CN106199142A - 一种剩余电压检测方法 - Google Patents
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Abstract
为了提高剩余电压的检测精度，本发明提供了一种剩余电压检测方法，其在电源过零时求取被检测器件的电压变化和相位变化并分析其平均值规律，依据该平均值规律计算某一温度下的剩余电压获取时刻，克服了现有技术中延迟时间的选取与温度漂移对剩余电压检测的精度影响问题。
Description
技术领域
本发明属于电压检测技术领域，更具体地，涉及一种剩余电压检测方法。
背景技术
剩余电压的建立是由于电气设备电源回路存在着储能器件，如果回路中储能器件容量足够的大，电能释放电阻阻值也足够的大，虽然储能器件中存储的能量很小，存在的时间很短，但产生的剩余电压也将会引起触电安全事故。随着智能仪器和智能控制技术的发展，家用电器的电子化进程也随之不断加深，而电子化设计会使用电容、电感等储能器件，如果电源回路中储能器件容量足够的大，电阻阻值也足够的大，那么，产生的剩余电压将会引起触电安全事故。
为了保护消费者、操作者或他人的人身安全，防止在断电瞬间触及带电部件而发生危险，电器产品安全检测需要对此项指标进行测试、考核。因此必须对剩余电压进行测试。在现有标准中，有GB4706.1-2005规定测量时应在电压峰值时断开电源后延迟1s后测量其电压值，这样的方法对容性负载是可以测量的，但对其它特性的负载最大的剩余电压是测量不到的；或根据GB9706.1-2007《医用电气设备第一部分：安全通用要求》15章(电压和(或)能量的限制)的要求，用插头与电源连接的设备(医疗仪器标准)规定，必须设计成在拔掉插头之后1s时各电源插脚之间和每一电源插脚与设备外壳之间的电压不超过60V，随机断电测量10次电压值，取最大值作为测量值，这种随机断电测量10次的方法显然也不能测量出最危险时刻的值。
现有的剩余电压检测方法中，波形观察法只适合于粗略地计算剩余电压。而根据过零点为切断电源的时刻并延时检测剩余电压这种方法检测到的剩余电压往往存在检测值波动较大的情况，不利于对高剩余电压精度的环境下的要求。
发明内容
为了提高剩余电压的检测精度，本发明提供了一种剩余电压检测方法，包括如下步骤：
(1)在恒定的环境温度T下，接通被检测器件的电源，使被检测器件处于正常工作状态；
(2)监测被检测器件的相位和电源的相位；
(3)当电源的相位到达第N个过零点到第N+M个过零点期间，监测被检测器件的电压和相位变化，计算在M个过零点期间该电压的变化平均值和相位变化的平均值；
(4)在电源相位经历第N+M个过零点之后的第N+M+K个过零点期间，计算在每个电源相位过零点时，被检测器件的相位变化到步骤(3)所述的相位变化的平均值所需要的变化时间，同时计算被检测器件在每个电源相位过零点时的电压变化，根据该电压变化计算被检测器件相位变化参考时间，其中K大于1；
(5)电源相位在经历第N+M+K个过零点之后的任一个过零点时的同时断开电源，监测被检测器件从断开电源以后的电压值曲线，获得上述被检测器件相位变化参考时间对应的电压值，作为一个剩余电压参考值；
(6)重复步骤(1)-(5)，查找出P个剩余电压参考值，计算这P个剩余电压参考值的平均值作为该被检测器件的剩余电压值。
优选地，步骤(4)中根据该电压变化计算被检测器件相位变化参考时间包括：根据该电压变化与所述步骤(3)中的电压的变化平均值之间的差值小于预定阈值时的该电压变化所对应的变化时间，计算被检测器件相位变化参考时间。
优选地，计算该电压变化所对应的变化时间的平均值作为被检测器件相位变化参考时间。
优选地，所述步骤(6)中，重复步骤(1)-(5)是在新的恒定的环境温度条件下做出的。
优选地，所述步骤(6)中偶数次地重复步骤(1)-(5)。
优选地，所述新的恒定的环境温度为对称于温度T的温度。
优选地，所述新的恒定的环境温度与温度T的差值的绝对值小于预设的阈值。
优选地，所述阈值小于0.5摄氏度。
优选地，所述步骤(6)是在同样的环境温度T的条件下进行的。
优选地，所述步骤(6)是在电源与被检测器件表面温度均为相同值的条件下进行的。
本发明的有益效果为：一方面克服了现有技术中计算剩余电压的时刻的选定的随机性和不确定性，提高了最终计算的精度；另一方面，在克服了温度漂移对检测的影响的条件下通过多次检测提高了剩余电压的监测精度。经实验，本发明的检测方法比现有技术中延迟预定的时间的方式的精度和稳定度至少高出5-10倍。
附图说明
图1示出了根据本发明的一个实施例的剩余电压检测方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合附图说明本发明的具体实施例。
如图1所示的实施例，提供了一种剩余电压检测方法，包括如下步骤：
