一種過零信號濾波方法及裝置與流程
2023-07-02 02:50:31
本發明屬於電子技術領域，具體地說，是涉及一種過零信號濾波方法及裝置。
背景技術：
空調室內機使用的是PG交流風機，它的調速是通過對電源的斬波的方式來實現的。過零信號為斬波提供了一個開始的時刻，通過轉速反饋信號與目標轉速的比較來決定斬波的時間。
當電源中有雜波時，過零信號會有幹擾，過零信號中的幹擾會導致風機控制異常，因此濾除過零信號幹擾至關重要。
技術實現要素：
本發明提供了一種過零信號濾波方法及裝置，濾除了過零信號中的幹擾。
為解決上述技術問題，本發明採用下述技術方案予以實現：
一種過零信號濾波方法，所述方法包括：
檢測是否出現上升沿/下降沿信號；
若是，則連續N次檢測信號的電平高低，N＞1；
判斷檢測到的信號是否均為高電平/低電平；
若是，則所述上升沿/下降沿信號為過零信號的上升沿/下降沿；
在過零信號周期內，在第一設定時間段T1內，檢測是否再次出現上升沿/下降沿信號；
若是，則該再次出現的上升沿/下降沿信號為幹擾信號，濾除幹擾信號。
進一步的，所述方法還包括：在過零信號周期內，在第二設定時間段T2內，檢測是否出現下降沿/上升沿信號；
若是，則該下降沿/上升沿信號為幹擾信號，濾除幹擾信號。
又進一步的，所述過零信號周期T為10ms或8ms，0＜T1≤T/2。
優選的，所述過零信號周期T為10ms或8ms，0.8T≤T2＜T。
優選的，N的取值範圍為10～20。
一種過零信號濾波裝置，所述裝置包括：
上升沿/下降沿檢測模塊，用於檢測是否出現上升沿/下降沿信號，以及連續N次檢測信號的電平高低，N＞1；
判斷模塊，用於判斷檢測到的信號是否均為高電平/低電平；
幹擾檢測模塊，用於在過零信號周期內，在第一設定時間段T1內，檢測是否再次出現上升沿/下降沿信號；
濾除模塊，用於濾除幹擾信號。
進一步的，所述幹擾檢測模塊，還用於在過零信號周期內，在第二設定時間段T2內，檢測是否出現下降沿/上升沿信號。
又進一步的，所述過零信號周期T為10ms或8ms，0＜T1≤T/2。
優選的，所述過零信號周期T為10ms或8ms，0.8T≤T2＜T。
優選的，N的取值範圍為10～20。
與現有技術相比，本發明的優點和積極效果是：本發明的過零信號濾波方法及裝置，在檢測出上升沿/下降沿信號後，連續N次檢測信號的電平高低，若N次檢測到的信號均為高電平/低電平時，說明所述上升沿/下降沿信號為過零信號的起始上升沿/下降沿；在過零信號周期內，在第一設定時間段T1內，檢測是否再次出現上升沿/下降沿信號，若是，則該上升沿/下降沿為幹擾信號，濾除幹擾信號，因此本實施例的過零信號濾波方法及裝置，準確判斷出過零信號的起始上升沿/下降沿，有效濾除了過零信號中的幹擾。
結合附圖閱讀本發明的具體實施方式後，本發明的其他特點和優點將變得更加清楚。
附圖說明
圖1是本發明所提出的一種過零信號濾波方法的一個實施例的流程圖；
圖2是本發明所提出的一種過零信號濾波裝置的一個實施例的結構框圖。
具體實施方式
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下將結合附圖和實施例，對本發明作進一步詳細說明。
本實施例的過零信號濾波方法主要包括下述步驟，參見圖1所示。
步驟S1：檢測是否出現上升沿/下降沿信號。
過零信號一般為高電平的矩形波或低電平的矩形波，因此檢測是否出現上升沿/下降沿信號，即檢測是否出現過零信號的上升沿/下降沿。
若是，則執行步驟S2。
步驟S2：連續N次檢測信號的電平高低。
在檢測到上升沿/下降沿信號後，連續N次檢測信號的電平高低，N＞1。
在本實施例中，N的取值範圍為10～20，既保證具有足夠多檢測次數，保證檢測的準確性，又避免檢測次數過多造成資源浪費。當然，連續N次檢測信號的電平高低所用的時間非常短，大約為0.01T，T為過零信號的周期。
步驟S3：判斷檢測到的信號是否均為高電平/低電平。
若是，則N次檢測到的信號均為高電平/低電平信號，說明上述上升沿/下降沿為過零信號的起始上升沿/下降沿，執行步驟S4。
若否，說明N次檢測中存在低電平/高電平信號，則上述上升沿/下降沿可能為幹擾信號，則返回步驟S1。
步驟S4：在過零信號周期內，在第一設定時間段T1內，檢測是否再次出現上升沿/下降沿信號。
國內工頻一般為50HZ或60HZ，因此過零信號的周期T為10ms或8ms，在本實施例中，0＜T1≤T/2。即在過零信號上升沿/下降沿後的5ms或4ms內，再次檢測是否出現上升沿/下降沿信號，有效濾除幹擾。
若是，則該再次出現的上升沿/下降沿信號為幹擾信號，執行步驟S5。
步驟S5：濾除幹擾信號。
