交流电源过零点检测的新方法
反电动势过零点检测
反电动势过零点检测引言在电力系统中，反电动势过零点检测是一项重要的技术，用于判断交流电源波形的零点位置。
它的应用广泛，包括电力传输、工业自动化、电动机控制等领域。
本文将介绍反电动势过零点检测的原理、方法和应用。
原理反电动势（Back Electromotive Force, BEMF）是指当一个感应线圈中的磁场发生变化时，在线圈中产生的自感电动势。
在交流电源中，根据正弦波特性，当交流信号经过零点时，磁场的变化率最大，因此反电动势也会达到峰值。
通过检测反电动势过零点，可以准确判断交流信号波形的相位和频率。
方法1. 零点比较法零点比较法是最常用的反电动势过零点检测方法之一。
它基于对比输入信号与参考信号之间是否存在差异来判断过零点位置。
具体步骤如下： 1. 选择一个合适的参考信号源，并将其与输入信号进行比较。
2. 当输入信号与参考信号之间的差异达到设定的阈值时，判断为过零点。
2. 零序电流法零序电流法是一种通过检测电路中的零序电流来判断过零点位置的方法。
它基于交流电源在过零点时，电路中的零序电流最大。
具体步骤如下： 1. 在待检测的线路中加入一个合适的传感器，用于检测线路中的零序电流。
2. 监测传感器输出信号，并通过峰值检测或均值检测等方法，确定零序电流最大值对应的时间点。
3. 零相位比较法零相位比较法是一种通过比较输入信号与延迟后的信号之间相位差来判断过零点位置的方法。
具体步骤如下： 1. 将输入信号进行延迟处理，使其与原始信号存在一定时间差。
2. 比较延迟后的信号与原始信号之间是否存在相位差。
3. 当相位差达到设定阈值时，判断为过零点。
应用反电动势过零点检测在许多领域都有广泛应用。
1. 电力传输在电力传输系统中，反电动势过零点检测被用于同步发电机和电网之间的相位同步。
通过准确判断交流信号波形的过零点位置，可以确保发电机与电网之间的相位差最小，从而提高能量传输效率。
2. 工业自动化在工业自动化系统中，反电动势过零点检测被广泛应用于驱动控制系统。
过零检测故障解决方法
过零检测故障解决方法过零检测是电子电路中常见的一种保护措施，用于检测交流信号是否达到了零点，防止过电流、过压等可能造成的损坏。
在实际应用中，过零检测也会出现故障，导致系统无法正常工作。
下面列出了10条关于过零检测故障解决方法。
1.检查过零检测元件是否损坏过零检测电路中常用的元件包括晶体管、二极管、光耦等，可以通过检查这些元件是否损坏来判断故障来源。
2.检查供电电源是否正常过零检测电路需要外部供电电源，如果供电电源异常，可能导致过零检测电路无法正常工作。
检查供电电源是否正常也是一种有效的故障排除方式。
3.检查电路接线是否正确过零检测电路中涉及的接线非常复杂，如果接线错误，也可能导致过零检测故障。
检查电路接线是否正确也是一种有效的故障排除方式。
4.检查信号源是否正常过零检测需要检测交流信号是否达到了零点，如果信号源异常，那么过零检测也会出现问题。
检查信号源是否正常也是一种有效的故障排除方式。
5.检查负载是否正常过零检测电路中负载的电阻、电容等参数也会影响电路的工作状态。
检查负载是否正常也是一种有效的故障排除方式。
6.检查过零检测信号是否正常通过示波器等工具检测过零检测信号是否正常也是一种有效的故障排除方式。
7.检查过零检测电容是否正常过零检测电路中的电容可能会老化或损坏，导致过零检测故障，检查过零检测电容是否正常也是一种有效的故障排除方式。
8.检查过零检测电阻是否正常过零检测电路中的电阻也可能会老化或损坏，导致过零检测故障，检查过零检测电阻是否正常也是一种有效的故障排除方式。
9.检查过零检测电路的地线是否正常过零检测电路的地线也可能会松动或受到其他因素的影响，导致过零检测故障，检查过零检测电路的地线是否正常也是一种有效的故障排除方式。
10.检查过零检测电路中的连接器是否正常过零检测电路中的连接器也可能会松动或受到其他因素的影响，导致过零检测故障，检查过零检测电路中的连接器是否正常也是一种有效的故障排除方式。
一种三相同步整流电源过零检测电路
