电压电流采样

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电机测试中电压_电流及功率的同步采样法

电机测试中电压_电流及功率的同步采样法

1 误 差
( 5) 、 ( 6 ) 式计算电压 、 如前所述 , 采用 ( 4 ) 、 电流
及功率三个量 , 必须符合上述两个前提条件 。但实 际应用中 , 通常由于电网电压的频率存在着一定的 波动 , 电压波形的畸变 、 电流的变化 、 采样的不连续 性及量化误差的存在 , 由软件程序找到的零点只是 “谷点” 。这将导致信号的周期误差 , 对测量精度有
在实际应用中 , 只要估算出被测信号的最高谐 波次数 M 和最大周期偏差Δ , 当采样点数满足上式 时 , 就能保证迭代运算获得平均值的准确估计 , 取 n = 3足以使上式得到满足 。
213 测试结果
表2 改进后同一台电机的测试结果
β
/ % I1 /A I 1 实测 I 1 误差 P1 /A / % / kW P1 实测 P1 误差 / kW / %
515 kW 三相异步电机进行测试 ,其结果见表 1 。
表 1 Y 系列 515 kW 三相异步电机测试数据
β
/ % I1 /A I 1 实测 I 1 误差 /A / % P1 / kW P1 实测 P1 误差 / kW / %
压、 电流信号进行采样 , 然后分时读数和转换 。当 然 ,也可用双 A/ D 转换器同时进行读数和转换 , 但 这样做势必提高装置的成本 。经过比较 , 采用 A/ D 转换器分时读数和转换的方法 。系统的 CPU 采用 应用较为广泛 、 实时性强的 8031 单片机 , T 0 设置为 溢出 中 断 , 保 证 相 邻 两 次 的 采 样 时 间 间 隔 相 同 。
A/ D 及 S/ H 时 ,如果对电压 、 电流信号进行分时采
f ( x) =

