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 计算出两个采集点之间的间隔时间为：TSMP=TAC/NDSP 将 TSMP 送给 FPGA，FPGA 经过运算，产生两个信号：一个是采样命令信号 SMP、另一个是启动A/D 转换信号 R/C，这两个信号都是低电平有效。图 2 是用 MAX-PLUS II 软件仿真出的 SMP 与 R/C 信号的波形关系。当 SMP 信号到来时，表示新一轮采样的开始。SMP 信号后紧跟 15 个 R/C 信号，依次负责对 15 路输入信号的 A/D 转换。所以每一轮采样可以对 15 路信号各采集一个点。每个点的数据经过 64 阶有限冲激响应滤波器滤除高次谐波之后存储在缓冲区内。当 A/D 采纳内...