一种三相同步整流电源过零检测电路一种三相同步整流电源过零检测电路是一种电路设备，是指将三个单相桥式整流电路连接起来，使用三相桥式整流电路来提供稳定的电源，并且可以检测电源的过零点。
本文将从组成电路、原理、优缺点几方面进行阐述。
一、组成电路这种三相同步整流电源过零检测电路的组成电路非常简单，由三个单相桥式整流电路组成，并且每个桥式整流电路具备一个零点检测DIODE，主要功能是用来检测三个绕组之间的间隔电压，判断是否达到过零点。
二、原理在三相同步整流电源过零检测电路中，三个绕组的分别作用于每个支路的同一相位上。
因此此电路得以为直接转换器。
由于三相交流电每120度的相位差，所以三相桥式整流电路可以保证一个平滑的输出。
此外，这种电路具有广泛的应用，能够在许多设备上使用。
当输入电压到达最高点时，当前的流程将通过集成电路进行控制，从而通过开关来控制光耦，为下一阶段的工作做好准备。
当电压下降到零时，所有光耦都会被关闭，开关器的输出将输出至同步回路的继电器中，进行下一步的工作。
三、优缺点这种电路的优点非常明显，它能够提供稳定的三相直流输出，并且监测三相之间的间隔电压，从而实现过零点检测。
此外，它工作稳定，交流电转直流电的效率高，不会出现大量的功率消耗的灯泡效应。
然而，这种三相同步整流电源过零检测电路也有一些缺点，例如电路中的一些元件需要使用高质量的材料进行制造，所以需要一定的成本投入。
此外，如果电路出现问题，则需要一定的技能对其进行修理。
综上所述，虽然这种电路的成本较高，但它的实用价值是值得人们去发掘的。
未来，随着科技的不断进步，这种电路将得到更广泛的应用，为更多设备提供稳定的电源输出。
单相逆变器过零处理
单相逆变器过零处理
单相逆变器过零处理是一种用于控制交流输出波形的技术，主要用于将直流电源转换为交流电源。
过零处理旨在减少电网中的谐波干扰，改善逆变器输出的波形质量。
以下是单相逆变器过零处理的基本原理和方法：
1.过零检测：在交流电源中，电压和电流的波形会经过零点。
逆变器通过过零检测技术来确定波形何时经过零点。
这可以通过检测电压波形或电流波形的零点来实现。
2.零点切换：一旦过零点被检测到，逆变器可以进行零点切换，即改变逆变器的工作状态。
这通常涉及到切换逆变器的功率开关，以确保输出波形在过零点处平滑切换。
3.PWM控制：为了更好地控制输出波形，通常使用脉冲宽度调制（PWM）技术。
通过调整PWM信号的占空比，可以实现对输出波形的精确控制，包括在过零点处的切换。
4.减小谐波：过零处理有助于减小逆变器输出中的谐波。
通过在过零点进行平滑的切换，可以减少高频谐波的产生，从而提高输出波形的质量。
5.降低电磁干扰：过零处理还有助于降低逆变器对电网的电磁干扰。
精确的过零切换可以减少逆变器在电网中引入的电磁噪声。
6.改善功率因数：过零处理可以帮助改善逆变器的功率因数。
通过在过零点附近进行控制，可以减小电网中的无功功率。
7.逆变器控制算法：过零处理需要逆变器内部采用相应的控制算法。
这可能涉及使用微处理器或数字信号处理器来实时计算过零点和调整PWM信号。
总的来说，单相逆变器的过零处理是一种重要的技术，可通过精确控制波形的切换来改善输出波形质量、降低谐波和电磁干扰，以及提高功率因数。
这对于逆变器在可再生能源系统和其他电源应用中的稳定运行非常关键。
合泰单片机交流电过零检测方案
Ij
=
VRMS R1 + R2
<
I j _ max
= 400uA
(2)
如果VRMS =230V，R1=R2=2M ohms，可以得到注入电流为：: 230
I j = 2*106 + 2 *106 = 57.5uA < 400uA
当输入的 AC 电源为 230V AC/50Hz，相应 ZCD 电路的实际波形如图 4 (无负载时) 和图 5 (带 负载时)。 这里 CH1 连接测试点 TP2；而 CH2 连接测试点 TP1。在图 6 所示中，当 PA5 Pin 上之输入信号电位从 0V 上升到 0.7VDD=0.7×5V=3.5V (即高准位门限值，请参照 Datasheet 之 DC 特性)，此时输入信号的过零点将滞后 240µs。当然，改变两个限流电阻 R1 和 R2 的 阻值，可以改变过零点滞后时间。由此可见，合适的滞后时间不会影响 AC 电源频率测量 的精度，所以我们建议过零点限流电阻阻值最好选取为 4MΩ~ 5MΩ，从而保证过零注入
