田萍果，毕雪芹

（1.西安工业大学 北方信息工程学院，陕西 西安710025；2.西安工业大学 陕西 西安71003）

过零点检测广泛应用于漏电检测、开关电路、电网工频频率和相位的测量以及谐波分析等各种应用，随着技术的发展，新的检测方法不断出现，但是由于种种原因引起的电网频率的漂移，使得N个采样点并非均匀地分布在一个整周波内，从而使测量出现误差，导致整个系统精度不够、可靠性不高。实验证明，采样点不均匀、不对应的问题可以直接随着信号过零检测精度的提高而解决。本文针对运放稳定度不高、具有温度漂移等问题，提出提高过零点检测精度的方法—采用两次放大，再送入专用过零比较器进行比较。分析证明，过零点的时间误差由 7.899 μs[1]减小到了 6.423 μs，大大提高了过零点检测的精度。

1 过零比较器的工作原理

过零比较器是一种用来检测输入信号过零时刻的电路，即将信号与某一设定阈值比较，判断信号距离零点的远近，从而扑捉信号过零点。具体检测过程是，首先传感器采集电压电流信号，然后将其送入过零比较器中进行比较判断，最后输出同周期的过零脉冲信号[2]。

常用的过零检测方法原理图如图1所示。当输入信号电压>0 V时，输出正脉冲；当输入电压<0 V时，输出负脉冲。通过检测输出脉冲的跳变，即可检测出输入信号的电压过零点，而输出脉冲的上升沿和下降沿则分别反映了信号电压的上升过零点和下降过零点[3]。

图1 常用过零检测原理图Fig.1 General zero-crossing detection schematic

2 传统电压过零点检测电路存在的问题

根据上述过零检测的原理，传统的过零检测电路如图2所示，由于电网电压波动、噪声等因素，导致多过零现象和实际基波零点和提取的零点误差较大[4-5]，电路中的运算放大器产生了主要影响因素。