X0
X0 + T

三相电机电流采样 偏置电压

三相电机电流采样 偏置电压

三相电机电流采样偏置电压
在三相电机电流采样中,偏置电压是指用来偏置电流采样信号的电压源。

偏置电压的主要作用是将电流采样信号的直流分量平移到适当的范围内,以便进行后续的电流处理和控制。

在传统的三相电机电流采样系统中,偏置电压常常通过一个电阻分压网络来提供。

该电阻分压网络将一个稳定的直流电源分成多个分压电路,每个分压电路的输出用来偏置对应的电流采样信号。

偏置电压的大小取决于系统的设计和要求。

通常情况下,偏置电压应该足够大,以确保电流采样信号的直流分量能够被采样器正常采集并进行后续处理。

另外,偏置电压还需要稳定,并且在不同工况和温度下有较高的精度和稳定性。

值得注意的是,在一些高精度的三相电机控制系统中,可能会采用更复杂的方法来提供偏置电压,例如使用更精密的电源或者通过软件算法来进行偏置校准。

这些方法可以更好地满足系统的高精度和稳定性要求。

电压电流采样电路原理

电压电流采样电路原理

电压电流采样电路原理概述电压电流采样电路是一种用于测量电路中电压和电流的重要电子电路。

它可以将电压和电流转换为与之成正比的电信号,以便进行后续的测量、控制和分析。

本文将介绍电压电流采样电路的原理及其在实际应用中的作用。

一、电压采样电路原理电压采样电路用于测量电路中的电压信号。

它通常由电阻分压电路和运算放大器组成。

1. 电阻分压电路电阻分压电路是一种常用的电压采样方法。

它通过在电路中串联一个电阻,将待测电压分压为可测范围内的电压。

电阻的阻值选择要根据被测电压和测量精度来确定。

2. 运算放大器运算放大器是一种高增益、差分输入的放大器,常用于电压采样电路中。

它可以将电压信号放大到合适的范围,以便进行后续的处理。

运算放大器还可以进行电压的滤波、增益调节等操作。

二、电流采样电路原理电流采样电路用于测量电路中的电流信号。

它通常由电流互感器和运算放大器组成。

1. 电流互感器电流互感器是一种常用的电流采样装置。

它通过将电路中的电流信号感应到次级绕组上,从而将电流信号转换为电压信号。

电流互感器的设计要考虑到被测电流和测量精度的要求。

2. 运算放大器运算放大器在电流采样电路中起到放大和转换信号的作用。

它可以将电流互感器输出的微弱电压信号放大到合适的范围,以便进行后续的处理。

三、电压电流采样电路在实际应用中的作用电压电流采样电路在各种电子设备中广泛应用。

以下是一些实际应用的例子:1. 电力系统监测在电力系统中,电压电流采样电路用于测量电网的电压和电流,以监测电力系统的运行状态。

通过对电压电流的采样和分析,可以实时监测电力系统的电压波形、电流谐波等参数,从而判断电力系统的稳定性和质量。

2. 电子设备测试在电子设备测试中,电压电流采样电路用于测量电路板上的电压和电流,以评估电子设备的性能和可靠性。

通过对电压电流的采样和分析,可以确定电子设备的功耗、效率、波形失真等参数,从而指导产品的设计和改进。

3. 电动汽车充电在电动汽车充电过程中,电压电流采样电路用于测量充电桩和电动汽车之间的电压和电流,以控制充电过程和保护电动汽车的电池。

常用电流和电压采样电路

常用电流和电压采样电路

2常用采样电路设计方案比较配电网静态同步补偿器(DSTATCOM )系统总体硬件结构框图如图2-1所示。

由图2-1可知DSTATCOM 的系统硬件大致可以分成三部分,即主电路部分、控制电路部分、以及介于主电路和控制电路之间的检测与驱动电路。

其中采样电路包括3路交流电压、6路交流电流、2路直流电压和2路直流电流、电网电压同步信号。

3路交流电压采样电路即采样电网三相电压信号;6路交流电流采样电路分别为电网侧三相电流和补偿侧三相电流的电流采样信号;2路直流电压和2路直流电流的采样电路DSTATCOM 的桥式换流电路的直流侧电压信号和电流信号;电网电压同步信号采样电路即电网电压同步信号。

图2-1 DSTATCOM 系统总体硬件结构框图2.2.11 常用电网电压同步采样电路及其特点.1 常用电网电压采样电路1从D-STATCOM 的工作原理可知,当逆变器的输出电压矢量与电网电压矢量幅值大小相等,方向相同时,连接电抗器内没有电流流动,而D-STATCOM 工作在感性或容性状态都可由调节以上两矢量的夹角来进行控制,因此,逆变器输出的电压矢量的幅值及方向的调节都是以电网电压的幅值和方向作为参考的,因此,系统电压与电网电压的同步问题就显得尤为重要。

图2-2 同步信号产生电路1从图2-2所示同步电路由三部分组成,第一部分是由电阻、电容组成的RC 滤波环节,为减小系统与电网的相位误差,该滤波环节的时间常数应远小于系统的输出频率,即该误差可忽略不计。

其中R 5=1K Ω,5pF,则时间常数错误!未因此符合设计要求;第二部分由电压比较器LM311构成,实现过零比较;第三部分为上拉箝位电路,之后再经过两个非门,以增强驱动能力,满足TMS320LF2407的输入信号要求。

C 4=1找到引用源。

<<l ms,[1]2.1电网电压采样电路2.2 常用常用电网电压同步信号采样电路2如图2-3所示。

ADMC401芯片的脉宽调制PWM 发生器有专门的PWMSYNC 引脚,它产生与开关频率同步的脉宽调制PWM 的同步脉冲信号。

智能电表中的电流与电压采样电路设计

智能电表中的电流与电压采样电路设计

智能电表中的电流与电压采样电路设计
电流采样电路使用分流器:其中R57、R56为采样电阻,C21、C22为采样电容,他们为采样通道提供了采样电压信号,采样电压信号的大小由分流器的阻值和流过其上的电流决定。

电流采样通道采用完全差动输入,V1P为正输入端,V2P为负输入端,电流采样通道最大差动峰值电压应小于470mV,电流采样通道的PGA其增益可由ADE7755的G1和G0来选择。

当使用分流器采样时,G1和G0都接高电平,增益选16,通过分流器的峰值电压为
±30mV。

本设计电表为5(30)A规格,分流器阻值选择350uΩ,当流过分流器的电流为最大电流时,其采样电压为350uΩ×30A=10.5mV,不超过峰值电压半满度值。

电压采样电路:电压输入通道也为差分电路,V2N引脚连接到电阻分压电路的分压点上,V2P接地。

电压输入通道的采样信号是通过衰减线电压得到的,其中
R11、R13、R47~R49、R55、R60、R75~R78、R80、R81为校验衰减网络,通过短接跳线S5至S13可将采样信号调节到需要的采样值上,当电能表为基本电流时,电压采样值为174.2mV,为了允许分流器的容差和片内基准源8%的误差,衰减校验网络应该允许至少30%的校验范围,根据图6的参数,其调节范围为168.9 mV~250 mV,完全满足了调节的需要。