4M H Z Y1
Z1 5.1V
D1
+5V
C4
C5
470U/16V 104
1N4007 +5V
R5
C7
100K 10 4
RST
R6 10K
C8 104
图1
电源电路
供给 HT46R47 的电源是通过阻容降压来获得的，其具体电路由 R7、R3、C5、D1、D6、 C1 和 C4 构成，如图 2 所示。在该范例中，所设计之总输入电流一般来说，在一定的工作 电源下必须满足最大输出电流。最大输出电流可以通过如下公式计算出：
电流 Ij < I peak (400µA)而又不会出现波形变形。
过零检测有几种方式？
过零检测是用于交流电路控制的重要技术，常用于交流电源或家电领域。
过零检测是指在交流电信号的波形上检测哪些时间点是波形通过零点的时间点，以便于控制电路在零点或附近进行开关等操作。
以下是几种常见的过零检测方式：
1. 零点比较法：零点比较法是最常见的过零检测方式。
该方法以一个已知电平（通常为中心点）为参考电平，将交流信号进行正负比较，从而检测到零点。
- 优点：简单、实现成本低。
- 缺点：可能会出现漏检或误检。
2. 延时比较法：延时比较法依赖于加减运算的结果来检测过零点。
该方法将一定量的延时作为参考，以比较两个样本（当前和延迟后）的大小。
- 优点：准确度更高，误检率更低。
- 缺点：需要更多的硬件和运算开销。
3. 微处理器法：在执行过零检测程序时，微处理器使用特殊的地面线（或命令跳转）直接连接到零点。
- 优点：精度高，稳定可靠。
- 缺点：成本较高。
需要根据具体应用场景的要求和限制，选择合适的过零检测方案。
在选择方案之前，需要对使用场景和方案特点进行充分的分析和评估，以确保方案的可行性和便利性。
三相交流电源过零点及相序检测电路设计
收稿 日期 ：２０１５—０３—２５ 作者简介 ：付燕星（１９９０一），女 ，工学硕士 ，研 究方向为低 压 电气产
品研发 ，智能电器 、仪器仪表等。
．． —
—ห้องสมุดไป่ตู้
１３２ ·－——
没有零线 ，缺少作为基准的零点位 ，这给单片机检测 相 电压过零点带来难度 ，本文需要构建零点电路使 线 电压变成相电压。将三相相电压接到三组阻值相 同 、星 型连 接 的电阻 上 ，如 图 ２所 示 。设 中心点 电压 为 ，三相 交流 电压 Ｕ相 、 相 、 相相 位依 次 相差 １２０。，Ｕｕ＋ ＋Ｕ ＝０。根 据结 点 电流定律 ：
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｊｉａｎｇｓｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ ２１２０１３，Ｊｉａｎｇｓｕ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｂｅｃａｕｓｅ ｔｈｅ ｃｏｓｔ ｏｆ ｔｈｒｅｅ ｐｈａｓｅ ＡＣ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ ｐａｓｓ－ｚｅｒｏ ｄｅｔｅｃｔ ｃｉｒｃｕｉｔ ｉｓ ｅｘｐｅｎｓｉｖｅ，ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｉｓ ｎｏｔ ａｃｃｕｒａｔｅ ｎｏｗａｄａｙｓ． Ａ ｎｏｖｅｌ ｃｉｒｃｕｉｔ ｆｏｒ ｔｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅ ＡＣ ｖｏｌｔａｇｅ ｚｅｒｏ—ｐｏｉｎｔ ｉｎｓｐｅｃｔｉｎｇ ａｎｄ ｐｈａｓｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｓｅｌｆ－ａｄａｐｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｈａｓｅ ｌａｃｋ ｔｅｓｔ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ． Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｂｅｃａｕｓｅ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ—ｐｈａｓｅ ｔｈｒｅｅ—ｗｉｒｅ ｓｙｓｔｅｍ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ ｈａｓｎ’ｔ ｚｅｒｏ ｌｉｎｅ，ｔｈｉｓ ｃｉｒｃｕｉｔ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｓ ａ ｚｅｒｏ ｌｉｎｅ，ｔｈｅ ｌｉｎｅ ｖｏｌｔａｇｅ ｃｏｎｖｅｒｔｓ ｔｈｅ ｐｈａｓｅ ｖｏｌｔａｇｅ． Ｔｈｅ ｐｕｒｐｏｓｅ ｏｆ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ ｃｉｒｃｕｉｔ ｉｓ ｔｏ ｒｅｄｕｃｅ ｖｏｌｔａｇｅ． Ｔｈｅｎ ｉｔ ｇｅｎｅｒａｔｅｓ ａｃｃｕｒａｔｅ ｓｑｕａｒｅ ｗａｖｅ ｂｙ ｔｈｅ ｖｏｌｔａｇｅ ｃｏｍｐａｒａｔｏｒ ｃｉｒｃｕｉｔ． Ｉｎ ＡＣ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｈａｌｆ ｐｅｒｉｏｄ ｉｔ ｇｅｎｅｒａｔｅｓ ｚｅｒｏ ｖｏｌｔａｇｅ，ａｎｄ ｉｎ ＡＣ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｈａｌｆ ｐｅｒｉｏｄ ｉｔ ｇｅｎｅｒａｔｅｓ ｈｉｇｈ ｖｏｌｔａｇｅ． Ｔｈｉｓ ｓｃｈｅｍｅ’Ｓ ｔｉｍｅ ｄｅｖｉａｔｉｏｎ ｏｎｌｙ ｄｅｐｅｎｄｓ ｏｎ ａｍｐｌｉｆ ｉｅｒ’Ｓ ｖｏｌｔａｇｅ ｊｕｍｐ ｓｐｅｅｄ．Ｔｈｉｓ ｃｉｒｃｕｉｔ ｗａｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｃｉｒｃｕｉｔ ｏｆ 【ｈｙｒｉｓｔｏｒ ｖｏｌｔａｇｅ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｍａｎｙ ｔｉｍｅｓ．ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈａｔ ｔｈｉｓ ｃｉｒｃｕｉｔ ｈａｓ ｂｅｔｔｅｒ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ
三相过零检测电路原理解说_概述说明以及解释
三相过零检测电路原理解说概述说明以及解释1. 引言1.1 概述：本篇文章主要介绍三相过零检测电路的原理、组成以及工作原理。
三相过零检测电路是一种用于检测交流信号中波形过零点的电路，通过检测波形的过零点，可以帮助我们实现对交流信号的精确控制和监测。
该电路在许多领域中得到广泛应用，如家庭电器、工业控制系统等。
1.2 文章结构：本文将按照以下结构进行阐述：首先在引言部分进行概述，解释文章的目的，并介绍文章的结构。
接下来，在第二部分中，详细说明三相过零检测电路的原理、组成以及其工作原理。
然后，在第三部分中，我们将深入讨论该电路的主要要点和功能特点。
紧接着，在第四部分中，通过实例分析和应用场景介绍展示该电路在实际应用中的价值与作用。
最后，在第五部分中，我们将总结全文并展望未来该领域可能进行的研究方向。
1.3 目的：本文旨在为读者提供一个全面且易于理解的关于三相过零检测电路的介绍。
通过阅读本文，读者将了解该电路的原理、组成和工作原理，以及其在实际应用中的主要特点和功能。
同时，本文也将通过实例分析和应用场景介绍，向读者展示该电路的具体应用价值。
最后，通过对全文进行总结和研究展望，希望能够引发读者对于该领域未来发展方向的思考，并为相关研究提供一定的参考依据。
