本實(shí)用新型涉及到汽車交流電機(jī)和變頻器領(lǐng)域，具體的是一種手持式相位檢測(cè)儀及檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

汽車交流電機(jī)和變頻器生產(chǎn)過(guò)程中，三相交流電的相序?qū)υO(shè)備的正常運(yùn)行有著至關(guān)重要的影響，在很多情況下不希望出現(xiàn)相反的供電相序。在設(shè)備或儀器進(jìn)行調(diào)試之前，進(jìn)行正確的相序識(shí)別，以保障測(cè)試的順利進(jìn)行，同時(shí)，在測(cè)試過(guò)程中，對(duì)變頻器產(chǎn)生的三相正弦交流信號(hào)相位進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)測(cè)量出變頻器輸出電壓的相位差，對(duì)變頻器的輸出特性進(jìn)地評(píng)估和電機(jī)的性能驗(yàn)證。

現(xiàn)有技術(shù)檢測(cè)和判別三相交流電相序的方法，存在誤判和判別方法復(fù)雜等缺點(diǎn)。如如公開號(hào)為CN101320063A，實(shí)用新型名稱為“三相交流電相序檢測(cè)裝置和方法”的專利所公開的檢測(cè)方法，該方法基于同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系原理，實(shí)施過(guò)程太復(fù)雜。又如公開號(hào)為CN200910178268.3，實(shí)用新型名稱為“三相交流電相序判別方法”通過(guò)周期性采集三相交流電壓值，并判斷其矢量值正值或負(fù)值來(lái)判斷三相交流為正相或負(fù)相，在電壓諧波畸變或相位有偏差時(shí)不能可靠識(shí)別，同時(shí)無(wú)法對(duì)三相輸出的相位狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種手持式相位檢測(cè)儀，其包括光偶輸入電路、信號(hào)調(diào)理電路、RTC電路、天線輸入電路、北斗模塊、數(shù)字信號(hào)處理器、電源電路、藍(lán)牙模塊、顯示單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路；

所述光偶輸入電路與信號(hào)調(diào)理電路相連接，所述信號(hào)調(diào)理電路與數(shù)字信號(hào)處理器相連接，所述RTC電路與數(shù)字信號(hào)處理器交互式連接，所述天線輸入電路與北斗模塊相連接，所述北斗模塊與數(shù)字信號(hào)處理器交互式連接，所述藍(lán)牙模塊、顯示單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分別與數(shù)字信號(hào)處理器交互式連接，所述電源電路為所述RTC電路、數(shù)字信號(hào)處理器、北斗模塊、藍(lán)牙模塊、顯示單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、光偶輸入電路、信號(hào)調(diào)理電路提供電源。

較佳地，所述天線輸入電路對(duì)北斗信號(hào)進(jìn)行接收、放大、濾波后輸入到所述北斗模塊，由所述北斗模塊向數(shù)字信號(hào)處理器傳送北斗授時(shí)信號(hào)，同時(shí)由秒同步脈沖信號(hào)端口向數(shù)字信號(hào)處理器提供一個(gè)精度優(yōu)于50ns的秒同步信號(hào)。

較佳地，所述數(shù)字信號(hào)處理器定時(shí)將所述秒同步信號(hào)同步至所述RTC電路，所述RTC電路為數(shù)字信號(hào)處理器提供備用的時(shí)鐘信號(hào)，所述天線輸入電路接收不到北斗信號(hào)時(shí)，所述RTC電路為所述數(shù)字信號(hào)處理器提供時(shí)鐘信號(hào)。

較佳地，所述的三相交流信號(hào)通過(guò)光偶電路輸入，當(dāng)交流信號(hào)過(guò)零時(shí)，光偶截止，在其副邊產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)，輸入到數(shù)字處理器的中斷輸入端口，產(chǎn)生一個(gè)觸發(fā)信號(hào)，被數(shù)字信號(hào)處理器采集并記錄當(dāng)前的精確到毫秒的時(shí)間信息。

較佳地，所述的數(shù)字信號(hào)處理器將記錄到的三相交流過(guò)零時(shí)間信息分別保存到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，在信號(hào)采集結(jié)束后，根據(jù)各組信號(hào)過(guò)零的時(shí)間差，計(jì)算出各相的相位差及相序信息，通過(guò)所述顯示單元進(jìn)行顯示。

