JPH0310169A - Digital type zero cross point detecting apparatus - Google Patents

Digital type zero cross point detecting apparatus

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JPH0310169A
JPH0310169A JP14616189A JP14616189A JPH0310169A JP H0310169 A JPH0310169 A JP H0310169A JP 14616189 A JP14616189 A JP 14616189A JP 14616189 A JP14616189 A JP 14616189A JP H0310169 A JPH0310169 A JP H0310169A
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JP
Japan
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zero
crossing point
data
detection
sign
Prior art date
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Pending
Application number
JP14616189A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Kojima
浩 小島
Shinya Kawada
川田 信哉
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0310169A publication Critical patent/JPH0310169A/en
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Abstract

PURPOSE:To perform high speed detection and operation with high accuracy by changing over a plurality of digital type zero cross point detecting parts timewise to perform parallel processing. CONSTITUTION:An analogue filter 11 and an A/D conversion part 12 are provided to each of zero cross point detecting parts 1A, 1B and a high frequency component of a short cycle is removed to sample an AC waveform at a constant interval and said waveform is converted to instantaneous value digital data and a zero cross point is detected by a CPU 13. A change-over switch 2 is changed over in constant change-over timing and the detecting pats 1A, 1B subject data before and after the change of the code of the instantaneous value digital data to linear approximation when said code changes and two data of the same code continue to detect a zero cross point. Herein, when the detecting part 1A detects the presence of the zero cross point, a detection prohibiting signal SA is sent to the detecting part 1B from this point of time and released when two continuous data of the same code are detected after the elapse of a predetermined period. By this method, detection omission or double detection is prevented to make is possible to perform high speed operational processing.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、信号波形のゼロクロス点をディジタル的に高
速で検出するディジタル式ゼロクロス点検出装置に関し
、詳しくは、交流電圧や交流電流等の瞬時値をサンプリ
ングしてディジタルデータに変換し、このディジタルデ
ータの符号の変化からゼロクロス点を検出するゼロクロ
ス点検出装置に関する。
Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to a digital zero-crossing point detection device that digitally detects zero-crossing points of signal waveforms at high speed. The present invention relates to a zero-crossing point detection device that samples a value, converts it into digital data, and detects a zero-crossing point from a change in the sign of this digital data.

(従来の技術) 交流波形の測定装置に用いられるPLL (フェイズロ
ックルー、プ)回路においては、交流波形のゼロクロス
点を正確に検出することが必要である。
(Prior Art) In a PLL (phase locked loop) circuit used in an AC waveform measuring device, it is necessary to accurately detect the zero-crossing point of the AC waveform.

この場合、ゼロクロス点検出装置としては、交流波形の
ゼロクロス点を見落とさないように高速で交流波形を連
続的にサンプリングする必要があり、このサンプリング
速度を下げると検出精度が低下してしまう。また、ゼロ
クロス点の演算処理に際して、演算時間及び演算開始タ
イミングが遅いと検出遅れが生じ、PLL回路の応答性
が悪くなる。
In this case, the zero-crossing point detection device needs to continuously sample the AC waveform at high speed so as not to overlook the zero-crossing point of the AC waveform, and if the sampling speed is lowered, the detection accuracy will decrease. Furthermore, when calculating the zero-crossing point, if the calculation time and calculation start timing are slow, a detection delay will occur, and the responsiveness of the PLL circuit will deteriorate.

これらの点から、従来よりゼロクロス点検出装置はディ
ジタル化が困難とされており、また、アナログ式の検出
装置はディジタル式のものに比べてオペアンプ1〜2個
で済むような簡単な構成であることから、従来ではアナ
ログ式のゼロクロス点検出装置が専ら用いられていた。
For these reasons, it has traditionally been difficult to digitize zero-cross point detection devices, and analog detection devices have a simpler configuration than digital ones, requiring only one or two operational amplifiers. For this reason, analog zero-crossing point detection devices have traditionally been used exclusively.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、アナログ式の検出装置には以下のような
問題がある。
(Problems to be Solved by the Invention) However, analog detection devices have the following problems.