2. 三相过零检测电路原理解说：2.1 原理概述：三相过零检测电路是一种用于检测交流电源中三相信号的过零点的电路。
在交流电源中，正弦波的过零点是指波形经过0V且变向的时刻。
通过对这些过零点进行检测，我们可以获取到关于电源频率和相位的有用信息。
2.2 过零检测电路组成：三相过零检测电路由多个元件组成，包括但不限于运放、比较器、滤波器和触发器等。
其中，运放主要用于信号放大和滤波处理，比较器用于将输入信号与阈值进行比较，滤波器可用来去除噪声和杂散信号干扰，而触发器则是根据比较结果输出所需的逻辑信号。
2.3 检测方法及工作原理：三相过零检测电路有多种不同的方法和工作原理。
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要增加。
滑度较低，会有假边缘出现，σ取值大
（1）中值滤波
（3）选择式掩模平滑滤波
时，平滑度要高，但是也丢失了重要的
在实际采集的细胞图像处理时，细
实际图像处理消除噪声的过程中， 边缘信息，出现了间隔。
以算出其过零点时刻。 3.3 对算法设计的改进 一般情况下，在检测过程中，考虑
时钟的稳定性很高，则在测量信噪比较 高的正弦信号时，采用传统的检测方式 相对简便。而在新方法的算法设计中， 重点是比较前后两个相邻采样点的符号 特征差别。在时钟采样频率的设置上， 考虑设置为载波频率的14.6-14.8倍，则 每个半载周期可以取得7-8个采样点。如 果检测标志（符号）不发生变化，则连 续正（负）采样点数据为7-8个，如检测 标志发生了翻转，则会有少于7个或多于 8个的正（负）采样点出现。通过检测符
号变化，利用最小二乘法进行拟合，则 可以进一步减少随机误差，从而提升采 样精度，得到较好的检测结果。
结语 交流电的过零检测对于生产生活具 有重要意义，传统的过零检测往往过于 复杂且精确度不高。因此，结合这些缺 点，当前也出现了较多的过零点检测新 方法，如真空断路器关合同步控制、反 电动势过零点、虹膜识别算法等。本文 结合软硬件两个方面提出了新的过零点 检测方法。通过电路与算法上的改进， 既考虑了检测设备的安全性，又进一步 考虑提升了检测结果的精度，实践中通
2.3 运放模块自身稳定性及过零比较 器存在相位误差
运放具有价格低廉的优势，但是由 运放构成的过零比较器的运放之间不可 能完全匹配，会存在相位误差。另外在 工作过程中，器件必然要发热，温度的 漂移会使输入失调，会影响运放性能稳 定性，也会造成过零点检测精度下降。
2.4 光耦过零点反应速度不理想，上 升沿转换时间拉长
光耦上升沿和下降沿的转换时间为 120us上下。在对反应要求不高的应用 中，这样的转换时间可以满足要求，但 是在要求比较高的场合中，如应用于通 信中的，该反应时间将严重影响通信质 量。也就是说，在120μs以内系统都判 定经过了零点，这就表明其实是存在着 120μs的时间误差。
3 交流电源过零点检测的新方法ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 应用
测交流电源过零点的具体时间。精确检测交流电源过零点的检测，对于以交流电为能源的机械设备控制来说十分重要。
本文简单介绍了传统的交流电源过零点检测方法，分析了它们的优缺点，并提出一种新型的光耦过零点检测方法。
关键词：交流电源；过零点检测；新方法
中图分类号：TM932
文献标识码：A
DOI:10.13612/tp.2015.08.073
过电路上采取两极放大，增加限幅电路 以减少误差，算法上采取最小二乘法的 方式来实现，从而有效地减少了由电网 随机波动而带了的随机误差，切实提高 了测量的精确度。
参考文献 [1] 盛占石， 王青青， 黄赛帅 . 交流电源 过零点检测新方法 [J]. 仪表技术与传感 器， 2012（02）. [2] 陈增禄 . 一种电网电压过零点精确锁 相方法的研究 [J].2014 （08）. [3] 黄福存，时卫东 . 基于 LabVIEW 的同 步关合控制中电压过零点的检测 [J]. 机械 与电子，2008（07）.
