一种信号频率检测系统及其频率检测方法和装置与流程

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。

背景技术：

1、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

1、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。

2、为了实现上述目的，现提出的方案如下：

3、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：

4、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；

5、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。

6、可选的，所述调理电路包括分压电路和输入电路。

7、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：

8、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；

9、所述分压输入端还通过所述接地电阻接地。

10、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：

11、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；

12、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。

13、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。

14、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：

15、接收与工频交流电同频的正弦信号；

16、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；

17、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。

18、可选的，还包括步骤：、

19、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。

20、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：

21、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；

22、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；

23、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。

24、可选的，还包括步骤：

25、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。

26、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。

技术特征：

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：

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：

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：

5.如权利要求1所述的信号频率检测系统，其特征在于，所述调理电路的输出端与所述单片机的模数转换输入端连接。

6.一种频率检测方法，应用于如权利要求1～5任一项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：

7.如权利要求6所述的频率检测方法，其特征在于，还包括步骤：、

8.一种频率检测装置，应用于如权利要求1～5任一项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：

9.如权利要求8所述的频率检测方法，其特征在于，还包括步骤：

技术总结
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。

技术研发人员：徐良浩,丁正光,高亮亮,姚国军,杨从聪,周恩泽
受保护的技术使用者：德力西集团仪器仪表有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13