すなわち、ディジタルサンプリングデータにより検出さ
れるゼロクロス点とアナログ式の検出装置により検出さ
れるゼロクロス点との間には、検出方式と回路構成の相
違等に起因して偏差が存在する。仮りにこの偏差を調整
により一致させようとしても1周波数特性が相違するた
め困難である。
That is, there is a deviation between the zero-crossing point detected by digital sampling data and the zero-crossing point detected by an analog detection device due to differences in detection method and circuit configuration. Even if it were attempted to match this deviation by adjustment, it would be difficult because one frequency characteristic would be different.

更に、アナログ式の検出装置では通常、時定数の大きな
ローパスフィルタを使用するため応答速度が遅く、また
、温度変化によって精度の低下を招き易いといった問題
がある。
Furthermore, analog detection devices typically use a low-pass filter with a large time constant, resulting in slow response speed and a tendency for accuracy to deteriorate due to temperature changes.

本発明は上記問題点を解消するためになされたもので、
その目的とするところは、ディジタルサンプリング部と
一体化した複数のゼロクロス点検出部により、従来困難
とされていたゼロクロス点検出装置のディジタル化を可
能にし、しかも検出漏れや二重検出等の不都合がなく高
精度かつ高速な検出、演算を行えるようにしたディジタ
ル式ゼロクロス点検出装置を提供することにある。
The present invention was made to solve the above problems, and
The purpose of this is to enable the digitalization of zero-crossing point detection devices, which was considered difficult in the past, by using multiple zero-crossing point detection sections integrated with a digital sampling section, while also eliminating inconveniences such as missed detections and double detections. An object of the present invention is to provide a digital zero-crossing point detection device that can perform highly accurate and high-speed detection and calculation without any problems.

(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するため、本発明は、交流波形の瞬時値
を一定の間隔でサンプリングしてディジタルデータに変
換し、この瞬時値ディジタルデータの符号の変化からこ
れらのデータ間に存在する前記交流波形のゼロクロス点
を検出するディジタル式ゼロクロス点検出装置において
、前記瞬時値ディジタルデータの符号が変化し、かつ同
符号のデータが2つ連続した際に符号の変化前後のデー
タを直線近似してゼロクロス点を検出するゼロクロス点
検出部を複数並列的に設け、前記各ゼロクロス点検出部
は、一定の切替タイミング間のサンプリングサイクルに
わたり前記交流波形を切替えて入力して前記ゼロクロス
点の検出を行い、当該ゼロクロス点検出部は検出したゼ
ロクロス点以後。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention samples the instantaneous values of an AC waveform at regular intervals and converts them into digital data. In a digital zero-crossing point detection device that detects a zero-crossing point of the AC waveform existing between data, when the sign of the instantaneous value digital data changes and two pieces of data with the same sign occur in succession, A plurality of zero-crossing point detection units are provided in parallel to detect zero-crossing points by linear approximation of the data of The zero-crossing point is detected, and the zero-crossing point detection section detects the zero-crossing point after the detected zero-crossing point.

所定の期間にわたって他のゼロクロス点検出部に対しゼ
ロクロス点の検出を禁止するインターロック信号として
の検出禁止信号を送出すると共に、この検出禁止信号を
リセット可能とし、がっ、前記各ゼロクロス点検出部は
前記切替タイミング付近においてゼロクロス点の有無を
判定可能に構成したものである。
A detection prohibition signal as an interlock signal for prohibiting detection of a zero cross point to other zero cross point detection sections for a predetermined period is sent, and this detection prohibition signal can be reset, and each of the zero cross point detection sections is configured to be able to determine the presence or absence of a zero cross point near the switching timing.

また、上記ゼロクロス点検出部は、瞬時値ディジタルデ
ータの符号が変化した以後の連続する2つのデータと、
前記符号が変化する前の連続する2つのデータとに基づ
き、 3 ’/ z  3 V 1+ ’/ a −V 。
Further, the zero crossing point detection section detects two consecutive data after the sign of the instantaneous value digital data changes,
Based on the two consecutive data before the sign changes, 3'/z3V1+'/a-V.