較佳地，所述的數(shù)字信號(hào)處理器將采集記錄的數(shù)據(jù)信息通過(guò)藍(lán)牙模塊發(fā)送給外部智能終端析。

本實(shí)用新型具有以下有益效果：

本實(shí)用新型通過(guò)接收北斗授時(shí)信號(hào)，結(jié)合秒同步脈沖信生成一個(gè)精度達(dá)毫秒級(jí)的軟件時(shí)鐘信號(hào)，利用三相交流信號(hào)過(guò)零時(shí)，光偶截止的特點(diǎn)，在光偶副邊產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)，輸入到數(shù)字處理器的中斷輸入端口，產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)，數(shù)字信號(hào)處理器對(duì)該信號(hào)進(jìn)行采集并記錄當(dāng)前的精確到毫秒的時(shí)間信息。保存到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，在信號(hào)采集結(jié)束后，對(duì)三組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，根據(jù)各組過(guò)零的時(shí)間差，計(jì)算出各相的相位差及相序信息，通過(guò)顯示單元進(jìn)行顯示。

當(dāng)然，實(shí)施本實(shí)用新型的任一產(chǎn)品并不一定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的手持式相位檢測(cè)儀組成框圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的光偶輸入及信號(hào)調(diào)理電路示意圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的各相過(guò)零時(shí)光偶輸出的脈沖信號(hào)圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種手持式相位檢測(cè)儀，其包括光偶輸入電路、信號(hào)調(diào)理電路、RTC電路、天線輸入電路、北斗模塊、數(shù)字信號(hào)處理器、電源電路、藍(lán)牙模塊、顯示單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路；

所述光偶輸入電路與信號(hào)調(diào)理電路相連接，所述信號(hào)調(diào)理電路與數(shù)字信號(hào)處理器相連接，所述RTC電路與數(shù)字信號(hào)處理器交互式連接，所述天線輸入電路與北斗模塊相連接，所述北斗模塊與數(shù)字信號(hào)處理器交互式連接，所述藍(lán)牙模塊、顯示單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分別與數(shù)字信號(hào)處理器交互式連接，所述電源電路為所述RTC電路、數(shù)字信號(hào)處理器、北斗模塊、藍(lán)牙模塊、顯示單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、光偶輸入電路、信號(hào)調(diào)理電路提供電源。

如圖2所示，A、B、C三相交流信號(hào)通過(guò)光偶電路輸入，當(dāng)交流信號(hào)過(guò)零時(shí)，光偶截止，在其副邊產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)，以其中的A相為例，交流輸入信號(hào)的負(fù)半周通過(guò)電阻R1、光偶T2形成回路，光偶T2導(dǎo)通，正半周時(shí)，交流輸入信號(hào)通過(guò)電阻R1、光偶T1形成回路，光偶T1導(dǎo)通。光偶導(dǎo)通時(shí)，R2及三態(tài)緩沖器U1的輸入端為低電平，三態(tài)緩沖器U1的輸出為低，當(dāng)交流信號(hào)的負(fù)半周或正半周結(jié)束，信號(hào)過(guò)零時(shí)，光偶T2或T1截止，R2及三態(tài)緩沖器U1的輸入端為高電平，三態(tài)緩沖器U1的輸出為高，在電阻R3上產(chǎn)生一個(gè)電壓跳變信號(hào)Ta0、Ta1、Ta2、Ta3。如此類推。如圖3所示，B相和C相的輸入原理相同，B相和C相的光偶截止時(shí)，三態(tài)緩沖器的輸入端為高電平，三態(tài)緩沖器的輸出為高，在電阻上產(chǎn)生一個(gè)電壓跳變信號(hào)Tb0、Tb1、Tb2、Tb3和Tc0、Tc1、Tc2、Tc3。三相輸入跳變信號(hào)通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理器的三個(gè)輸入端口接入，當(dāng)輸入信號(hào)產(chǎn)生上升跳變時(shí)，觸發(fā)信號(hào)處理器進(jìn)行一次采樣，并進(jìn)行相應(yīng)的處理。入到數(shù)字處理器的中斷輸入端口，產(chǎn)生一個(gè)觸發(fā)信號(hào)，被數(shù)字信號(hào)處理器采集。

