[发明专利]一种电感电流过零点的检测装置与检测方法

摘要

针对单独采用DSP硬件捕获模块(CAP)和滞环比较法无法准确判断出电感电流方向的技术难题，本发明提供一种电感电流过零点的检测装置，包括电流传感器、分压调理模块、电压跟随模块、上拉偏置模块、DSP模块、输入模块和LCD显示模块；并采用基于二阶广义积分器的单相锁相环的锁相功能，实现对电感电流的锁相，进而实现对电感电流的过零点以及方向。本发明不仅克服了单独采用硬件或软件方法的缺陷，而且设备简单，检测便捷，可靠性高。

主权项

1.一种电感电流过零点的检测装置，由电流传感器、分压调理模块、电压跟随模块、上拉偏置模块、DSP模块、输入模块和LCD显示模块组成；电流传感器为基于霍尔原理的传感器；分压调理模块，将电流传感器采样得到的电流采样信号经过电阻R14、R16转换成为电压信号，通过本模块中的电阻R15和电容C1所构成的一阶低通滤波器滤除采样过程中信号的高次谐波得到交流滤波信号；电压跟随模块，由电阻R17和运算放大器U1构成；运算放大器U1起提高了输入阻抗，以及降低分压调理模块的输出阻抗的作用；交流滤波信号经过电压跟随模块输出电压跟随信号；上拉偏置模块，由电阻R18、R19、R20和电容C2组成；其中，电阻R18、R20均分来由本发明装置的驱动电压所提供的3.3V电源电压后，将电压跟随模块输出的电压跟随信号转换成了以1.65V为中间点的直流信号，该直流信号再经过电阻R19和电容C2所构成的低通滤波器的滤波后，得到直流滤波信号，随后将此直流滤波信号接入DSP模块中的ADC采样模块，进行模数处理；DSP模块是采用TMS320LF28335芯片，利用其内部的ADC采样模块和设定的算法程序进行模数处理；输入模块和LCD显示模块，实现人机对话功能，将算法程序烧录至DSP模块内实现电感电流过零点的检测功能，同时将DSP模块按照算法程序的设定进行模数处理后的数据信息显示在LCD上显示。使用时：首先将本检测装置的电流传感器串联在待测电感的电流输出端，将电流传感器捕获到的微弱的电荷信号依次经过分压调理模块、电压跟随模块、上拉偏置模块的信号处理后送入DSP模块的ADC中；信号进入DSP的ADC后，采用锁相算法锁得该电感电流的相角θ；随后对所取得的相角θ进行判定：若相角则电感电流为负向，电感电流方向标志位flag=0；若相角或则电感电流为正向，电感电流方向标志位flag=1；最后，通过DSP模块内建的GPIO单元将电感电流的方向的检测结果显示在本设备的LCD上。