(ここで、’jam Vlは前記符号が変化する前の連
続する2つのデータの値−yam Vsは前記符号が変
化した以後の連続する2つのデータの値、xoはあるデ
ータのサンプリング点を基準としたサンプリング間隔に
対する比率)なる直線近似式により比率x0を求めてゼ
ロクロス点を検出することが望ましい。
(Here, 'jam Vl is the value of the two consecutive data before the sign changes - yam Vs is the value of the two consecutive data after the sign changes, and xo is the sampling point of a certain data. It is desirable to find the ratio x0 using a linear approximation formula (ratio to the sampling interval) and detect the zero-crossing point.

(作用) 本発明によれば、複数のゼロクロス点検出部のサンプリ
ングサイクルが一定の切替タイミングにより切替えられ
、各検出部が上述した符号変化前後の4点のデータに基
づきゼロクロス点を検出する。また、切替タイミング付
近におけるゼロクロス点の有無を判定し、これがある場
合には次にサンプリングサイクルに入るゼロクロス点検
出部の検出機能を一定期間停止させる。
(Operation) According to the present invention, the sampling cycles of the plurality of zero-crossing point detecting sections are switched at a constant switching timing, and each detecting section detects a zero-crossing point based on the data at four points before and after the sign change described above. Further, the presence or absence of a zero-crossing point near the switching timing is determined, and if there is a zero-crossing point, the detection function of the zero-crossing point detecting section that enters the next sampling cycle is stopped for a certain period of time.

(実施例) 以下、図に沿って本発明の一実施例を説明する。(Example) An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図はこの実施例の構成を示すもので、IA。FIG. 1 shows the configuration of this embodiment.

IBは互いに同一構成の電圧検出部としてのゼロクロス
点検出部であり、これらのゼロクロス点検出部IA、2
Bには、切替スイッチ2を介してサンプリング入力(交
流電圧波形)が一定のサイクルで交互に入力されるよう
になっている。また、各ゼロクロス点検出部IA、2B
間では、各々がゼロクロス点を検出した際に他方に対し
てゼロクロス点検出機能を停止させるインターロック信
号としての検出禁止信号SA、SBが送受されるように
構成されている。
IB is a zero-crossing point detecting section as a voltage detecting section having the same configuration, and these zero-crossing point detecting sections IA, 2
Sampling input (AC voltage waveform) is alternately inputted to B via the changeover switch 2 in a constant cycle. In addition, each zero cross point detection unit IA, 2B
Detection prohibition signals SA and SB are sent and received between them as interlock signals that stop the zero-crossing detection function of the other when each detects a zero-crossing point.

更に、3A、3Bはパスバッファ、4はシステムバスで
あり、ゼロクロス点検出部IA、IBにより検出したゼ
ロクロス点データがこれらを介して図示されていないホ
ストCPU等に送られるものである。
Furthermore, 3A and 3B are path buffers, and 4 is a system bus, through which zero-crossing point data detected by zero-crossing point detecting units IA and IB is sent to a host CPU, etc. (not shown).

次に、ゼロクロス点検出部IA、IBの内部構成につい
て第2図を参照しつつ説明する。すなわちゼロクロス点
検出部IA、IBは、サンプリング入力(交流電圧波形
)が入力されるアナログフィルタ11を備えており、こ
のアナログフィルタ11は、瞬時値ディジタルデータの
4サンプル分の周期よりも周期が短い高周波数成分を除
去するものである。
Next, the internal configuration of the zero-crossing point detection units IA and IB will be explained with reference to FIG. 2. In other words, the zero-cross point detection units IA and IB include an analog filter 11 to which a sampling input (AC voltage waveform) is input, and this analog filter 11 has a cycle shorter than the cycle of four samples of instantaneous value digital data. This removes high frequency components.

