CN106405231A - 家电设备及其电源频率检测方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种家电设备及其电源频率检测方法和检测装置，其中，电源频率检测方法包括以下步骤：对输入电源进行整流变换处理以获取与输入电源相同频率的方波信号；以预设的定时间隔对方波信号进行采样以获取方波信号的状态，并在当前采样到的方波信号的状态与前一次采样到的方波信号的状态不同时，记为有效采样开始时刻；从有效采样开始时刻起，获取采样次数，并根据采样次数计算测量频率以对输入电源的频率进行识别。该方法不必引入额外的中断，在短时间内即可对输入电源的频率进行正确识别，从而为家电设备的快速响应提供条件，提高了家电设备对不同电源环境的适应性。

Description

家电设备及其电源频率检测方法和装置

技术领域

本发明涉及家用电器技术领域，特别涉及一种用家电设备的电源频率检测方法、一种家电设备的电源频率检测装置以及一种家电设备。

背景技术

由于各国民用电的频率不同，美国和日本是60Hz，欧洲大部分国家和中国是50Hz，给家电设备的设计和生产带来很大困扰，特别是对于出口型产品，更是增加了设计难度和生产成本。

相关技术中，通过对家电设备的软硬件进行调整，以使家电设备适应不同的电源频率。例如，在产品开发中增加电源检测技术，将整流后的电源信号，即方波信号作为一个中断源，通过对一定时间内中断次数的累计，进行电源频率的识别。但该方法增加的中断处理需考虑其嵌套、优先级等方面的设计，增大了系统设计的难度；且电源频率的识别的时间较长(通常在秒级)，误差较大。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种家电设备的电源频率检测方法，该方法不必引入额外的中断，在短时间内即可对输入电源的频率进行正确识别，从而为家电设备的快速响应提供条件，提高了家电设备对不同电源环境的适应性。

本发明的第二个目的在于提出一种家电设备的电源频率检测装置。

本发明的第三个目的在于提出一种家电设备。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种家电设备的电源频率检测方法，包括以下步骤：对输入电源进行整流变换处理以获取与所述输入电源相同频率的方波信号；以预设的定时间隔对所述方波信号进行采样以获取所述方波信号的状态，并在当前采样到的方波信号的状态与前一次采样到的方波信号的状态不同时，记为有效采样开始时刻；从所述有效采样开始时刻起，获取采样次数，并根据所述采样次数计算测量频率以对所述输入电源的频率进行识别。

根据本发明实施例的家电设备的电源频率检测方法，首先，对输入电源进行整流变换处理以获取与输入电源相同频率的方波信号，然后，以预设的定时间隔对方波信号进行采样以获取方波信号的状态，并在当前采样到的方波信号的状态与前一次采样到的方波信号的状态不同时，记为有效采样开始时刻，从有效采样开始时刻起，获取采样次数，并根据采样次数计算测量频率以对输入电源的频率进行识别。由此，该方法不必引入额外的中断，在短时间内即可对输入电源的频率进行正确识别，从而为家电设备的快速响应提供条件，提高了家电设备对不同电源环境的适应性。

另外，根据本发明上述实施例的家电设备的电源频率检测方法还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，根据以下公式计算所述测量频率：f＝N/[△T*(m-1)]，其中，f为所述测量频率，N为预设的所述方波信号的采样阶跃次数，m为所述采样的次数，且m为大于1的整数。

根据本发明的一个实施例，对所述输入电源的频率进行识别，包括：获取与所述测量频率最接近的标准电源频率，并将所述最接近的标准电源频率作为所述输入电源的频率。

根据本发明的一个实施例，所述标准电源频率包括50Hz和60Hz。

根据本发明的一个实施例，m大于等于50。

为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种家电设备的电源频率检测装置，包括：整流变换模块，用于对输入电源进行整流变换处理以获取与所述输入电源相同频率的方波信号；采样模块，用于以预设的定时间隔对所述方波信号进行采样以获取所述方波信号的状态，并在当前采样到的方波信号的状态与前一次采样到的方波信号的状态不同时，记为有效采样开始时刻；识别模块，用于从所述有效采样开始时刻起，获取采样次数，并根据所述采样次数计算测量频率以对所述输入电源的频率进行识别。

根据本发明实施例的家电设备的电源频率检测装置，通过整流变换模块对输入电源进行整流变换处理以获取与输入电源相同频率的方波信号，然后，通过采样模块以预设的定时间隔对方波信号进行采样以获取方波信号的状态，并在当前采样到的方波信号的状态与前一次采样到的方波信号的状态不同时，记为有效采样开始时刻，从有效采样开始时刻起，通过识别模块获取采样次数，并根据采样次数计算测量频率以对输入电源的频率进行识别。由此，该装置不必引入额外的中断，在短时间内即可对输入电源的频率进行正确识别，从而为家电设备的快速响应提供条件，提高了家电设备对不同电源环境的适应性。

