CN106546807A - 一种通过电流探测器获取剩余电流值的方法 - Google Patents
一种通过电流探测器获取剩余电流值的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106546807A CN106546807A CN201610855035.2A CN201610855035A CN106546807A CN 106546807 A CN106546807 A CN 106546807A CN 201610855035 A CN201610855035 A CN 201610855035A CN 106546807 A CN106546807 A CN 106546807A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- value
- residual current
- accumulated value
- voltage
- evaluation module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/25—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof using digital measurement techniques
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
本发明公开了一种通过电流探测器获取剩余电流值的方法，该算法包括如下步骤，采集步骤：在同一周期内设定采集时间，直接采集通过剩余电流互感器的剩余电流的交流电压值；求值步骤：将在同一采集时间内多次采集的剩余交流电压值进行累加，并根据累加结果，输出剩余电流值。本发明的有益效果是，精度高、抗干扰能力强、剩余电流探测器无需调零，具有高精度、高抗谐波干扰及抗杂波干扰的能力、具有良好的平衡特性、优异的抗强电流冲击的能力。
Description
技术领域
本发明涉及剩余电流采集改进，特别是一种通过电流探测器获取剩余电流值的方法。
背景技术
GB 14287.2-2014对剩余电流式电气火灾监控探测器(以下简称剩余电流探测器)的要求非常高，致使剩余电流探测器很难达到要求。其中以剩余电流探测器的精度、平衡性、电梯运行干扰等方面最难通过国家消防电子产品质量监督检验中心的检测。
所述剩余电流探测器由剩余电流互感器和控制模块两部分组成，其中，剩余电流互感器对剩余电流探测器的精度及平衡性起到很重要的作用，但剩余电流互感器性能指标越高，价格越高。比如：0.2级精度的剩余电流互感器价格可能是0.5级精度剩余电流互感器价格的两倍或以上。而且，无论精度多高的剩余电流互感器对电梯运行时产生的谐波干扰、及大电流冲击等干扰都无能为力，所以，剩余电流探测器要达到国标的要求，需要依赖控制模块。控制模块硬件方面能提升的空间极为有限，迫切需要优异的软件算法解决上述问题，使剩余电流探测器满足国标的要求。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种通过电流探测器获取剩余电流值的方法。
实现上述目的本发明的技术方案为，一种通过电流探测器获取剩余电流值的方法，包括如下步骤，
采集步骤：在同一周期内设定采集时间，直接采集通过剩余电流互感器的剩余电流的交流电压值；
求值步骤：将在同一采集时间内多次采集的剩余交流电压值进行累加，并根据累加结果，输出剩余电流值。
所述求值步骤具体包括：
干扰信号判断步骤：判断周期内剩余电流的交流电压值频率，若正常，退出干扰信号判断步骤，进入累加值判断步骤，若不正常，退出干扰信号判断步骤，进入干扰信号处理步骤；
累加值判断步骤：判断累加值是否合理，若合理，输出实际的累加值，若不合理，输出限制值；
所述干扰信号处理步骤，其具体为：舍弃多次采集的交流电压值的累加值。
判断周期内剩余电流的交流电压值频率，若正常，退出干扰信号判断步骤，进入累加值判断步骤，其具体方法为：若周期内被检测的剩余电流的交流电压值频率在范围内，多次采集的电压值的累加值即为当前的剩余电流值，并将多次采集的交流电压值的累加值进行输出。
所述判断累加值是否合理，若合理，输出实际的累加值，其具体步骤为：若累加值小于预定值，则输出实际的累加值；
所述判断累加值是否合理，若不合理，输出限制值，其具体步骤为：若累加值大于预定值，则实际输出的累加值为该预定值。
所述采集步骤中，该交流电压值为采样时刻剩余电流信号电压值减去MCU的Vcc/2所得到的差值的绝对值。
一种剩余电流值采集装置，包括：采样模块1和求值模块2；
所述采样模块，在同一周期内，设定采样时间，用于采集通过剩余电流互感器次级的交流电流信号，并转化成相应的电压值，由采样模块的输出端输出该电压值；
所述求值模块，将同一周期的采样时间内采集到的多个交流电压值进行累加，并根据累加结果，由求值模块的输出端输出剩余电流值。
所述求值模块判断周期内剩余电流的交流电压值频率，若正常，进行累加值判断，若不正常，进行干扰信号处理；
所述求值模块判断累加值是否合理，若合理，求值模块输出端输出实际的累加值，若不合理，求值模块输出端输出限制值。