アナログフィルタ11の後段には、交流波形を一定の間
隔でサンプリングして瞬時値ディジタルデータに変換す
るA/D変換部12が接続されていると共に、このA/
D変換部12の後段には、後述する方法によってゼロク
ロス点を検出する演算を行うCPU13が接続されてい
る。
An A/D converter 12 that samples an AC waveform at regular intervals and converts it into instantaneous value digital data is connected to the downstream of the analog filter 11.
A CPU 13 is connected downstream of the D converter 12 and performs calculations for detecting zero-crossing points using a method described later.

以下、CPU13におけるゼロクロス点の検出動作を第
3図を参照しつつ説明する。
The zero-crossing point detection operation in the CPU 13 will be described below with reference to FIG.

いま、第3図に示すように、交流電圧波形を一定間°隔
でサンプリングした場合のディジタルデータがDi、D
、、D、、D、であり、各データの値がそれぞれVow
’/□* ’/z+ y3であるとする。このときデー
タD2の値y1は負であり、データD、の値y2は正で
あるため、ゼロクロス点Pxはこの2つのデータ間に存
在することが明らかである。
Now, as shown in Figure 3, when the AC voltage waveform is sampled at regular intervals, the digital data is Di, D.
,,D,,D,, and the value of each data is Vow
'/□*'/z+y3. At this time, since the value y1 of the data D2 is negative and the value y2 of the data D is positive, it is clear that the zero crossing point Px exists between these two data.

CPU13では、データD工、D、、D、を順次取り込
むと共に、データの符号が負から正に変化してから2番
目のデータすなわちD4までを取り込み、直線近似の式 を検出する。ここで、xoは、あるデータのサン、プリ
ング点を基準としたサンプリング間隔tsに対する比率
と−しての意味を持つ。
The CPU 13 sequentially takes in the data D, D, , D, and also takes in the second data after the sign of the data changes from negative to positive, that is, D4, and detects a linear approximation equation. Here, xo has the meaning of - as a ratio to the sampling interval ts based on the sampling point of certain data.

以下、上記(1)式の導出過程を説明する。まず。The process of deriving the above equation (1) will be explained below. first.

第3図に示すごとく各データを直線近似した直線を仮想
し、この直線がY(x)=ax+bで表わされるものと
する。ここで、Xをサンプリング間隔tiに対する比率
で表わし、その基準(X=O)をデータDよのサンプリ
ング点とする。
As shown in FIG. 3, a straight line is assumed to be a linear approximation of each data, and this straight line is expressed as Y(x)=ax+b. Here, X is expressed as a ratio to the sampling interval ti, and its reference (X=O) is the sampling point of data D.

いま、直線Y(x)上でx=1.5である点PX’にお
けるYの値は、 Y (1−5) =(y o + y工+y z + 
y a)/ 4となる。
Now, the value of Y at point PX' where x=1.5 on the straight line Y(x) is: Y (1-5) = (y o + y + y z +
y a)/4.

一方、直線Y(x)=ax+bの傾きaを、各データD
1〜D4と点Px’とを結んだ直線の傾きの平均値とし
て求めると、以下のようになる。
On the other hand, the slope a of the straight line Y(x)=ax+b is determined by each data D
The average value of the slope of the straight line connecting 1 to D4 and point Px' is determined as follows.

(以下、余白) によってX、を求め、これによりゼロクロス点Pxまた
、ゼロクロス点Pxにおいては、 Y (xo)= a x0+ b = 0であるから、 x、=  −・・・・・・(1)−■ であり、点Px’におけるY(x)は、Y(1,5) 
=1.5a、+ b であるから、 b = Y (1,5) −1,5a となる。
(hereinafter referred to as the margin), find X, and from this, the zero-crossing point Px Also, at the zero-crossing point Px, Y (xo) = a x0 + b = 0, so x, = −・・・・・・(1 )-■, and Y(x) at point Px' is Y(1,5)
= 1.5a, + b, so b = Y (1,5) -1,5a.

以上を整理すると。If you organize the above.