工业技术
China
New
2015 ＮＯ.04（下） Technologies and Products
中国新技术新产品
交流电源过零点检测的新方法
邱序福 （厦门科华恒盛股份有限公司，福建 厦门 361008）
摘 要：交流电源过零点检测是当前技术中应用的一种常见方法，它用于测定交流电源的频率、电压的反相点，以及检
滤波，孤立点去噪，选择式掩模平滑滤 噪结果比较良好，但是质量下降了，均 示。
波，中值滤波，高斯滤波，根据作用目 值滤波的平滑效果和采用的图像领域半
经过实际比较，LOG算子对噪声的
标的不同，选择不同的滤波方式，图1为 径 有关，半径增加的同时，模糊程度也 敏感程度很低，其中σ取值较小时，平
滤波效果图。
- 82 - 中国新技术新产品
在对生物细胞进行生理及其方面研 像进行滤波，在滤波方法中比较重用的 程度增高。
究时，生物细胞图像处理是其中一项重 一个方法就是中值滤波，在滤波过程中
均值的计算公式为：
要的研究内容，其中图像处理方法在图 对参数进行调整，其中滤波窗口尺寸一
像分析中是一个经典问题，目前的图像 般选择3。然后对有椒盐噪声干扰的图像
处理中尚无一个通用的处理方法，也不 进行中值滤波的结果如图1（g）所示。
存在一个标准的处理流程，只能根据实
（2）均值滤波
方差的计算公式为：
际的生物图像，并结合特定的的算法。
在上述的中值滤波方法中，细胞
以下内容即是对各种常用算法的比较， 图像处理的效果虽然比较好，但是为了
以便从中选择。
进一步提高处理的效果，引用了均值滤
度、色调、对比度调节，色彩反相，伪
高斯平滑运算导致图像中边缘和其
彩、左右镜像，上下镜像，图像旋转，
他尖锐不连续部分的模糊，其中模糊程
灰度化图像个通道内容，图像拆分图像
式中 ：1，2，......，N；
度在于σ的值，如果σ值越大，噪声的
合成，线性加权图像合成，直方图均衡
S-（x，y）像素点的预定领域（不 滤波效果越好，同时影响了边缘检测，
2 生物细胞图像处理
波。设定细胞数字图像f（x，y）为M×N
式中，N为各掩模对应的像素个数。
2.1 图像预处理
的一个阵列，在经过平滑处理后的图像
实现效果即图1（f）。
根据作用目标的不同，首先对生物 为g（x，y），得到的平滑图像为
2.4 图像分割
细胞图像进行预处理，进行亮度、对比
（1）Gauss laplacian算子
等，从而使得后面处理效果明显。
包括（x，y）像素点）；
因为丢失了边缘信息，但是如果取小的
2.2 生物细胞图像的滤波选择
为了比较效果，处理时采取了细胞 情况，又可能留有太多的噪声，处理平
生物图像增强主要是对图像进行 的局部图像，其中滤波结果如图1（e） 滑不完全，效果依旧不好。经过这个算
加随机噪声，椒盐噪声，以及进行均值 所示，从图中可以得出：其中的图像去 子对细胞图像处理的结果如图2（a）所
行了分析，根据结果得出结论，从而使得生物医学显微镜的生物图像采集与处理提供一定的依据。
关键词：生物图像；图像采集；图像处理；生物显微镜
中图分类号：O426
文献标识码：A
DOI:10.13612/tp.2015.08.074
1 引言
胞图像是含有噪声的，我们首先要对图 都有平均化带来的缺陷，使的边缘模糊
