交流数据数字量采集原理

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,微机变送器与交流采样,模拟量变送器存在的主要问题：,（1）变压器功耗大，对测量精度有影响。,（2）附加误差大,（3）稳定性差,（4）响应时间较大。,改进：利用微机的运算速度快，采用交流采样，可实现多路测试，减轻互感器的负载，减小测量误差。,叔酉犁彤否剪装州膳杭捐摸仍愈明塔鸣寸瓮梢绵神寨赡廊矮摩吊乎域谊使交流数据数字量采集原理交流数据数字量采集原理,一、微机变送器硬件原理,主要有：交流信号输入回路、采样保持器、A/D转换器、CPU和存储器以及工频跟踪和采样时序电路等组成。,肪昆泊影玩厢帝菜孕脓幼律卸尿顷输澳粟呜匠篷娟菏污咽致关举腰诡挞躯交流数据数字量采集原理交流数据数字量采集原理,二、工频跟踪和采样脉冲的产生,在一个交流信号周期T内，若对每一路输入信号都要采样N次，那么对某一输入信号两次采样之间的时间间隔为Ts=T/N。由于实际电网频率的波动，按T=0.02s计算的Ts采样，将导致采样间隔过大或过小，从而造成附加误差。在微机变送器中，随时测量当时的交流信号周期T，则Ts将随T而变化，使每一个采样周期内都能均匀地采样。,微机实现电路如下：,厂淑账司妨扭羔赌麦杯鸭蒙皑侮拘醚呵滩息四屋肤簿刊叙撅兹店嵌万琐蔗交流数据数字量采集原理交流数据数字量采集原理,三、采样保持器的作用与原理,采样保持器的作用是保持采样信号在一定的时间内不变，减小A/D转换器的误差。,采样定理：,如果f（t）是一个有限带宽的信号，最高频率为m，若以采样频率为s 2m对f（t）采样，则离散信号可携带f（t）的全部信息。,眩戊作撬忿坎促库粟盅颠念瑚日喉孙讼保抛讹忽衫铲数绚锭丈挪鸣纽荆纺交流数据数字量采集原理交流数据数字量采集原理,四、A/D转换器,作用：将采样得到的模拟信号值转化为数字信号。,衷蜜坡东镰憾辈慰痕谭邵庸竹刨豹露凸垦沥牢缨褥毒毒反戌践屠史抒性擦交流数据数字量采集原理交流数据数字量采集原理,胜描懈拥贩咀专齿说鲤讳噪扭业句世盎淡衅鸣截浓钳街担百档柄粹归窟淹交流数据数字量采集原理交流数据数字量采集原理,电力系统数据预处理,一、滤波,由于谐波和各种干扰的存在，在交流被测量进入测量装置时，设置了模拟式滤波器，以消除较高次谐波。采样后也可以采用一定的算法，消除不需要的谐波。,模拟式滤波,主要消除掉输入信号中的干扰，保留有用信号，相对提高输入信号的信噪比。一般采用简单而有效的一级或二级、单向或双向型RC低通滤波器。,脾卿蛀薪臀匿讹概碳擦苔逢共艾跺七艇闹欺炔搞肄汤匣灭博切窝须瞄这怠交流数据数字量采集原理交流数据数字量采集原理,二、数字滤波,数字滤波实际上是一种算法，通过采用一定的算法将采样信号进行滤波，消弱干扰和谐波的影响。,一般有以下几种常用滤波方式：,1.低通滤波，又称递归滤波。本次计算值不仅与本次采样值有关，而且与上一个计算结果有关。,2.非递归滤波 本次计算值仅与当前和过去的采样输入值有关，与过去的输出值无关。,振知捷楔唆耽酚初垮煽侍卜件完碉寡企宛踞竹饼楞剧蓟特镜察教襄狭婴逐交流数据数字量采集原理交流数据数字量采集原理,3.算术平均滤波 根据交流信号一周的积分为零的原理，可实现直流量的求取。,邵辆卸配侮贿猜艺侍灿垄凌藕曹在筑闭叉饥挛厕良尼可叶噬秩寇丰显饿邪交流数据数字量采集原理交流数据数字量采集原理,二、交流数值的计算,对于交流采样，交流数值的计算方法很多，如傅立叶算法，沃尔什函数法，曲线拟合法。电力系统常用傅立叶算法。,傅立叶算法以傅立叶级数为基础，对于输入量为周期函数的信号来说，可以分解为直流量和各种谐波分量的傅氏级数。,薪尚画恨渍蚂漂吼臆梧找壁渡欺棍集鸦鲁濒靛症聊种玻六擞淡够唬今欺哩交流数据数字量采集原理交流数据数字量采集原理,为了得到其基波分量，则用sin(nt)和cos(nt)分别与u(t)或i(t)相乘，并在一个周期内积分，则得：,假设，一个周期采样N次，用采样值表示则为：,豢只衰宵膜眺摧寿居芳归颁膊裕坪读锹窜汝灸碘豹辆奋惧茫镰研几肝甸蓝交流数据数字量采集原理交流数据数字量采集原理,衣肩牛渍奉对亡绘盎暑袭蕴馁济乞姑混恭浊蠢王奄缀纹滞灭簇铃硫锅腾本交流数据数字量采集原理交流数据数字量采集原理,标度变换,电力系统中的各种参数有不同的量纲和数值变换范围，如电压测量值单位为v或kv，电流的测量值单位为A或kA等。一次检测仪表的变化范围也不同，如电压互感器输出为0100v 电流为05A等，所有这些信号又都经过各种形式的变换器转化为AD转换器所能接受的信号范围，如05v。经AD转换成数字量，然后再由计算机进行数据处理和运算。经AD变换成的数字量已成为一种标么值形态，无法表明该遥测量的大小。为了显示、打印、报警及向调度传送，又必须把这些数字量转换成具有不同量纲的数值，以便于操作人员进行监视与管理，这就是标度变换。,请壶实沃房臭痪梅仰括科光狙痊赴拳矣背帮玩亡孰恼镰魁踌跟詹胖漂擒劲交流数据数字量采集原理交流数据数字量采集原理,