由於在一個過零信號周期內，只能出現一次上升沿/下降沿，再次出現的上升沿/下降沿信號為幹擾信號，需要濾除。
在過零信號周期內，除了可能出現上升沿/下降沿幹擾，還可能出現下降沿/上升沿幹擾，因此，在本實施例中，所述濾波方法還包括：
在過零信號周期內，在第二設定時間段T2內，檢測是否出現下降沿/上升沿信號；若是，則該下降沿/上升沿信號為幹擾信號，濾除幹擾信號。
在本實施例中，過零信號周期T為10ms或8ms，0.8T≤T2＜T。即在過零信號周期的0.8T～T時間段內，檢測是否出現下降沿/上升沿信號，有效濾除周期內的下降沿/上升沿信號幹擾，提高濾波方法的可靠性。
假設過零信號為高電平矩形波，則本實施例的過零信號濾波方法為：首先檢測是否出現上升沿信號；若是，則連續N次檢測信號的電平高低，若N次檢測到的信號均為高電平信號，說明上述上升沿信號為過零信號的起始上升沿；在過零信號周期T內，在第一設定時間T1段內，檢測是否再次出現上升沿信號，若是，則再次出現的上升沿信號為幹擾信號，濾除；在過零周期T內，在第二設定時間段T2內，檢測是否出現下降沿信號，若是，則該下降沿信號為幹擾信號，濾除。
假設過零信號為低電平矩形波，則本實施例的過零信號濾波方法為：首先檢測是否出現下降沿信號；若是，則連續N次檢測信號的電平高低，若N次檢測到的信號均為低電平信號，說明上述下降沿信號為過零信號的起始下降沿；在過零信號周期T內，在第一設定時間T1段內，檢測是否再次出現下降沿信號，若是，則再次出現的下降沿信號為幹擾信號，濾除；在過零周期T內，在第二設定時間段T2內，檢測是否出現上升沿信號，若是，則該上升沿信號為幹擾信號，濾除。
本實施例的過零信號濾波方法，在檢測出上升沿/下降沿信號後，連續N次檢測信號的電平高低，若N次檢測到的信號均為高電平/低電平時，說明所述上升沿/下降沿信號為過零信號的起始上升沿/下降沿；在過零信號周期內，在第一設定時間段T1內，檢測是否再次出現上升沿/下降沿信號，若是，則該上升沿/下降沿為幹擾信號，濾除幹擾信號，因此本實施例的過零信號濾波方法，準確判斷出過零信號的起始上升沿/下降沿，有效濾除了過零信號中的幹擾，避免了由於過零信號中的幹擾導致的後續基於過零信號進行控制的誤動作；且濾波方法簡單可靠、易於實現，濾波效果好。
例如，空調室內機中PG交流電機的控制是基於過零信號的，當過零信號中有幹擾時，容易導致風機控制異常，出現風速不穩或風機停機現象。而採用本實施例的過零信號濾波方法後，由於濾除了過零信號中的幹擾信號，後續基於過零信號對PG交流電機進行控制時，避免了由於過零信號中的幹擾信號造成的風機異常現象，風機運行良好。
基於上述過零信號濾波方法的設計，本實施例還提出了一種過零信號濾波裝置，包括上升沿/下降沿檢測模塊、判斷模塊、幹擾檢測模塊、濾除模塊等，參見圖2所示。
具體來說，上升沿/下降沿檢測模塊，用於檢測是否出現上升沿/下降沿信號，以及連續N次檢測信號的電平高低，N＞1。
判斷模塊，用於判斷檢測到的信號是否均為高電平/低電平。
幹擾檢測模塊，用於在過零信號周期內，在第一設定時間段T1內，檢測是否再次出現上升沿/下降沿信號；還用於在過零信號周期內，在第二設定時間段T2內，檢測是否出現下降沿/上升沿信號。
濾除模塊，用於濾除幹擾信號。
在本實施例中，所述過零信號周期T為10ms或8ms，0＜T1≤T/2。
在本實施例中，所述過零信號周期T為10ms或8ms，0.8T≤T2＜T。
在本實施例中，N的取值範圍為10～20。
具體的過零信號濾波裝置的工作過程，已經在上述過零信號濾波方法中詳述，此處不予贅述。
本實施例的過零信號濾波裝置，在檢測出上升沿/下降沿信號後，連續N次檢測信號的電平高低，若N次檢測到的信號均為高電平/低電平時，說明所述上升沿/下降沿信號為過零信號的起始上升沿/下降沿；在過零信號周期內，在第一設定時間段T1內，檢測是否再次出現上升沿/下降沿信號，若是，則該上升沿/下降沿為幹擾信號，濾除幹擾信號，因此本實施例的過零信號濾波裝置，準確判斷出過零信號的起始上升沿/下降沿，有效濾除了過零信號中的幹擾，避免了由於過零信號中的幹擾導致的後續基於過零信號進行控制的誤動作；且濾波方法簡單可靠、易於實現，濾波效果好。
以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其進行限制；儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對於本領域的普通技術人員來說，依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明所要求保護的技術方案的精神和範圍。