这个衰减网络的-3dB 频率是由R80和C33决定的,R54、R73、R74确保了这一点,即使全部跳线都接通,R54、R73、R74的电阻值仍远远大于R80。

R80和C33的选取要和电流采样通道的R57、C21匹配,这样才能保证两个通道的相位进行适当的匹。

电压电流采样电路设计

电压电流采样电路设计

电压电流采样电路设计
一、电压采样
1.采样电路原理:
电压采样电路是一种能够基于参考电压对输入电压进行采样,即在参考电压和输入电压之间比较,按比例将其转换为一个相对更低的电压,以便进一步处理。

在电压采样电路中,一个可调分压器实现参考电压,一个微分放大器将输入电压和参考电压放大为输出电压,一个比较器比较输出电压和参考电压,一个低通滤波器去除多余的噪声,一个放大器放大采样电压,最后一个数据转换器将数字信号转换为输出信号。

2.电路实现方式:
电压采样电路的实现可以采用以下两种方式:
(1)利用ADC芯片:
采用ADC芯片实现的电压采样电路,电路构成比较简单,只需要具有其中一种ADC芯片、电源及电压基准,采样电压,就可以构成一个电压采样电路。

(2)利用放大器和比较器:
利用放大器对电压进行放大,而后再把放大后的电压送到比较器中,比较器将放大后的电压和参考电压进行比较,从而检测出比较结果,构成另一种电压采样电路。

二、电流采样
1.采样电路原理:
电流采样电路采用一个电流型传感器对电流进行检测,其输出电压受电流的变化而变化。

电压采样电路原理

电压采样电路原理

电压采样电路原理
电压采样电路原理
1、什么是电压采样
电压采样是一种使得一个递减信号能够被另一个信号捕捉、储存、处理并显示的一种技术。

它可以将直流电压转化成模拟电流或数字信号,从而实现电压测量和控制应用。

这种技术在工业自动化、计算机系统、工程测量、家电等产品中有广泛的应用。

2、电压采样电路的组成
电压采样电路由电压注入装置、电容充电装置、电容放电装置及信号处理装置组成。

(1)电压注入装置:它负责将外界的模拟电压或数字电压输入
电路。

(2)电容充电装置:它是一种电容器,它可以稳定地存储采样
信号,并帮助模拟电压信号转换成数字格式。

(3)电容放电装置:它在采样结束后,将电容的电荷放出,准
备下一次的采样。

(4)信号处理装置:它主要负责对采样的数据进行处理和显示。

3、电压采样的工作原理
(1)电压注入装置将外界的模拟电压或数字电压输入到电路中,然后电容充电装置就会将此输入电压存储在电容上;
(2)然后,电容充电装置将电压转换成数字格式,并将其传输
到信号处理装置,信号处理装置对传入信号进行处理,最后在显示器
上显示采样的电压值;
(3)最后,电容放电装置放出电容的电荷,以准备下一次的采样。

常用电流和电压采样电路

常用电流和电压采样电路

2常用采样电路设计方案比较配电网静态同步补偿器(DSTATCOM)系统总体硬件结构框图如图2-1所示。

由图2-1可知DSTATCOM 的系统硬件大致可以分成三部分,即主电路部分、控制电路部分、以及介于主电路和控制电路之间的检测与驱动电路。

其中采样电路包括3路交流电压、6路交流电流、2路直流电压和2路直流电流、电网电压同步信号。

3路交流电压采样电路即采样电网三相电压信号;6路交流电流采样电路分别为电网侧三相电流和补偿侧三相电流的电流采样信号;2路直流电压和2路直流电流的采样电路DSTATCOM 的桥式换流电路的直流侧电压信号和电流信号;电网电压同步信号采样电路即电网电压同步信号。

