采样计算式测量方法的特点及应用
buck电路电流的采样方法
buck电路电流的采样方法采样方法概述•什么是buck电路电流的采样方法？•为什么需要采样电流？•采样电流的作用及意义直接测量方法•直接测量电流的原理•电压-电流转换器的应用•测量范围和精度限制非直接测量方法分流法•分流法原理和优势•分流电阻的选择和校准•精确度和误差分析电流互感法•电流互感法原理和应用•互感器的选择和放置•线性度和误差影响集总参数法•集总参数法的基本原理•电压降法和电压积分法•提高精度的关键点选择适合的方法•根据不同应用场景选择合适的采样方法•综合考虑精度、成本和复杂性•选型与试验总结•每种电流采样方法的特点和适用范围•电流采样的重要性及其在buck电路中的应用•必要时进行多种方法的组合使用的建议采样方法概述采样电流是指在buck电路中测量电流的方法。
这是非常重要的，因为了解电路中的电流情况对于分析和改进电路的性能至关重要。
在buck电路中，电流采样可以帮助我们控制和保护电路，同时也可以帮助我们评估电路的效率。
直接测量方法直接测量电流的原理直接测量电流的方法是通过在电路中添加电流传感器来实现的。
这些电流传感器可以根据不同的原理来工作，如霍尔效应、电阻法或电感法。
它们可以将电流转换为相应的电压信号。
电压-电流转换器的应用为了将电流信号转换为电压信号，必须使用电压-电流转换器。
这些转换器可以将电流信号转化为电压信号，以便我们可以通过测量电压的方式 inding 电流数量。
测量范围和精度限制直接测量方法的测量范围和精度是由所选择的电流传感器和电压-电流转换器的特性决定的。
这些设备的选择要根据实际需求来确定，以确保测量结果的准确性和可靠性。
非直接测量方法分流法分流法是一种常用的非直接测量电流的方法。
通过使用一个已知电阻来分流电路中的电流，然后测量分流电阻上的电压来计算电流值。
电流互感法电流互感法利用电流互感器来测量电流。
电流互感器是一种特殊的变压器，它可以将电路中的电流转换为测量用的电压信号。
ina240电流采样芯片计算
ina240电流采样芯片计算以INA240电流采样芯片为主题，本文将详细介绍该芯片的特点、工作原理以及应用领域。
一、INA240电流采样芯片特点INA240是一款高精度、低功耗的电流采样芯片，具有以下主要特点：1. 高精度：INA240采用了专为电流测量设计的精密电流传感器，具有高达0.1%的测量精度，可用于高精度电流监测和测量。
2. 低功耗：该芯片采用了低功耗设计，工作电流仅为100μA，适用于对电池寿命要求较高的应用场景。
3. 宽电压范围：INA240能够在2.7V至5.5V的工作电压范围内正常工作，使其可以适用于多种电源供电系统。
4. 小封装尺寸：INA240芯片采用小封装尺寸，方便在空间受限的应用中使用，如便携式设备等。
5. 低温漂移：该芯片具有低温漂移特性，能够在不同温度环境下保持较高的测量精度，适用于各种工作温度要求。
二、INA240电流采样芯片工作原理INA240电流采样芯片采用基于霍尔效应的电流传感器，通过测量电流传感器两侧的霍尔电压来确定电流大小。
具体工作原理如下：1. 电流传感器：INA240芯片内部集成了电流传感器，该传感器包括霍尔元件和磁场导向结构。
当电流通过传感器时，产生的磁场会引起霍尔元件上的霍尔电压发生变化。
2. 霍尔电压测量：INA240芯片内部的电压测量电路对霍尔元件上的霍尔电压进行测量，并将测量结果转换为数字信号。
3. 数字信号处理：INA240芯片内部的数字信号处理单元对测量得到的霍尔电压进行处理，得到对应的电流值，并输出至外部。
三、INA240电流采样芯片应用领域由于INA240芯片具有高精度、低功耗等特点，广泛应用于各种电流监测和测量场景。
以下是一些常见的应用领域：1. 电池管理系统：INA240芯片可用于电池充放电流的监测，帮助实现对电池状态的实时监控，提高电池的使用寿命。
2. 功率管理：INA240芯片可用于电源管理系统中，对电流进行精确测量，帮助实现对功率的有效管理和控制。
氡的测量和计算方法
常用的氡测量方法常用的氡测量方法有电离室法、闪烁室法、双滤膜法、气球法、静电收集法、固体径迹法、热释光法、活性炭被动吸附法和驻极体测氡法等。
下面分别介绍这些方法的原理及优缺点。
2. 1电离室法[1, 2 ]含氡气体进入电离室后, 氡及其子体放出的A粒子使空气电离, 电离室的中央电极积累的正电荷使静电计的中央石英丝带电, 在外电场的作用下, 石英丝发生偏转, 其偏转速度与其上的电荷量成正比, 也就是与氡浓度成正比, 测出偏转速度就可知道氡的浓度。
本方法的优点是: 方法可靠, 直接快速, 既可以直接收集空气样品进行测量, 也可以使空气不断流过测量装置进行连续测量, 在实验室使用可较快地给出氡浓度及其动态变化。
