多路沟通异步采样及 DSP 软件校准技术本文介绍了一种在 DSP 平台下对多路沟通信号采样时采纳的一种异步采样方法
在对电力线路的电压和电流进行测量时,为使测量值具有较高的精度,一般都采纳沟通采样技术
目前,比较常用的沟通采样方法是:在沟通信号的一个周期内,等间隔采样 N 点数据,然后利用傅立叶变换,计算出基波及一些谐波的有效值,为衡量供电质量通常还要求计算出各信号的相位
但由于同一测量装置要同时对很多路电压和电流量进行采样,而采样所用的 A/D 的输入又有限,不可能对电压和电流量同时进行采样,所以,一般将所有的沟通通过多路开关的切换依次送入 A/D 进行采样
由于采纳的是异步采样,所以同一个线路中的 A、B、C 三相之间的相位就会产生误差,所测出的同一个沟通量的电压值和电流值之间的相位也会产生误差,假如不对相位实行一定的处理措施,就不能有效的提高计算值的精度
http://www
cdtarena
com硬件系统硬件系统的示意图如图 1 所示
外部输入的电压电流经过电压互感器或电流互感器,经过信号调理,变换成小电压信号,把这些小电压信号经过滤波、放大处理之后送入模拟多路开关
接入多路开关的信号AIN1、AIN2、…AIN15 的切换由 DSP 通过 FPGA 来控制
多路开关的输出接电压跟随器,以降低信号源的输出阻抗,保证得到较高的采集精度
经 A/D 转换完成后的数据由 DSP 芯片进行采集处理
A/D 可以选用 Linear 公司的 16 位双极性高精度模数转换器 LTC1609
假如进行 N 点傅立叶变换,应该在一个周期内等间隔均匀采样 N 个点
但假如以固定的时间间隔进行采样,当电网中沟通信号频率偏离 50Hz 时,所采集到的 N 个点就不一定恰好为一个周期的数据
所以,在本系统中,DSP 实时监测沟通信号周期的变化,根据当前最新的周期值 TAC 计算出两个采集点