(1)在恒定的环境温度T下，接通被检测器件的电源，使被检测器件处于正常工作状态；作为本方法的第一个步骤，要确保电源温度与被检测器件温度在未上电工作的条件下均相同，例如为T0。优选地，在其他的检测流程中，每次接通被检测器件的电源，使被检测器件处于正常工作状态时，电源温度与被检测器件温度在未上电工作时均保持T0不变。
(2)监测被检测器件的相位和电源的相位；
(3)当电源的相位到达第N个过零点到第N+M个过零点期间，监测被检测器件的电压和相位变化，计算在M个过零点期间该电压的变化平均值和相位变化的平均值；
(4)在电源相位经历第N+M个过零点之后的第N+M+K个过零点期间，计算在每个电源相位过零点时，被检测器件的相位变化到步骤(3)所述的相位变化的平均值所需要的变化时间，同时计算被检测器件在每个电源相位过零点时的电压变化，根据该电压变化计算被检测器件相位变化参考时间，其中K大于1；
(5)电源相位在经历第N+M+K个过零点之后的任一个过零点时的同时断开电源，监测被检测器件从断开电源以后的电压值曲线，获得上述被检测器件相位变化参考时间对应的电压值，作为一个剩余电压参考值；
(6)重复步骤(1)-(5)，查找出P个剩余电压参考值，计算这P个剩余电压参考值的平均值作为该被检测器件的剩余电压值。
优选地，步骤(4)中根据该电压变化计算被检测器件相位变化参考时间包括：根据该电压变化与所述步骤(3)中的电压的变化平均值之间的差值小于预定阈值时的该电压变化所对应的变化时间，计算被检测器件相位变化参考时间。
优选地，计算该电压变化所对应的变化时间的平均值作为被检测器件相位变化参考时间。
优选地，所述步骤(6)中，重复步骤(1)-(5)是在新的恒定的环境温度条件下做出的。
优选地，所述步骤(6)中偶数次地重复步骤(1)-(5)。
优选地，所述新的恒定的环境温度为对称于温度T的温度。
优选地，所述新的恒定的环境温度与温度T的差值的绝对值小于预设的阈值。
优选地，所述阈值小于0.5摄氏度。
优选地，所述步骤(6)是在同样的环境温度T的条件下进行的。
优选地，所述步骤(6)是在电源与被检测器件表面温度均为相同值的条件下进行的。
上面以文字和附图说明的方式阐释了本发明一些具体实施方式的结构，并非详尽无遗或限制于上述所述具体形式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种剩余电压检测方法，包括如下步骤：
(1)在恒定的环境温度T下，接通被检测器件的电源，使被检测器件处于正常工作状态；
(2)监测被检测器件的相位和电源的相位；
(3)当电源的相位到达第N个过零点到第N+M个过零点期间，监测被检测器件的电压和相位变化，计算在M个过零点期间该电压的变化平均值和相位变化的平均值；
(4)在电源相位经历第N+M个过零点之后的第N+M+K个过零点期间，计算在每个电源相位过零点时，被检测器件的相位变化到步骤(3)所述的相位变化的平均值所需要的变化时间，同时计算被检测器件在每个电源相位过零点时的电压变化，根据该电压变化计算被检测器件相位变化参考时间，其中K大于1；
(5)电源相位在经历第N+M+K个过零点之后的任一个过零点时的同时断开电源，监测被检测器件从断开电源以后的电压值曲线，获得上述被检测器件相位变化参考时间对应的电压值，作为一个剩余电压参考值；
(6)重复步骤(1)-(5)，查找出P个剩余电压参考值，计算这P个剩余电压参考值的平均值作为该被检测器件的剩余电压值。
2.根据权利要求1的剩余电压检测方法，其特征在于，步骤(4)中根据该电压变化计算被检测器件相位变化参考时间包括：根据该电压变化与所述步骤(3)中的电压的变化平均值之间的差值小于预定阈值时的该电压变化所对应的变化时间，计算被检测器件相位变化参考时间。
3.根据权利要求2的剩余电压检测方法，其特征在于，计算该电压变化所对应的变化时间的平均值作为被检测器件相位变化参考时间。
4.根据权利要求1的剩余电压检测方法，其特征在于，所述步骤(6)中，重复步骤(1)-(5)是在新的恒定的环境温度条件下做出的。
5.根据权利要求4的剩余电压检测方法，其特征在于，所述步骤(6)中偶数次地重复步骤(1)-(5)。
6.根据权利要求5的剩余电压检测方法，其特征在于，所述新的恒定的环境温度为对称于温度T的温度。
7.根据权利要求6的剩余电压检测方法，其特征在于，所述新的恒定的环境温度与温度T的差值的绝对值小于预设的阈值。
8.根据权利要求7的剩余电压检测方法，其特征在于，所述阈值小于0.5摄氏度。
9.根据权利要求1的剩余电压检测方法，其特征在于，所述步骤(6)是在同样的环境温度T的条件下进行的。
10.根据权利要求1-9之一的剩余电压检测方法，其特征在于，所述步骤(6)是在电源与被检测器件表面温度均为相同值的条件下进行的。
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