所述求值模块将同一周期的采样时间内采集到的多个电压值进行累加，并根据累加结果，由求值模块的输出端输出剩余电流值，其具体为：求值模块判断周期内剩余电流的交流电压值频率，若正常，进行累加值判断，若不正常，舍弃多次采集的交流电压值的累加值。
所述求值模块判断累加值是否合理，若合理，求值模块的输出端输出实际的累加值，其具体步骤为：若累加值小于预定值，则求值模块的输出端输出实际的累加值；
所述求值模块判断累加值是否合理，若不合理，求值模块的输出端输出限制值，其具体步骤为：若累加值大于预定值，则求值模块的输出端实际输出的累加值为该预定值。
利用本发明的技术方案制作的一种通过电流探测器获取剩余电流值的方法，由于是直接对剩余电流交流信号进行AD采样，故剩余电流探测器无需调零，能缩小甚至规避因剩余电流探测器采用较低精度剩余电流互感器和低位数AD的MCU所带来的精度低的问题，大幅度降低成本，具有高精度、高抗谐波干扰及抗杂波干扰的能力、具有良好的平衡特性、优异的抗强电流冲击的能力。
附图说明
图1是本发明所述一种通过电流探测器获取剩余电流值的方法的步骤流程图；
图2是本发明所述一种通过电流探测器获取剩余电流值的方法实施例一的步骤流程图；
图3是本发明所述一种通过电流探测器获取剩余电流值的方法实施例一的硬件电路图；
图4是本发明所述一种通过电流探测器获取剩余电流值的方法实施例一的求增量和示意图。
图5是本发明所述一种剩余电流值采集装置实施例二的功能模块连接示意图。
图中，1、采样模块；2、求值模块。
具体实施方式
下面结合附图1-5对本发明进行具体描述：
一种通过电流探测器获取剩余电流值的方法，包括如下步骤，采集步骤：在同一周期内设定采集时间，直接采集通过剩余电流互感器的剩余电流的交流电压值；求值步骤：将在同一采集时间内多次采集的剩余交流电压值进行累加，并根据累加结果，输出剩余电流值，本发明在同一周期的设定采集时间内采集的交流电压值，该电压值为通过剩余电流互感器次级的微小交流电流信号，在电阻R20上得到相应的电压值，由求值模块将同一采集时间内电阻R20上得到相应的电压值进行累加，经过累加值判断，求值模块输出端输出的二进制结果，转换为十进制数值，该十进制数值与剩余电流互感器输入端电流值在数值上相等，即采样的电压值为通过剩余电流互感器的电流值(单位为mA)。
实施例一：
一种通过电流探测器获取剩余电流值的方法，包括如下步骤，采集步骤：在同一周期内设定采集时间，直接采集通过剩余电流互感器的剩余电流的交流电压值；求值步骤：将在同一采集时间内多次采集的剩余交流电压值进行累加，并根据累加结果，输出剩余电流值。
在本实施例中，剩余电压值等于采样时刻剩余电流信号电压值减去MCU的Vcc/2所得到的差值的绝对值，用Vn表示，每次的AD采样后获得的Vn，经滤波后全部相加得到和‘∑AD’；
该剩余电流值采集算法的计算周期为2s,在同一计算周期内，采集时间为20ms：
在步骤S01中，首先将电压值Vn，当前累加值ΣAD赋值0，然后启动20ms定时器；
在步骤S02中，计时开始后，进行10位AD采样,即对剩余电流值的电压值进行AD采样；
在步骤S03中，判断AD值是否小于Vcc/2：
当AD值＜Vcc/2时，则Vn＝Vcc/2-AD；
当AD值≥Vcc/2时，则Vn＝AD-Vcc/2；
综合上述，采集该交流电压值为采样时刻剩余电流信号电压值减去MCU的Vcc/2所得到的差值的绝对值；
在步骤S04中，将电压值Vn除以32后，再赋值给电压值Vn，即Vn＝Vn/32；
在步骤S05中，计算当前累加值ΣAD，ΣAD等于本次电压值Vn加上ΣAD，即ΣAD＝ΣAD+Vn；
在步骤S06中，判断定时器的检测时间20ms是否到时，如果检测时间不到20ms,则继续对剩余电流值的电压值进行AD采样，计算电压值Vn和当前累加值ΣAD；
在步骤S07中，如果20ms定时器时间到达后，需判断信号频率；
在步骤S08中，若信号频率大于60HZ或小于40HZ，则认为是干扰信号，舍弃本次计算；
在步骤S09中，若信号频率大于40HZ且小于60HZ，则本次计算累加值ΣAD有效，该累加值即为当前的剩余电流值；
在步骤S10中，判断ΣAD是否超限，若ΣAD大于预定值，该预定值为1023，则将1023赋值给ΣAD；
在步骤S11中，若ΣAD小于预定值1023，则输出ΣAD实际值，循环结束。
实施例二：
如图5所示，一种剩余电流值采集装置，包括：采样模块1和求值模块2；所述采样模块，在同一周期内，设定采样时间，用于采集通过剩余电流互感器次级的交流电流信号，并转化成相应的电压值，由采样模块的输出端输出该电压值；所述求值模块，将同一周期的采样时间内采集到的多个交流电压值进行累加，并根据累加结果，由求值模块的输出端输出剩余电流值。
在本实施例中，剩余电流互感器初/次级变比为2000:1，通过剩余电流互感器次级的微小交流电流信号，在电阻R20上得到相应的电压值，将此电压值接入MCU的AD采样引脚。通过软件算法和选取合适的R20阻值等，使获得的10位二进制数值与剩余电流互感器输入端的电流值(单位为mA)相等。