Y (1−5)= (ya + y 1+ y2+ y
3)/ 4  ・・・(1)−■・・・(1)−■ b = Y (1,5) −a x −・・・(1)−
■ となる。よって上記(1)−■〜(1)−0式により、
b    3    Y(1,5) 2     (2(y 2− y t)+(y 3−y
 n)2/3)2(3(ya−y工)”y3−yo) =(3yz−6yi−3yo)/(3yz−3yi”y
3−yo)となり、前記(1)式によってゼロクロス点
を求めることができる。
Y (1-5)= (ya + y 1+ y2+ y
3) / 4 ... (1) - ■ ... (1) - ■ b = Y (1, 5) - a x - ... (1) -
■ It becomes. Therefore, according to the above formulas (1)-■ to (1)-0,
b 3 Y(1,5) 2 (2(y 2- y t) + (y 3- y
n)2/3)2(3(ya-y 工)"y3-yo) =(3yz-6yi-3yo)/(3yz-3yi"y
3-yo), and the zero-crossing point can be found using the above equation (1).

次いで、第1図のゼロクロス点検出装置全体の動作を第
4図を参照しつつ説明する。まず、装置に入力される交
流電圧波形が第4図に示すようなものであるとし、前述
した切替スイッチ2を切替タイミングtoにて切替える
ことにより、各ゼロクロス点検出部LA、1Bがそれぞ
れサンプリングサイクルTsにわたって交流電圧波形を
サンプリングする。
Next, the operation of the entire zero-crossing point detection device shown in FIG. 1 will be explained with reference to FIG. 4. First, assuming that the AC voltage waveform input to the device is as shown in FIG. Sample the alternating voltage waveform over Ts.

そして、一方のゼロクロス点検出部IAが前述した方法
によって例えば時刻t□てゼロクロス点を検出したとす
ると、この時点から他方のゼロクロス点検出部IBに対
して検出禁止信号SAを送り、交流電圧波形の半サイク
ル経過後に連続した2つの負のデータを検出したら時刻
t2で検出禁止信号SAを解除する。
If one zero-crossing point detection section IA detects a zero-crossing point at time t□, for example, by the method described above, from this point on, a detection prohibition signal SA is sent to the other zero-crossing point detection section IB, and the AC voltage waveform is When two consecutive negative data are detected after half a cycle has elapsed, the detection inhibit signal SA is released at time t2.

その後、サンプリングの切替タイミングtcになると、
次のゼロクロス点の位置を上記ゼロクロス点検出方法に
より判定するエンドチエツクECを行う。つまり、この
切替タイミングtcにおいてデータに符号変化がなく、
切替タイミングtc付近にゼロクロス点がないと判断し
たら、切替スイッチ2を切替えて他方のゼロクロス点検
出部IBにサンプリングを切替える。
After that, when the sampling switching timing tc comes,
End check EC is performed to determine the position of the next zero cross point using the above zero cross point detection method. In other words, there is no sign change in the data at this switching timing tc,
If it is determined that there is no zero-crossing point near the switching timing tc, the selector switch 2 is switched to switch the sampling to the other zero-crossing point detection section IB.

仮りに、図の切替タイミングtc’のように、このタイ
ミングの直前の時刻t、でゼロクロス点を検出した場合
にも、一方のゼロクロス点検出部IAに検出禁止信号S
Bを送る。この検出禁止信号SBを受けたゼロクロス点
検出部IAは、二重検出を防止するためサンプリングに
入ってもゼロク、ロス検出機能を一時的に停止する。す
なわち、図にハツチングで示した期間はサンプリングし
たデータをマスクして検出を行わない。
Even if a zero-crossing point is detected at time t immediately before this timing, as shown in the switching timing tc' in the figure, a detection prohibition signal S is sent to one zero-crossing point detection section IA.
Send B. Upon receiving this detection prohibition signal SB, the zero-crossing point detecting section IA temporarily stops the zero-crossing and loss detecting functions even when sampling starts to prevent double detection. That is, during the period indicated by hatching in the figure, the sampled data is masked and no detection is performed.

