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交流采樣

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  • 發(fā)布時間:2015/10/19 15:39:29
  • 作者:銀河電氣
定義
交流采樣技術是按一定規(guī)律對被測信號的瞬時值進行采樣,再按一定算法進行數(shù)值處理,從而獲得被測量的測量方法。
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交流采樣簡介

  交流采樣是相對直流采樣而言,它是指對電流和電壓采集時,輸入至A/D轉(zhuǎn)換器的是與電力系統(tǒng)的一次電流和一次電壓同頻率、大小成比例的電信號。由于電力系統(tǒng)、發(fā)電廠或變電站等一次電流和電壓都是大電流或高電壓信號,不能直接送至A/D轉(zhuǎn)換器,所以必須將高電壓大電流的強電信號,經(jīng)過電壓傳感器或電流傳感器,變換成A/D轉(zhuǎn)換器所能接受的電信號。

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交流采樣一般算法

  交流采樣技術的的理論基礎是采樣定理,即要求采樣頻率為被測信號頻譜中最高頻率的2倍以上。按一定的規(guī)律對被測量的瞬時值進行采樣,然后按一定的算法可求出被測量,國內(nèi)外已提出許多交流采樣的算法。下面介紹交流采樣的一般算法:

  交流電壓有效值公式為:

  離散化,以一個周期內(nèi)有限個采樣電壓數(shù)字量代替一個周期內(nèi)的連續(xù)變化的電壓函數(shù)值,則

  式中:

  △Tm——相鄰兩次采樣的時間間隔;

  Um——第n-1個時間間隔的電壓采樣瞬時值;

  N——一個周期內(nèi)的采樣點數(shù)。

  同理,采樣電流有效值計算公式

  在交流采樣方式中,對于有功功率、無功功率和功率因數(shù),是通過采樣所得到的u、i計算出來的。計算一相有功功率的離散化公式為:

  式中:

  im、um---同一時刻的電流、電壓采樣值。

  功率因數(shù)可由下式求得:

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交流采樣特點

  1. 實時性好。它能避免直流采樣中整流、濾波環(huán)節(jié)的時間常數(shù)大的影響。

  2. 能反映原來電流、電壓的實際波形,便于對所測量的結(jié)果進行波形分析。因此在需要諧波分析或故障錄波的場合,必須采用交流采樣。

  3. 有功功率無功功率是通過采樣得到的u、i計算出來的,因此可以省去有功功率和無功功率變送器,可以節(jié)約投資并縮小測量設備的體積。

  4. 對A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率和采樣保持器要求較高。為了保證測量的精度,一個周期內(nèi),必須保證有足夠的采樣點數(shù),因此要求A/D轉(zhuǎn)換器要有足夠的轉(zhuǎn)換速度。

  5. 測量準確性不僅取決于模擬量輸入通道的硬件,而且還取決于軟件算法,因此采樣和計算程序相對復雜。


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