另外，根据本发明上述实施例的家电设备的电源频率检测装置还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述识别模块根据以下公式计算所述测量频率：f＝N/[△T*(m-1)]，其中，f为所述测量频率，N为预设的所述方波信号的采样阶跃次数，m为所述采样的次数，且m为大于1的整数。

根据本发明的一个实施例，所述识别模块对所述输入电源的频率进行识别时，获取与所述测量频率最接近的标准电源频率，并将所述最接近的标准电源频率作为所述输入电源的频率。

根据本发明的一个实施例，所述标准电源频率包括50Hz和60Hz。

根据本发明的一个实施例，m大于等于50。

为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种家电设备，其包括本发明第二方面实施例所述的家电设备的电源频率检测装置。

本发明实施例的家电设备，通过上述的家电设备的电源频率检测装置的整流变换模块对输入电源进行整流变换处理以获取与输入电源相同频率的方波信号，然后，通过采样模块以预设的定时间隔对方波信号进行采样以获取方波信号的状态，并在当前采样到的方波信号的状态与前一次采样到的方波信号的状态不同时，记为有效采样开始时刻，从有效采样开始时刻起，通过识别模块获取采样次数，并根据采样次数计算测量频率以对输入电源的频率进行识别。由此，该家电设备不必引入额外的中断，在短时间内即可对输入电源的频率进行正确识别，从而为家电设备的快速响应提供条件，提高了家电设备对不同电源环境的适应性。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中，

图1是根据本发明一个实施例的家电设备的电源频率检测方法的流程图；

图2是根据本发明一个实施例的家电设备的采样原理的示意图；以及

图3是根据本发明一个实施例的家电设备的电源频率检测装置的方框示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图来描述本发明实施例提出的家电设备的电源频率检测方法、家电设备的电源频率检测装置和家电设备。

图1是根据本发明一个实施例的家电设备的电源频率检测方法的流程图。如图1所示，该电源频率检测方法包括以下步骤：

S1，对输入电源进行整流变换处理以获取与输入电源相同频率的方波信号。

S2，以预设的定时间隔△T对方波信号进行采样以获取方波信号的状态，并在当前采样到的方波信号的状态与前一次采样到的方波信号的状态不同时，记为有效采样开始时刻t1。其中，△T可以为2ms。

S3，从有效采样开始时刻t1起，获取采样次数m，并根据采样次数m计算测量频率f以对输入电源的频率进行识别。

进一步地，根据本发明的一个实施例，可以根据以下公式计算测量频率：

f＝N/[△T*(m-1)]

其中，f为测量频率，N为预设的方波信号的采样阶跃次数，m为采样的次数，且m为大于1的整数。

在本发明的一个实施例中，m可以大于等于50。

具体地，如图2所示，对输入电源进行整流变换处理以获取与输入电源相同频率的方波信号，然后以预设的定时间隔△T对方波信号进行采样，当当前采样到的方波信号的状态与前一次采样到的方波信号的状态不同时，为有效采样开始时刻，即图中t1时刻，记为第一次有效采样。持续以预设的定时间隔△T对方波信号进行采样，当采样信号的状态与前一次采样信号的状态不同，且采样信号的状态与有效采样开始时刻t1的状态相同时，方波信号的采样阶跃次数N加1。当第N达到预设值时，例如预设值可以为6，停止采样，即图2中的t2时刻，并获取采样次数m。如图2所示，假设从有效采样开始时刻t1开始，共进行了m次采样，因为△T、N和m都已知，所以根据频率计算公式：频率＝测量周期数/测量时间，即f＝N/[△T*(m-1)]，可以计算出测量频率f。

根据本发明的一个实施例，对输入电源的频率进行识别，包括：获取与测量频率f最接近的标准电源频率，并将最接近的标准电源频率作为输入电源的频率。

进一步地，标准电源频率包括50Hz和60Hz。

具体地，由于该方法采用定时采样的方式获取方波信号的状态，因此测量时间可能存在误差，误差最大为△T，对应一次采样间隔，由此可得出测量误差的百分比大约为1/m。民用电源的标准电源频率为50Hz和60Hz，为保证电源频率识别的正确性，理论上可接受的误差百分比最大为10％，即理论上当m大于10时，就可以保证电源频率识别的正确性。考虑到电源本身可能存在一定的偏差，为进一步保证电源频率识别的准确性，可以在将采样次数m设定在50以上，即m可以为大于等于50的整数。