しかるに、この期間は先に検出禁止信号SBを送った他
方のゼロクロス点検出部IBはサンプリングを行ってい
ないため、時刻t2のように検出禁止信号SBを解除す
る判断を行うことができず、この判断は次のサンプリン
グサイクルT’sに入るまで持ち越されることになって
検出遅れの原因となる。
However, during this period, the other zero-crossing point detector IB, which previously sent the detection prohibition signal SB, is not sampling, so it cannot make a decision to release the detection prohibition signal SB as at time t2. The determination is carried over until entering the next sampling cycle T's, causing a detection delay.

そこで、時刻t、から最高応答周期の172サイクル経
過した時刻t4において検出禁止信号SBをリセット(
R3T)させ、サンプリングサイクルTsに入っている
側の一方のゼロクロス点検出部IAによるゼロクロス点
検出機能を不必要に妨げないようにするタイマリセット
機能を設ける。
Therefore, at time t4, when 172 cycles of the maximum response period have elapsed from time t, the detection prohibition signal SB is reset (
R3T), and a timer reset function is provided so as not to unnecessarily disturb the zero-crossing point detection function of one zero-crossing point detection section IA that is in the sampling cycle Ts.

これにより、一方のゼロクロス点検出部IAは再びゼロ
クロス点の検出が可能になり、時刻t5を介してt6で
ゼロクロス点を検出すると他方のゼロクロス点検出部I
Bに検出禁止信号SAを送る。そして、切替タイミング
tc’における前記同様のエンドチエツクECにより他
方のゼロクロス点検出部IBの検出機能を停止させると
共に、その後、自己の検出禁止信号SAをリセット(R
8T)するものである。
As a result, one zero-crossing point detection section IA becomes capable of detecting a zero-crossing point again, and when the zero-crossing point is detected at t6 via time t5, the other zero-crossing point detection section IA
A detection prohibition signal SA is sent to B. Then, the detection function of the other zero-crossing point detection section IB is stopped by the same end check EC at the switching timing tc', and thereafter, its own detection prohibition signal SA is reset (R
8T).

次に、第5図に示すように切替タイミングtcをはさん
だ1サンプリング間隔ts内にゼロクロス点Pxが存在
するような場合には、切替タイミングtcを境としてゼ
ロクロス点検出部IA、IBが切替わるため、どちらの
サンプリングサイクルTs内でも前述の原理によるゼロ
クロス検出が不可能となる。従って、検出漏れや二重検
出を生じて検出精度が低下するおそれがある。
Next, as shown in FIG. 5, if a zero-crossing point Px exists within one sampling interval ts sandwiching the switching timing tc, the zero-crossing point detection units IA and IB are switched at the switching timing tc. Therefore, zero cross detection based on the above-mentioned principle becomes impossible within either sampling cycle Ts. Therefore, detection accuracy may decrease due to detection failure or double detection.

このため、前述したエンドチエツク機能により、ゼロク
ロス点の検出が不可能な場合でも切替タイミングtcの
前4点のデータからゼロクロス点を試算し、ゼロクロス
点が切替タイミングtaの前にあるか後にあるかをチエ
ツクする。そして、より近いサイドを受は持つ方のゼロ
クロス点検出部1AまたはIBにおいてゼロクロス点の
演算を行う。
Therefore, with the end check function described above, even if it is impossible to detect the zero-crossing point, the zero-crossing point is estimated from the data of the four points before the switching timing tc, and whether the zero-crossing point is before or after the switching timing ta. Check. Then, the zero-crossing point detection section 1A or IB which has the closer side calculates the zero-crossing point.

以上のように、この実施例によれば、切替タイミングt
c付近のゼロクロス点の有無を判定するエンドチエツク
機能と、各ゼロクロス点検出部IA、IBのゼロクロス
点検出機能を一時的に停止させるインターロック信号の
送受機能とを備えたことにより、切替タイミングtc付
近におけるゼロクロス点の検出漏れや二重検出等を防止
し、高速かつ高精度のゼロクロス点検出を行うことがで
きる。
As described above, according to this embodiment, the switching timing t
By providing an end check function that determines the presence or absence of a zero cross point near c and an interlock signal transmission/reception function that temporarily stops the zero cross point detection function of each zero cross point detection section IA, IB, switching timing tc It is possible to prevent failure to detect or double detect nearby zero-crossing points, and to perform high-speed and highly accurate zero-crossing point detection.