技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种通过电流探测器获取剩余电流值的方法，其特征在于，包括如下步骤，
采集步骤：在同一周期内设定采集时间，直接采集通过剩余电流互感器的剩余电流的交流电压值；
求值步骤：将在同一采集时间内多次采集的剩余交流电压值进行累加，并根据累加结果，输出剩余电流值。
2.根据权利要求1所述的一种通过电流探测器获取剩余电流值的方法，其特征在于，所述求值步骤具体包括：
干扰信号判断步骤：判断周期内剩余电流的交流电压值频率，若正常，退出干扰信号判断步骤，进入累加值判断步骤，若不正常，退出干扰信号判断步骤，进入干扰信号处理步骤；
累加值判断步骤：判断累加值是否合理，若合理，输出实际的累加值，若不合理，输出限制值。
3.根据权利要求2所述的一种通过电流探测器获取剩余电流值的方法，其特征在于，所述干扰信号处理步骤，其具体为：舍弃多次采集的交流电压值的累加值。
4.根据权利要求2所述的一种通过电流探测器获取剩余电流值的方法，其特征在于，判断周期内剩余电流的交流电压值频率，若正常，退出干扰信号判断步骤，进入累加值判断步骤，其具体方法为：若周期内被检测的剩余电流的交流电压值频率在范围内，多次采集的交流电压值的累加值即为当前的剩余电流值，并将多次采集的交流电压值的累加值进行输出。
5.根据权利要求2所述的一种通过电流探测器获取剩余电流值的方法，其特征在于，所述判断累加值是否合理，若合理，输出实际的累加值，其具体步骤为：若累加值小于预定值，则输出实际的累加值；
所述判断累加值是否合理，若不合理，输出限制值，其具体步骤为：若累加值大于预定值，则实际输出的累加值为该预定值。
6.根据权利要求1所述的一种通过电流探测器获取剩余电流值的方法，其特征在于，所述采集步骤中，该交流电压值为采样时刻剩余电流信号电压值减去MCU的Vcc/2所得到的差值的绝对值。
7.一种剩余电流值采集装置，其特征在于，包括：采样模块(1)和求值模块(2)；
所述采样模块，在同一周期内，设定采样时间，用于采集通过剩余电流互感器次级的交流电流信号，并转化成相应的电压值，由采样模块的输出端输出该电压值；
所述求值模块，将同一周期的采样时间内采集到的多个电压值进行累加，并根据累加结果，由求值模块的输出端输出剩余电流值。
8.根据权利要求7所述的一种剩余电流值采集装置，其特征在于，所述求值模块判断周期内剩余电流的交流电压值频率，若正常，进行累加值判断，若不正常，进行干扰信号处理；
所述求值模块判断累加值是否合理，若合理，求值模块输出端输出实际的累加值，若不合理，求值模块输出端输出限制值。
9.根据权利要求8所述的一种剩余电流值采集装置，其特征在于，所述求值模块将同一周期的采样时间内采集到的多个电压值进行累加，并根据累加结果，由求值模块的输出端输出剩余电流值，其具体为：求值模块判断周期内剩余电流的交流电压值频率，若正常，进行累加值判断，若不正常，舍弃多次采集的交流电压值的累加值。
10.根据权利要求8所述的一种剩余电流值采集装置，其特征在于，所述求值模块判断累加值是否合理，若合理，求值模块的输出端输出实际的累加值，其具体步骤为：若累加值小于预定值，则求值模块的输出端输出实际的累加值；
所述求值模块判断累加值是否合理，若不合理，求值模块的输出端输出限制值，其具体步骤为：若累加值大于预定值，则求值模块的输出端实际输出的累加值为该预定值。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610855035.2A CN106546807A (zh) | 2016-09-27 | 2016-09-27 | 一种通过电流探测器获取剩余电流值的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610855035.2A CN106546807A (zh) | 2016-09-27 | 2016-09-27 | 一种通过电流探测器获取剩余电流值的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106546807A true CN106546807A (zh) | 2017-03-29 |
Family
ID=58368172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610855035.2A Pending CN106546807A (zh) | 2016-09-27 | 2016-09-27 | 一种通过电流探测器获取剩余电流值的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106546807A (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN85101339A (zh) * | 1985-04-01 | 1986-10-01 | 日探株式会社 | 环境异常探测装置 |
| JPH1145384A (ja) * | 1997-07-28 | 1999-02-16 | Matsushita Electric Works Ltd | 火災感知器 |