图2-1 DSTATCOM 系统总体硬件结构框图2.2.11 常用电网电压同步采样电路及其特点.1 常用电网电压采样电路1从D-STATCOM 的工作原理可知,当逆变器的输出电压矢量与电网电压矢量幅值大小相等,方向相同时,连接电抗器内没有电流流动,而D-STATCOM 工作在感性或容性状态都可由调节以上两矢量的夹角来进行控制,因此,逆变器输出的电压矢量的幅值及方向的调节都是以电网电压的幅值和方向作为参考的,因此,系统电压与电网电压的同步问题就显得尤为重要。

图2-2 同步信号产生电路1从图2-2所示同步电路由三部分组成,第一部分是由电阻、电容组成的RC 滤波环节,为减小系统与电网的相位误差,该滤波环节的时间常数应远小于系统的输出频率,即该误差可忽略不计。

其中R 5=1K Ω,5pF,则时间常数错误!未因此符合设计要求;第二部分由电压比较器LM311构成,实现过零比较;第三部分为上拉箝位电路,之后再经过两个非门,以增强驱动能力,满足TMS320LF2407的输入信号要求。

C 4=1找到引用源。

<<l ms,[1]2.1电网电压采样电路2.2 常用常用电网电压同步信号采样电路2如图2-3所示。

ADMC401芯片的脉宽调制PWM 发生器有专门的PWMSYNC 引脚,它产生与开关频率同步的脉宽调制PWM 的同步脉冲信号。

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电压电流采样
前言:在学习这个主题的时候,上网查了大量的资料,但大多都是基于电网里的交流大电压和大电流的采样,我个人觉得关于交流的采样以下链接有非常详尽的介绍,而我自己也只是对其进行了较为细致的阅读因为我们队里用的直流电压最大为24V,所以接下来我就直流电压及电流的采样说一下自己的见解。

一、基本电路设计及原理学习
1、电压采集回路的设计
工作原理如下所述:从分压电阻取来的电压信号经滤波后,被单片机周期采样。

将采样信号转化为0~5V的模拟电压量送给单片机的A/D采样通道,使单片机能采集到当时的电压,以便进行稳压、稳流或限压、限流调节,为控制算法的分析、处理,实现控制、保护、显示等功能提供依据。

(公式推导参见电气专业的模电书,不作详细介绍)
根据上述原理,设计电压采样电路如图下图所示
由于521-4的四个光耦制的电流放电倍数是相同的。


即把输入电压从较大的直流电压衰减到0~5V。

2、电流采集回路的设计
电流采集的原理图如上图所示。

其工作原理与电压采集的原理基本相同,区别主要在电流的输入信号为分流器输出的信号,信号范围为0-75mV,显然信号太弱,对于分辨率不高的A/D精度显然不够。

通过LM324将其放大。

根据放大器的工作原理,放大的倍数为β=R63B/R61B=400K/10K=40。

从而使得VI点的电压范围为0-3V,而VI点相对于AGNDW的电压与AC1点相对于AGND的电压的关系跟中,Vi点电压与AC0点电压的关系类似。

在此处我们通过调节RW6,将0-75mV 的电压信号(分流器上的电压)放大到0-5V,供单片机采样。

二、自己设计(DIY)
经过一段时间的学习,我根据上述基本原理和所学知识设计了一款新的采样电路
分解图:
分析:
(1)因ISO124的工作电压为正负4.5V到正18V,所以此处供电以15V为例
(2)电压取样部分:M,M1为采样的两端,M电压大于M1,左边二极管相当于一个防反接,RT1,RT2分压,稳压管为10V,把大于10V的电压滤掉CS6滤波。

OP07是一个运算放大器,和运放电路的用法基本相同,2为反向输入端,3为正向输入端,4接地,5空脚6为输出,7接电源,RS5,CS7RC低通,将高频滤掉,具体参数可自行设计。

ISO124是一个隔离放大器,其作用相当于一个光耦和运放。

其基本原理为其输入和输出中间是两个电容作电气隔离。

输入电路将输入的模拟信号调制成与其大小成比例、极性一致的方波信号;隔离电容将方波信号传给输出电路;输出电路再将方波信号解调为模拟量。

输入电路和输出电路本身是对称电路,保证了输出端得到与输入信号高度一致的输出信号。

(3)电流取样部分:和电压取样电路唯一不同的地方为没有了RT1,RT2分压电阻,因为此处为电流采样,故直接对采样点的电流进行后续电路的滤波放大处理。

(4)OP07功能详细介绍
ISO124资料链接。

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