电力系统中两个系统并网或两台变压器并联运行都需要进行核相， 经过核相使相位相同的两相互相连接， 实现系统并网或两台变压器并联的安全性。因此，电压相位检测在高压供电系统中十分重要。一旦相位极性相反， 会造成电网瘫痪，大面积停电，损失巨大，同时，相位校验仪的使用安全性也至关重要。常规的核相仪使用两个核相棒，利用电压的相量差，并通过导线相连测量相位，这样使用不方便，安全性差。因此，我们采用通过检测电压的相位，利用无线传输方式，使用单片机控制实现高压相位的测量。这样不仅提高了系统的可靠性，安全性也大为提高。
1 检测原理
根据三相电源的相位如图 1 所示，通过单片机 两个核相棒（主棒和从棒）分别连接在待测电压两相位端，经降压、过零比较后，在产生过零信号时，主棒开始计时，同时从棒在过零信号时刻，通过无线芯片向主棒发出过零信号，待主棒收到该信号（从棒在过零信号）时，主棒停止计时，根据主棒的计时时间确定两相位是否相同。例如，如果接 A 相，从棒也接 A 相，主棒在 ta 时刻开始计时，因也接 A 相，从棒在 ta 时刻向主棒发送信号， 主棒收到该信号时停止计时，根据无线收发芯片的波特率及发送的数据位， 确定该时间值为同相时测量值。同理， 由于 A、 B、 C 三相的相位差为 120° （即20 ms/3），由此可根据主棒的计时时间值确定待测的两相是否同相位。
2 测控电路
硬件电路主要包括测量电路、主棒和从棒的控制电路。从棒的控制电路和主棒相似，文中主要讨论主棒的控制电路。 测量电路由 4 节 7 号电池供电。
2.1 测量电路设计
本电路集信号采集,测量时主棒和从棒两测头分别接触到两个10 kV高压两相,通过电阻降压， 经过比较器,把某一相的电压信号输入单片机的中断输入端（ INT0）。
2.2 主棒的控制电路
控制电路主要由 AT89C2051 单片机、判别相位及监测电压的指示灯、无线收发模块 PTR2000 和看门狗/电压检测电路 MAX813 等组成。如图 2 所示。例如，当主棒接在 A 相时，在检测到其过零点时，向主棒 CPU 发出中断请求，等待接收从棒 CPU 发来的信号。从棒的控制电路和主棒一样，即当其检测到某相过零点时，通过无线芯片向主棒 CPU 发出其过零点的时刻。主棒中断服务程序中根据接收到从棒 CPU 发来的过零点信号的时间及串行收发时间，根据测量原理判断出主棒、从棒此时所接的两相是同相或异相，并使相应的发光二极管亮。看门狗/电压检测电路是保证系统的可靠性，当电池电压低于 4.5 V 时，使 CPU 停止工作，并通过指示灯表示.当主棒 10 s 内接受不到从棒发来的信号时，故障等亮。测量开始键按下表明测量开始。
3 软件实现
主棒固定在电网一侧的某一相，从棒在电网的另一侧某一相，分别检测 A， B， C 三相。当相位一致时，语音提示发出相位一致声响，并使同相指示灯亮（绿灯）， 同时还可以通过无线收发发出同相信号。若不一致，则异相指示灯亮（红灯），语音提示发出不同相声响，并经天线收发发出不同信号给主棒 CPU，更换从棒在另一侧检测直到检测完毕。
以下我们以主棒检测流程为例说明（从棒略）。主棒检测过零信号采用中断方式（ INT0），与从棒之间的联络通讯采用查询方式通过无线收发传送。定时器 T0、 T1 用来作为计时功能。定时器 T0在主棒电压过零时开始计时，用来确定主棒接受到从棒过零的时间（含串行通讯收发时间）。定时器T1 用来确定测定主棒故障时间（如通讯失败、主棒测不到电压过零、系统异常等故障）。程序中，如果和从棒之间联络失败或主棒信号过零时，在 5 s 内没有收到从棒过零时发来的信号，则认为是无线收发损坏、从棒电源未开、或主从棒没有接在 10 kV高压上，此时故障灯亮。串口通讯采用单片机的方式 2，即波特率固定（与 T1 无关）。棒过零标志，等待接收从棒传送来的过零时刻发来的信号。当然，如果在 5 s 内没有收到从棒过零时发来的信号，跳出中断，故障灯亮。