在根据采样次数m计算出测量频率f后，将f与标准电源频率50Hz和60Hz进行比较，即判断是否|f-50|＜|f-60|，如果是，说明f更接近50Hz，则输入电源的频率为50Hz；如果否，说明f更接近60Hz，则输入电源的频率为60Hz。由此，不必引入额外的中断，采用普通的I/O口即可对输入电源的频率进行正确识别，识别时间较短且精度高，从而为家电设备的快速响应提供条件，提高了家电设备对不同电源环境的适应性。

另外，常见的民用标准电源频率包含50Hz、60Hz，对应的周期分别为20ms和16.67ms。在本发明的一个实施例中，若预设的定时间隔△T为2ms，则仅需将方波信号的采样阶跃次数N设定为6(对应测量时间在百毫秒级)，即可将最大误差控制在2％以内，如果采用相关技术中累计中断次数的方式对输入电源的频率进行识别，测量时间需要到秒级才能实现同等的误差控制。因此，根据本发明实施例的家电设备的电源频率检测方法，在缩短检测时间的同时，提高了检测的精度。

综上所述，根据本发明实施例的家电设备的电源频率检测方法，首先，对输入电源进行整流变换处理以获取与输入电源相同频率的方波信号，然后，以预设的定时间隔对方波信号进行采样以获取方波信号的状态，并在当前采样到的方波信号的状态与前一次采样到的方波信号的状态不同时，记为有效采样开始时刻，从有效采样开始时刻起，获取采样次数，并根据采样次数计算测量频率以对输入电源的频率进行识别。由此，该方法不必引入额外的中断，在短时间内即可对输入电源的频率进行正确识别，从而为家电设备的快速响应提供条件，提高了家电设备对不同电源环境的适应性。

图3是根据本发明一个实施例的家电设备的电源频率检测装置的方框示意图。如图3所示，该电源频率检测装置包括：整流变换模块10、采样模块20和识别模块30。

其中，整流变换模块10用于对输入电源进行整流变换处理以获取与输入电源相同频率的方波信号。采样模块20用于以预设的定时间隔△T对方波信号进行采样以获取方波信号的状态，并在当前采样到的方波信号的状态与前一次采样到的方波信号的状态不同时，记为有效采样开始时刻t1。识别模块30用于从有效采样开始时刻t1起，获取采样次数m，并根据采样次数m计算测量频率f以对输入电源的频率进行识别。

进一步地，根据本发明的一个实施例，识别模块30可以根据以下公式计算测量频率：

f＝N/[△T*(m-1)]

其中，f为测量频率，N为预设的方波信号的采样阶跃次数，m为采样的次数，且m为大于1的整数。

在本发明的一个实施例中，m可以大于等于50。

具体地，如图2所示，整流变换模块10对输入电源进行整流变换处理以获取与输入电源相同频率的方波信号，然后采样模块20以预设的定时间隔△T对方波信号进行采样，当当前采样到的方波信号的状态与前一次采样到的方波信号的状态不同时，为有效采样开始时刻，即图中t1时刻，记为第一次有效采样。采样模块20持续以预设的定时间隔△T对方波信号进行采样，当采样信号的状态与前一次采样信号的状态不同，且采样信号的状态与有效采样开始时刻t1的状态相同，方波信号的采样阶跃次数N加1。当N达到预设值时，例如预设值可以为6，采样模块20停止采样，即图2中的t2时刻，并且识别模块30获取采样次数m。如图2所示，假设从有效采样开始时刻t1开始，共进行了m次采样，因为△T、N和m都已知，所以根据频率计算公式：频率＝测量周期数/测量时间，即f＝N/[△T*(m-1)]，可以计算出测量频率f。

根据本发明的一个实施例，识别模块30对输入电源的频率进行识别时，获取与测量频率f最接近的标准电源频率，并将最接近的标准电源频率作为输入电源的频率。

进一步地，标准电源频率包括50Hz和60Hz。

具体地，由于该装置采用定时采样的方式获取方波信号的状态，因此测量时间可能存在误差，误差最大为△T，对应一次采样间隔，由此可得出测量误差的百分比大约为1/m。民用电源的标准电源频率为50Hz和60Hz，为保证电源频率识别的正确性，理论上可接受的误差百分比最大为10％，即理论上当m大于10时，就可以保证电源频率识别的正确性。考虑到电源本身可能存在一定的偏差，为进一步保证电源频率识别的准确性，可以在将采样次数m设定在50以上，即m可以为大于等于50的整数。

在识别模块根据采样次数m计算出测量频率f后，将f与标准电源频率50Hz和60Hz进行比较，即判断是否|f-50|＜|f-60|，如果是，说明f更接近50Hz，则输入电源的频率为50Hz；如果否，说明f更接近60Hz，则输入电源的频率为60Hz。由此，不必引入额外的中断，采用普通的I/O口即可对输入电源的频率进行正确识别，识别时间较短且精度高，从而为家电设备的快速响应提供条件，提高了家电设备对不同电源环境的适应性。