(発明の効果) 以上のように本発明によれば、複数のディジタル式ゼロ
クロス点検出部を時間的に切替えて並列処理することに
より、高速かつ連続したデータサンプリングを行うこと
ができる。
(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, high-speed and continuous data sampling can be performed by temporally switching a plurality of digital zero-crossing point detection units and performing parallel processing.

また、エンドチエツク機能やインターロック信号として
の検出禁止信号の送受により、切替タイミング付近にお
けるゼロクロス点の検出漏れや二重検出等を未然に防止
することができる。更に、エンドチエツク機能及び検出
禁止信号の送受により、演算時間及び演算開始タイミン
グの遅れをなくすことができ、検出遅れを解消して高速
な演算処理が可能になる。
Furthermore, by transmitting and receiving a detection prohibition signal as an end check function and an interlock signal, it is possible to prevent failure to detect a zero cross point or double detection near the switching timing. Furthermore, the end check function and the transmission and reception of the detection prohibition signal can eliminate delays in calculation time and calculation start timing, eliminating detection delays and enabling high-speed calculation processing.

加えて、ゼロクロス点検出部にDSP (ディジタルシ
グナルプロセッサ)を用いることにより、従来のアナロ
グ形やディジタル形の検出装置と比較じて小形化を図る
ことができる。また、ゼロクロス点検出部内のアナログ
フィルタとしては所定の高周波数を除去し得るものであ
れば足り1強力なものを用いる必要がないため、遅延や
温度ドリフト等の影響も少ない。更に、直線近似のため
の前記(1)式は除算が1回、定数乗算が5回のほか加
減算のみであるから、フーリエ変換や最小二乗法に比べ
てCPUにおける演算処理が簡単である。
In addition, by using a DSP (digital signal processor) in the zero-crossing point detection section, it is possible to achieve a smaller size compared to conventional analog or digital detection devices. In addition, since there is no need to use a powerful analog filter as long as it can remove a predetermined high frequency as the analog filter in the zero-crossing point detection section, the effects of delays, temperature drift, etc. are also small. Furthermore, since equation (1) for linear approximation requires only one division, five constant multiplications, and addition and subtraction, the calculation process in the CPU is simpler than Fourier transform or least squares method.

そして、データサンプリングとゼロクロス点検出部とを
ディジタル的に一本化することにより、アナログ式に比
べてサンプリングから演算処理までの間でデータの偏差
がなくなり、検出精度が向上するため、ディジタル出力
データのゼロクロス点でPLL回路を直接制御すること
が可能となる°等の効果がある。
By digitally integrating the data sampling and zero-crossing point detection sections, there is no data deviation between sampling and calculation processing compared to analog methods, improving detection accuracy. It is possible to directly control the PLL circuit at the zero-crossing point of .

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図は本発明の一実施例を示すもので、第1図はこの実施
例の構成図、第2図はゼロクロス点検出部の構成図、第
3図はゼロクロス点の検出方法を示す説明図、第4図は
ゼロクロス点検出部の動作説明図、第5図は切替タイミ
ング付近の拡大図である。 IA、IB・・ゼロクロス点検出部 2・・・切替スイッチ 3A、3B・・・パスバッファ 4・・・システムバス
The drawings show an embodiment of the present invention; FIG. 1 is a configuration diagram of this embodiment, FIG. 2 is a configuration diagram of a zero-crossing point detection section, and FIG. 3 is an explanatory diagram showing a method of detecting a zero-crossing point. FIG. 4 is an explanatory diagram of the operation of the zero-crossing point detection section, and FIG. 5 is an enlarged diagram of the vicinity of the switching timing. IA, IB... Zero cross point detection section 2... Changeover switch 3A, 3B... Path buffer 4... System bus

