市电过零检测相关——AI8G1K08A单片机通过PCA模块捕获市电脉冲宽度，测量结果有误

紫***

网*** 发表于 2025-6-6 16:01
这个测量方案就是有问题的,很难获得准确结果
>电阻分压直接连IO脚的过零检方法,测并非到真正0V才给信号,具 ...

感谢您的回复，我一条一条回应您
1.火线——1M电阻——       |      ——    |   ——IO口                （电路结构示意图）
                                 10M电阻      100nF电容
                        （并联100nF电容）    |
                                      |                 |
                                   GND             GND
2.过零点的RC滤波延迟确实没有考虑到。
3.ADC采样采的是反馈端引脚，仅有一个100nF电容接地用于滤波。
4.我把PCA检测部分的代码剥离出去，发现测量到的市电脉冲宽度仍然会有少部分超过10ms
5.使用的单片机定时器资源有限（仅有两个），在定时器1中做了分时复用配置，以满足不同定时基准的需求，对时间捕捉的影响需要重新评估

紫***

网*** 发表于 2025-6-6 16:16
想要确保继电器刚好在电网过零吸合,有一些问题需要考虑
>继电器动作时间一般几个ms,不同型号不同厂家的继电 ...

1. 考虑到产品差异，我本来的设想是根据反馈脚测量情况，动态调整前端过零延迟时间（负反馈），比如说脉宽测量是8ms，那么前端过零延迟的时间就减少2ms，这样市电10ms脉宽就能被完整检测到，也就意味着确实是市电零点时，用电器端通电。
2.感谢您的提醒，电网电压对过零信号的影响确实没考虑到
3.如果考虑到反馈调节，是否可以修正识别门限带来的差异？
4. 感谢您的提醒，之后会关注温度影响
5.单片机时钟问题，如果差异较大，只能当做次品处理


非常感谢您的回复

梁***

首先第一步，测量市电过0点和市电周期，先测好这个再说，一个外中断+定时器的事，简单任务。

网***

原电路参数过零仿真波形,延迟太大了

网***

改进如下: R2,R3是为了方便波形比较用,实际电路没这俩电阻
超过50V的1khz谐波噪声会引起过零检测输出多个脉冲,此时可以适当增加滤波电容容量,加到0.01uF时就可以,但相应的过零延时会稍微大一点

紫***

网*** 发表于 2025-6-6 18:04
改进如下: R2,R3是为了方便波形比较用,实际电路没这俩电阻
超过50V的1khz谐波噪声会引起过零检测输出多个脉 ...

感谢您的回复！

关于滤波延迟的影响确实非常重要，我需要重新设计检测逻辑

紫***

梁*** 发表于 2025-6-6 17:19
首先第一步，测量市电过0点和市电周期，先测好这个再说，一个外中断+定时器的事，简单任务。 ...

好的，感谢

Debu***

方案不合理，存在各种误差和不确定因素
继电器响应时间是不固定的，受机械疲劳、弹性形变、温湿度、触点烧蚀、机械振动、重力方向等因素影响，这些是无法控制的
最好的方式是可控硅（晶闸管）并联继电器，用过零触发光耦（如MOC3063）触发可控硅，延时一个周期（20ms）以上再给继电器通电
这样可控硅发热时间短暂，也不需要散热片，继电器也没有触点烧蚀问题，兼顾功耗和寿命

紫***

Debu*** 发表于 2025-6-8 16:08
方案不合理，存在各种误差和不确定因素
继电器响应时间是不固定的，受机械疲劳、弹性形变、温湿度、触点烧 ...

感谢您的建议！

紫***

暂且不考虑过零方案的可行性

我发现，如果将 端口检测到高电平 视为开启PCA计数模块的条件，那么在PCA停止计数时（比如说启动下降沿中断，在中断内记录计数值并关闭PCA），得到的计数值结果实际上是不准确的

这也就是为什么，我上面测出的脉冲宽度能出现大于10ms的情况，（理论上脉冲宽度最大也就是市电周期的一半）

可能是端口开启电压检测，会造成PCA模块提前启用，也可能PCA模块计数计着就跑飞了

所以我准备放弃使用PCA功能来测量一个到来时刻未知的信号初始脉冲宽度