单片机测量三相电网功率因数的接口电路分析
为了测量时间r，又为使测量的φ角的精度不受电网频率（或周期t）的影响，采用图所示的接口电路。
由变压器tr取得的uca线电压信号和由电流互感器取得的线电流ib信号均由检查器转换成相应的方波信号。电压方波信号经g1门反相后，作为测量t/2脉宽的门控脉冲加至g3门输入端，由“或非”门g2得到uca与ib同时为负的正极性方波脉冲，作为测量时间r的门控脉冲加至g4门输入端。计数脉冲是用8031的ale脉冲四分频后获得的。因ale脉冲频率在8031执行非movx类指令时是稳定的，且为1／6×晶振频率。因而可用8031内部定时器／计数器t0和tl对g3与g4门输出脉冲进行计数。上述各点的波形及对应关系已经表示于图1中。
图2中，8031的p3．0用来检测uca电压过零点。当uca从正到负过零点时，对应图1中uc（即p3．0）由0变为1，两个计数器t0、tl同时开始计数；当uca到了由负到正过零点时，uc则由1变0，计数器t0与tl同时停止计数。设t0计数器计数值为n，t1计数器计数值为n，所测相角φ可按下式算出：
由8031很容易完成上述计算。若再进一步完成查表程序，则按φ角查正弦或余弦表，即可得功率因数cosφ。
程序框图
程序流程见下图。此处设计成子程序形式，执行完成后，φ角的二进制整数在31h中，小数部分在30h中，符号在33h中：ooh表示阻性或感性；80h表示容性。φ角的十进制结果则在32h中。cosφ在34h、35h中。
开始执行本程序时，不论uca处于正半周，还是处于负半周，是否过零点，均可确保是从uca由正变负过零点时开始计数，由负变正过零点时停止计数。
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开始执行本程序时，不论uca处于正半周，还是处于负半周，是否过零点，均可确保是从uca由正变负过零点时开始计数，由负变正过零点时停止计数。
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