用单片机如何测三相交流电相序？

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用单片机，怎么判断三相交流电相序？

国芯人***

使用STC单片机判断三相交流电的相序，主要涉及对三相电压信号的检测与分析。三相交流电的相序（即A、B、C三相的顺序）决定了电机的旋转方向，因此在工业控制中具有重要意义。以下是基于STC单片机实现三相相序检测的方案及原理说明。

一、系统总体思路

1. 信号采集：通过电压互感器或分压电路将三相交流电压转换为适合单片机处理的低压信号。
2. 过零检测：利用比较器或ADC检测各相电压的过零点，确定每相的周期和相位关系。
3. 相位差计算：根据三相电压的过零点时间差，判断其相序是否正确（正序、负序或逆序）。
4. 逻辑判断：根据相位差结果，输出相序状态。

二、硬件设计要点

1. 电压采样电路
使用电压互感器或电阻分压网络，将三相电压（如380V AC）降至单片机可接受的范围（如0~5V）。
建议采用隔离型电压互感器以提高安全性与抗干扰能力。

2. 过零检测电路
可使用LM393等比较器，将交流信号与参考电压（如2.5V）比较，输出方波信号。
每个相分别接入一个比较器，形成三个过零检测信号（A、B、C）。

3. 输入捕获模块
STC单片机通常具备输入捕获功能（如定时器T1/T2），可用于检测过零点的时间戳。
设置定时器为上升沿或下降沿触发，记录各相过零点时刻。

三、软件实现流程

1. 初始化配置
配置定时器用于输入捕获；
配置中断优先级，确保过零点检测的实时性；
初始化ADC或比较器，获取三相电压信号。

2. 过零点检测
当检测到某一相的过零点时，记录当前时间戳，并触发中断处理函数。

3. 相位差计算
记录A、B、C三相的过零点时间；
计算相邻两相之间的相位差（如A-B、B-C、C-A）；
若相位差接近120°，则为正序；若相差120°但顺序不同，则为负序。

4. 相序判断
正序：A→B→C依次过零，相位差为120°；
负序：A→C→B依次过零，相位差为120°；
逆序：A、B、C过零点无规律，可能为接线错误或故障。

四、注意事项
三相电压需保持平衡，否则可能导致误判；
采样频率应足够高，确保能准确捕捉过零点；
可结合FFT算法进行频域分析，进一步验证相序；
在实际应用中，建议增加保护电路（如TVS二极管、保险丝）以防止电压冲击损坏单片机。

五、结论

通过STC单片机实现三相交流电相序检测，核心在于准确获取各相电压的过零点信息，并据此分析相位关系。该方法具有结构简单、成本低、可靠性高等优点，适用于工业控制、电力监测等场景。实际应用中可根据需求选择合适的传感器与算法，进一步提升检测精度与稳定性。

[本文内容由国芯人工智能辅助生成，仅供参考]