另外，常见的民用标准电源频率包含50Hz、60Hz，对应的周期分别为20ms和16.67ms。在本发明的一个实施例中，若预设的定时间隔△T为2ms，则仅需将方波信号的采样阶跃次数N设定为6(对应测量时间在百毫秒级)，即可将最大误差控制在2％以内，如果采用相关技术中累计中断次数的方式对输入电源的频率进行识别，测量时间需要到秒级才能实现同等的误差控制。因此，根据本发明实施例的家电设备的电源频率检测装置，在缩短检测时间的同时，提高了检测的精度。

根据本发明实施例的家电设备的电源频率检测装置，通过整流变换模块对输入电源进行整流变换处理以获取与输入电源相同频率的方波信号，然后，通过采样模块以预设的定时间隔对方波信号进行采样以获取方波信号的状态，并在当前采样到的方波信号的状态与前一次采样到的方波信号的状态不同时，记为有效采样开始时刻，从有效采样开始时刻起，通过识别模块获取采样次数，并根据采样次数计算测量频率以对输入电源的频率进行识别。由此，该装置不必引入额外的中断，在短时间内即可对输入电源的频率进行正确识别，从而为家电设备的快速响应提供条件，提高了家电设备对不同电源环境的适应性。

此外，本发明实施例还提出一种家电设备，其包括上述的家电设备的电源频率检测装置。

本发明实施例的家电设备，通过上述的家电设备的电源频率检测装置的整流变换模块对输入电源进行整流变换处理以获取与输入电源相同频率的方波信号，然后，通过采样模块以预设的定时间隔对方波信号进行采样以获取方波信号的状态，并在当前采样到的方波信号的状态与前一次采样到的方波信号的状态不同时，记为有效采样开始时刻，从有效采样开始时刻起，通过识别模块获取采样次数，并根据采样次数计算测量频率以对输入电源的频率进行识别。由此，该家电设备不必引入额外的中断，在短时间内即可对输入电源的频率进行正确识别，从而为家电设备的快速响应提供条件，提高了家电设备对不同电源环境的适应性。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种家电设备的电源频率检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

对输入电源进行整流变换处理以获取与所述输入电源相同频率的方波信号；

以预设的定时间隔对所述方波信号进行采样以获取所述方波信号的状态，并在当前采样到的方波信号的状态与前一次采样到的方波信号的状态不同时，记为有效采样开始时刻；

从所述有效采样开始时刻起，获取采样次数，并根据所述采样次数计算测量频率以对所述输入电源的频率进行识别。

2.如权利要求1所述的家电设备的电源频率检测方法，其特征在于，根据以下公式计算所述测量频率：

f＝N/[△T*m-1)]

其中，f为所述测量频率，N为预设的所述方波信号的采样阶跃次数，m为所述采样的次数，且m为大于1的整数。

3.如权利要求1或2所述的家电设备的电源频率检测方法，其特征在于，对所述输入电源的频率进行识别，包括：

获取与所述测量频率最接近的标准电源频率，并将所述最接近的标准电源频率作为所述输入电源的频率。

4.如权利要求3所述的家电设备的电源频率检测方法，其特征在于，所述标准电源频率包括50Hz和60Hz。

5.如权利要求2所述的家电设备的电源频率检测方法，其特征在于，m大于等于50。

6.一种家电设备的电源频率检测装置，其特征在于，包括：

整流变换模块，用于对输入电源进行整流变换处理以获取与所述输入电源相同频率的方波信号；

采样模块，用于以预设的定时间隔对所述方波信号进行采样以获取所述方波信号的状态，并在当前采样到的方波信号的状态与前一次采样到的方波信号的状态不同时，记为有效采样开始时刻；

识别模块，用于从所述有效采样开始时刻起，获取采样次数，并根据所述采样次数计算测量频率以对所述输入电源的频率进行识别。

7.如权利要求6所述的家电设备的电源频率检测装置，其特征在于，所述识别模块根据以下公式计算所述测量频率：

f＝N/[△T*(m-1)]

其中，f为所述测量频率，N为预设的所述方波信号的采样阶跃次数，m为所述采样的次数，且m为大于1的整数。

8.如权利要求6或7所述的家电设备的电源频率检测装置，其特征在于，所述识别模块对所述输入电源的频率进行识别时，获取与所述测量频率最接近的标准电源频率，并将所述最接近的标准电源频率作为所述输入电源的频率。

9.如权利要求8所述的家电设备的电源频率检测装置，其特征在于，所述标准电源频率包括50Hz和60Hz。

10.如权利要求7所述的家电设备的电源频率检测装置，其特征在于，m大于等于50。

11.一种家电设备，其特征在于，包括如权利要求6-10中任一项所述的家电设备的电源频率检测装置。