過零檢測器（Zero Crossing Detector，ZCD）是一種用于檢測信號波形過零點的電子設備。在許多應用中，如同步、相位鎖定環路（PLL）和頻率檢測等，過零檢測器都發揮著重要作用。過零檢測器的基本原理是通過對輸入信號進行處理，當信號從正變為負或從負變為正時，產生一個脈沖信號。這個脈沖信號可以用來表示輸入信號的過零點，從而實現對信號頻率和相位的測量。

過零檢測器作用

• ZCD 作為相位計
• ZCD 作為時間標記生成器
• 交流電源控制器
• 感應電機速度控制和軟啟動器
• 使用 Arduino 等的晶閘管觸發角控制

過零檢測器的工作原理可以分為以下幾個步驟：

首先，將輸入信號通過一個帶通濾波器，以濾除不必要的高頻噪聲和低頻漂移。這樣可以確保過零檢測器能夠準確地檢測到信號的過零點，而不受噪聲和漂移的影響。

接下來，將濾波后的信號送入一個比較器。比較器的作用是將模擬信號轉換為數字信號，即當輸入信號大于0時輸出高電平，小于0時輸出低電平。這樣，比較器的輸出信號就是一個方波信號，其上升沿和下降沿分別對應輸入信號的正過零點和負過零點。

然后，將比較器的輸出信號送入一個微分電路。微分電路的作用是檢測信號的變化率，即當信號發生突變時輸出一個脈沖信號。對于方波信號來說，其上升沿和下降沿都是突變點，因此微分電路會在這兩個時刻產生脈沖信號。

最后，將微分電路的輸出信號通過一個邏輯電路，以實現對方波信號的上升沿和下降沿的區分。這樣，我們就可以得到一個只在輸入信號的正過零點和負過零點產生脈沖的信號，即過零檢測器的輸出信號。