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)交流波形の瞬時値を一定の間隔でサンプリングし
てディジタルデータに変換し、この瞬時値ディジタルデ
ータの符号の変化からこれらのデータ間に存在する前記
交流波形のゼロクロス点を検出するディジタル式ゼロク
ロス点検出装置において、前記瞬時値ディジタルデータ
の符号が変化し、かつ同符号のデータが2つ連続した際
に符号の変化前後のデータを直線近似してゼロクロス点
を検出するゼロクロス点検出部を複数並列的に設け、前
記各ゼロクロス点検出部は、一定の切替タイミング間の
サンプリングサイクルにわたり前記交流波形を切替えて
入力して前記ゼロクロス点の検出を行い、当該ゼロクロ
ス点検出部は検出したゼロクロス点以後、所定の期間に
わたって他のゼロクロス点検出部に対しゼロクロス点の
検出を禁止するインターロック信号としての検出禁止信
号を送出すると共に、この検出禁止信号をリセット可能
とし、かつ、前記各ゼロクロス点検出部は前記切替タイ
ミング付近においてゼロクロス点の有無を判定可能に構
成したことを特徴とするディジタル式ゼロクロス点検出
装置。
(1) A digital method that samples the instantaneous value of an AC waveform at regular intervals and converts it into digital data, and detects the zero-crossing point of the AC waveform that exists between these data from a change in the sign of this instantaneous value digital data. The zero-crossing point detection device includes a zero-crossing point detecting section that detects a zero-crossing point by linearly approximating the data before and after the change in sign when the sign of the instantaneous value digital data changes and two pieces of data with the same sign occur in succession. A plurality of zero-crossing point detectors are provided in parallel, and each of the zero-crossing point detectors detects the zero-crossing point by switching and inputting the AC waveform over a sampling cycle between fixed switching timings, and the zero-crossing point detector detects the zero-crossing point by switching and inputting the AC waveform over a sampling cycle between fixed switching timings. Thereafter, a detection prohibition signal as an interlock signal for prohibiting the detection of zero cross points is transmitted to other zero cross point detection sections for a predetermined period of time, and this detection prohibition signal can be reset, and each of the zero cross point detection sections A digital zero-cross point detection device, characterized in that the section is configured to be capable of determining the presence or absence of a zero-cross point near the switching timing.
(2)ゼロクロス点検出部は、瞬時値ディジタルデータ
の符号が変化した以後の連続する2つのデータと、前記
符号が変化する前の連続する2つのデータとに基づき、 x_0=3y_2−6y_1−3y_0/3y_2−3
y_1+y_3−y_0(ここで、y_0、y_1は前
記符号が変化する前の連続する2つのデータの値、y_
2、y_3は前記符号が変化した以後の連続する2つの
データの値、x_0はあるデータのサンプリング点を基
準としたサンプリング間隔に対する比率) なる直線近似式により比率x_0を求めてゼロクロス点
を検出する請求項(1)記載のディジタル式ゼロクロス
点検出装置。
(2) The zero-crossing point detection unit calculates x_0=3y_2-6y_1-3y_0 based on two consecutive data after the sign of the instantaneous value digital data changes and two consecutive data before the sign changes. /3y_2-3
y_1+y_3-y_0 (here, y_0, y_1 are the values of two consecutive data before the sign changes, y_
2. y_3 is the value of two consecutive data after the sign has changed, x_0 is the ratio to the sampling interval based on the sampling point of a certain data) Find the ratio x_0 using the linear approximation formula and detect the zero-crossing point. A digital zero-crossing point detection device according to claim (1).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008043546A (en) * 2006-08-17 2008-02-28 Yasuhiro Sugihara Temporal part pressing instrument

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008043546A (en) * 2006-08-17 2008-02-28 Yasuhiro Sugihara Temporal part pressing instrument
JP4676401B2 (en) * 2006-08-17 2011-04-27 康▲廣▼ 杉原 Temporal pressing device

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