在北斗模塊的前端，有一個(gè)天線輸入電路，包括GPS雙偏陶瓷天線、射頻前端低噪聲放大器、聲表面濾波器，對(duì)北斗衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行接收、放大、濾波后輸入到UM220III北斗模塊，由UM220III北斗模塊通過(guò)SCI接口向數(shù)字信號(hào)定時(shí)傳送北斗授時(shí)信號(hào)，其傳送頻率可以由數(shù)字處理器通過(guò)SCI接口進(jìn)行配置，當(dāng)數(shù)字信號(hào)處理器定期接收到UM220III北斗模塊通過(guò)SCI接口發(fā)送過(guò)來(lái)的時(shí)間后，將該時(shí)間做為當(dāng)前的系統(tǒng)時(shí)間，并將該數(shù)據(jù)同步更新到RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊中。當(dāng)手持式相位檢測(cè)儀工作在室內(nèi)或接收不能到北斗信號(hào)的場(chǎng)所時(shí)，數(shù)定信號(hào)處理器接收不到北斗時(shí)間，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)接收超時(shí)信號(hào)，當(dāng)接收超時(shí)后，數(shù)字信號(hào)處理器從RTC模塊中獲取當(dāng)間時(shí)間信息。

在數(shù)字信號(hào)處理器的內(nèi)部，還利用軟件中斷生成一個(gè)軟時(shí)鐘，其時(shí)間分辯率為毫秒精度，當(dāng)三相輸入信號(hào)通過(guò)光偶隔離，并在數(shù)字信號(hào)處理器的輸入端口產(chǎn)生上升沿跳變時(shí)，觸發(fā)數(shù)定信號(hào)處理器產(chǎn)生中斷信號(hào)，記錄下該跳變產(chǎn)生時(shí)軟時(shí)鐘的時(shí)間值(毫秒值),用于數(shù)字信號(hào)處理器在采樣結(jié)束后通過(guò)該時(shí)間戳對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析運(yùn)算。為了防止軟件積累誤差，導(dǎo)致時(shí)間值飄移，在本方案中，利用UM220III北斗模塊的秒同步脈沖輸出端口輸出一個(gè)高精度1PPS信號(hào),與數(shù)字信號(hào)處理器的輸入捕捉端口相連接，利用其上升沿信號(hào)產(chǎn)生的中斷將該同步信息更新到軟時(shí)鐘模塊中，完成對(duì)軟時(shí)鐘的同步更新。

在數(shù)字信號(hào)處理器的外部，設(shè)置了一個(gè)SPI接口的鐵電存儲(chǔ)器，數(shù)字信號(hào)處理器在采集相位信息時(shí)，對(duì)將生成的數(shù)據(jù)信息，按塊進(jìn)行分類，打包存放在內(nèi)部RAM中，鐵電存儲(chǔ)器特點(diǎn)是可無(wú)限次數(shù)寫入，同時(shí)寫入速度快，在本方案中可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)邊采集邊存儲(chǔ)，在數(shù)據(jù)采集的同時(shí)將RAM中的數(shù)據(jù)保存到外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，當(dāng)數(shù)據(jù)采集過(guò)程結(jié)束后，通過(guò)外部按鍵觸發(fā)信號(hào)，數(shù)字信號(hào)處理器對(duì)保存在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行批量讀取，讀取的數(shù)據(jù)中包含了信號(hào)的來(lái)源、產(chǎn)生的時(shí)間、記錄的長(zhǎng)度、校驗(yàn)值等，數(shù)字信號(hào)處理器完成數(shù)據(jù)批量讀取并驗(yàn)證正確后，分組對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并將分析結(jié)果發(fā)送給顯示單元進(jìn)行顯示。

本實(shí)用新型實(shí)施例中還采用了一個(gè)低成本，低功耗的藍(lán)牙模塊，通過(guò)SCI接口與數(shù)字信號(hào)處理器相連，當(dāng)處理器發(fā)送信息給藍(lán)牙模塊時(shí)，模塊激活并進(jìn)入工作狀態(tài)，用戶通過(guò)手機(jī)APP應(yīng)用軟件激活手機(jī)藍(lán)牙，連接成功后，數(shù)字信號(hào)處理器可以通過(guò)藍(lán)牙模塊批量將采樣數(shù)據(jù)或分析結(jié)果發(fā)送給手機(jī)用戶，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行更深入的分析。

以上公開的本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例只是用于幫助闡述本實(shí)用新型。優(yōu)選實(shí)施例并沒(méi)有詳盡敘述所有的細(xì)節(jié)，也不限制該實(shí)用新型僅為所述的具體實(shí)施方式。顯然，根據(jù)本說(shuō)明書的內(nèi)容，可作很多的修改和變化。本說(shuō)明書選取并具體描述這些實(shí)施例，是為了更好地解釋本實(shí)用新型的原理和實(shí)際應(yīng)用，從而使所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員能很好地理解和利用本實(shí)用新型。本實(shí)用新型僅受權(quán)利要求書及其全部范圍和等效物的限制。