| CN102103160A (zh) * | 2009-12-16 | 2011-06-22 | 中国建筑科学研究院 | 剩余电流监控报警方法、系统与探测控制器 |
| CN202512697U (zh) * | 2011-12-23 | 2012-10-31 | 天水长城电气科技开发有限公司 | 剩余电流式电气火灾监控探测器 |
| CN103996262A (zh) * | 2014-05-06 | 2014-08-20 | 刘聪 | 一种报警器系统及其检测方法 |
| CN105572532A (zh) * | 2015-12-17 | 2016-05-11 | 南京亚派科技股份有限公司 | 用于电气火灾监控产品的剩余电流采样值处理方法 |
-
2016
- 2016-09-27 CN CN201610855035.2A patent/CN106546807A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN85101339A (zh) * | 1985-04-01 | 1986-10-01 | 日探株式会社 | 环境异常探测装置 |
| JPH1145384A (ja) * | 1997-07-28 | 1999-02-16 | Matsushita Electric Works Ltd | 火災感知器 |
| CN102103160A (zh) * | 2009-12-16 | 2011-06-22 | 中国建筑科学研究院 | 剩余电流监控报警方法、系统与探测控制器 |
| CN202512697U (zh) * | 2011-12-23 | 2012-10-31 | 天水长城电气科技开发有限公司 | 剩余电流式电气火灾监控探测器 |
| CN103996262A (zh) * | 2014-05-06 | 2014-08-20 | 刘聪 | 一种报警器系统及其检测方法 |
| CN105572532A (zh) * | 2015-12-17 | 2016-05-11 | 南京亚派科技股份有限公司 | 用于电气火灾监控产品的剩余电流采样值处理方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104076319B (zh) | 一种数字化电能计量装置的在线误差分析系统 | |
| CN104391480B (zh) | 一种基于专家系统的数控机床故障诊断系统 | |
| CN104841117B (zh) | 基于移动终端加速度传感器的运动次数的计数方法及系统 | |
| CN105953875A (zh) | 一种活体动物称重方法及其装置 | |
| CN106053931B (zh) | 基于soc芯片内部12位ad的继电保护装置 | |
| CN205229440U (zh) | 用于检测局部放电检测仪的检测系统 | |
| CN101105501A (zh) | 风扇转速测试系统及方法 | |
| CN106597096A (zh) | 一种时钟频率监测方法 | |
| CN106840322A (zh) | 一种计量器具在线软校准的方法和实现该方法的装置 | |
| CN106324538A (zh) | 一种局部放电自动校准系统 | |
| CN107782964A (zh) | 可选择性输出脉冲信号频率与计数的测量系统、测量方法 | |
| CN106094963A (zh) | Apd阵列芯片偏置电压全自动温度补偿系统 | |
| CN201935964U (zh) | 石英晶体振荡器仪表智能化自动检测装置 | |
| CN102721878A (zh) | 石英晶体振荡器仪表智能化自动检测装置 | |
| CN114200381A (zh) | 一种智能电表可靠性检测系统和方法 | |
| CN106546807A (zh) | 一种通过电流探测器获取剩余电流值的方法 | |
| CN102589662B (zh) | 一种利用电机输出功率测量电机提升的重物的质量的系统和方法 | |
| CN102279280B (zh) | 离心机转速与摩擦功耗测量方法及装置 | |
| CN104865508A (zh) | 基于数据分组量化的局部放电识别方法 | |
| CN205281230U (zh) | 节拍自动监测装置 | |
| CN112505415A (zh) | 一种瓷绝缘子电阻测量装置及方法 | |
| CN105093157B (zh) | 基于iec61850采样值的参数算法的测试方法 | |
| CN106918773B (zh) | 工艺型硬件木马监测方法与装置 | |
| CN102680524A (zh) | 药芯焊丝填充率在线检测方法及装置 | |
| CN102354295B (zh) | 一种dcs系统中设备的cpu负荷测试方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170329 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |