述第四电阻远离所述第三电阻的一端通过第二电容接地。

6.根据权利要求5所述的交流电压/电流信号的检测方法，其特征在于，第一步中采样方法为：

在一相电压输入端，输入电压VA，VA相电压通过第五电阻、第六电阻、第七电阻和第八电阻将电压信号转换为电流信号然后通过第一电压互感器按比例1：1转换成电流信号in，电流信号in经过第三电阻变为电压信号，经过二次绕组的电流输出的直流分量Vref信号，抬升电压使周期信号大于0V，然后通过单片机的ADC模拟采样口做信号采样获得采样值。

7.根据权利要求6所述的交流电压/电流信号的检测方法，其特征在于，所述第三步中，依靠真实交流信号和有效值的映射关系计算交流信号的真实值的方法利用公式：

Xrms＝VA/(r1+r2+r3+r4)*r5/3.3*4096；

其中，Xrms为所述第二步获得的有效值，VA为真实电压信号，r1、r2、r3、r4、r5分别为第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻和第三电阻的阻值。

8.根据权利要求1-7任一所述的交流电压/电流信号的检测方法，其特征在于，所述第二步中，通过有效值算法计算出多次滤波采样的有效值采用方法为：

将模拟信号接入处理单元的ADC接口，根据采样定理在交流信号周期内采集64个点ADC值，通过均方根算法得出有效值然后乘以硬件电路的系数比例得出实际的有效值。