交流采樣

　　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。

　　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：

　　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. 有功功率和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。