1 引言 过零点检测是交流电源控制技术中 的一种常见方法，即通过相关系统，检 测出交流电波形从正半周向负半周转换 “过零”的具体时刻。具体来说其基本 原理是在核心的微处理芯片中建立一套 标准，在交流电正弦波的正半周输出一 个确定值，在交流电正弦波的负半周输 出另一个确定的值，这样当输入的交流 电正弦波连续变化时，经过核心微处理 芯片就在输出端调制成了一个方波，通 过在示波器上显示就可以确定正弦波零 点出现的位置。最小单元的过零点检测 器可有比较器构成，如图1所示。过零 检测有两种方案，一种是变压器隔离方 案，这种方案经济便宜，但精度不高， 体积过于庞大。另一种方案是光耦隔离 的方案，这种方案虽然价格更高，但有 着精度高，体积小，灵敏度高的特点。 交流电源的过零点检测对于电机的控制 十分重要，这是由于电机高、中、低、 微转速是由导通时间决定的，而导通角 是由导通时间从零电压开始计时所表征 的，因而不同导通角就反应了电机不同 的转速。 2 对传统检测电路不足的分析 2.1易受市电电压不稳定，波动与背 景噪声大的干扰 国家电网十分庞大，某处的微小波 动，可能就会不断放大，造成另一处电 压较大的变化。这就会导致输入信号在 零点处无法稳定在固定值，会出现多过 零现象，这样实际测量中基波零点和提 取的零点误差会比较大。 2.2 零点附近的正弦波整形容易出现
中国新技术新产品 - 81 -
中国新技术新产品
2015 ＮＯ.04（下） China New Technologies
and
Products
工业技术
生物医学显微图像采集与处理技术研究
黄 磊 王保强 刘志刚 杨 磊 （成都信息工程学院 电子工程系，四川 成都 610225）
摘 要：本文利用生物医学显微镜获取显微图像，并对其进行研究，探讨出适合显微图像的处理及分析方法，从而结合
图 1 传统过零点检测方法示意图
图 2 电路设计概念图
误动作 单片机是正弦波整形中一般都要用
到的芯片，它价格便宜，使用方便，应 用领域十分广泛。具体在工作过程中， 如果是单片机信号处理中，如果检测到 梯形波下降沿，表示获取过零点时刻。 但很明显，此时和真正的零点存在一定 误差，即有适当提前。因此，如果需要 准确触发动作，则传统的整形波是不符 合精度要求的。
针对传统过零点检测方法存在的弊 端，可以考虑通过算法、电路两个角度 对传统方法进行改进，从而形成新的过
零点检测新方法，该方法可以提升检测 精度，主要原理是通过光耦过零点思路 进行的。
3.1 电路设计模式 该新方法所用电路大致可以分为四 个部分，放大电路，单光耦，微处理器 和限幅电路。如图2所示。 3.2 对电路设计的改进 3.2.1 增加限幅电路。限幅电路主 要作用一是对整体模块起保护作用，防 止差模电压过大导致运放损坏。二是减 小输入电压使正负电源电压在有限的供 电范围内输出电压均不会失真，这里， 信号顶部和底部被截不影响过零点的检 测。 3.2.2 引入多级运算放大电路。主 要通过放大器进行二级放大，每级倍数 约为50倍，总共放大2500倍，其特点主 要是增益高，共模抑制比大，工作稳定 等特点。放大2500倍后的信号波形使信 号上升沿的斜率加大，其所对应的误差 要远远小于未经过放大的信号对应的误 差，将有利于电路对于过零点的判定精 确度。 （1）采用单光耦和微处理器。光耦 特性边缘时间差异明显，这是由于光耦 导通时间较长，光耦电流由不导通变为 导通电流之间存在十分漫长的过程，实 际测得两个光耦导通性能差别的可以高 达到40μs，这使在不同情况下使用光耦 并进行同步制造很大麻烦。微处理器记 录下相邻两次光二级管导通时的高电平 时刻和不导通时的低电平的时刻，就可