缺点是: 灵敏度低(探测下限为10—40 Bqöm 3 [1, 2 ] ) , 不适合低水平测量, 设备笨重, 不便现场使用; 测量时间较长, 读数方法原始, 要用肉眼观察指示丝的偏转速度。
2. 2 闪烁室法[3 ]氡进入闪烁室后, 氡及其子体衰变产生的A粒子使闪烁室壁的ZnS (A g) 产生闪光, 经光电倍增管和电子学线路最后记录下来。
单位时间内的脉冲数与氡浓度成正比, 从而可确定氡浓度。
本方法的优点是: 探测下限低(和闪烁室的几何形状等有关, 一般可达3. 7 Bqöm 3, 设计好的可达0. 37 Bqöm 3) , 操作简便, 准确度高, 缺点是: 测量时间较长(3 h 以上) , 要求的设备·34·辐射防护通讯1994 年第14 卷第6 期较多, 装置笨重, 不便于现场使用。
沉积于室内壁的氡子体难于清除, 使用时应经常用氮气或老化空气清洗。
保存时应充入氮气封闭以保持较低的本底, 并经常刻度以保持测量的准确性。
另外虽然可以用气袋或金属罐将现场气体取回实验室转移到闪烁室中测量, 但气袋对氡气的吸附和泄漏以及远距离情况下的运输问题还有待于研究。
电力系统常用的交流采样方法比较
电力系统常用的交流采样方法比较摘要:随着电力系统的飞速发展,数据采集是电网容量实现自动化的最关键环节。
而交流采样在全国已经普遍使用,它时实性能好、电能的相位所产生的失真小、资金投入少、维护方便。
通过交流采样方法采集数据,获得的电流、电压、功率、功率因数等电力参数更加稳定和准确。
当今社会,计算机以及集成电路技术不断的发展,原有的交流进行采样的困难如计算方法的复杂、计算精度很难提高、要求对A/D的转换速度高等都一步一步的解决,所以交流采样逐渐的取代了原有的直流采样。
因此,对交流采中常见的算法,分析它多具有的特点,以便对其正确使用。
关键词:电力交流采样方法当今电力网的容量不断增高,结构形式也变得复杂,对电力系统进行监控、就凸现出调度职能的自动化就十分重要,并且对数据的采集是自动化实现的一个重要环节,尤其对数据的准确、迅速对系统中的模拟电量进行采集,到现在都是电力员工的工作重点。
1、交流采样法定义放法是按着一般的规律对被测信号值采样,再通过对数值的算法进而求的得被测量,交流采样和直流采样的区别在于用软件功能替换硬件功能。
能否用交流采样法主要决定两个条件:测量数值的准确度以及测量速度。
不同信号的进行采样,可以把它分成直流采样以及交流采样。
直流采样就通过交流中的电压以及信号中的电流转变成0～5V直流电压,这种做法的优点在于算法比较简单,便于进行滤波,但资金投入比较大,维护起来比较复杂,最终对信号无法采集,所以对于电力系统中应对其限制。
交流采样就是通过交流量转变为±5V 或者是0～5V交流电压时对其进行采集,其优点在于时实性能好、电能的相位所产生的失真小、资金投入少、维护方便;他的缺点在于算法比较复杂,计算精度很难提高,从而要求A/D转换速度也比较高。
随着当今社会的微型计算机的技术不断发展,所以交流采样逐渐的取代了原有的直流采样。
2、交流采样的具体方法2.1 同步采样同步采样方法是指通过对采样时间的间隔和交流信号的周期性以及在一段时间内对采样点数N满足的关系式为T=N·Ts。
环境监测综合性实验 (校园空气质量报告)
校园空气质量监测综合实验报告学院环境与资源学院学生姓名专业环境科学年级指导教师二Ο一Ο年十二月十八日校园空气质量监测综合实验报告前言山西省为产煤燃煤大省, 煤和其他化石燃料的的燃烧产生大量的SO2.NOx。
山西大学位于山西省省会太原市东南方向的城乡结合带, 紧临交通主干道坞城路, 附近有许西, 北张两个自主燃煤采暖的的城中村, 和一个垃圾焚烧厂。
煤和垃圾燃烧产生了大量的SO2.NOx, 同时汽车尾气液排放了大量的NOx。
其中SO2是主要空气污染物之一, 它能通过呼吸进入气管, 对局部组织产生刺激和腐蚀作用, 是诱发支气管炎等疾病的原因之一, 特别是当它与烟尘等气溶胶共存时可加重对呼吸道黏膜的损伤。
而NOx是引起支气管炎、肺损伤等疾病的有害物质。
TSP是大气环境中的主要污染物, 它可由燃煤、燃油、工业生产过程等人为活动排放出来, 也可以通过土壤、扬尘、沙尘经风力的作用输送到空气中而形成。
SO2.NOx和TSP都是环境监测必测项目, 通过对它们的测定可以及时全面地反映环境质量现状及发展趋势, 为保护人类健康和环境等服务。
一、实验目的和要求1.根据布点采样原则, 选择适宜方法进行布点, 确定采样频率及采样时间, 掌握测定空气中SO2.NOx 和TSP 的采样和监测方法。
2、根据三项污染物监测结果, 计算空气污染指数(API), 描述空气质量状况。
3、通过实验及计算直观的反映出山西大学校园的空气质量, 掌握环境监测的基本方法。
二、空气中SO2的测定（一）目的:1.掌握甲醛缓冲溶液吸收——盐酸副玫瑰苯胺分光光度法测定大气中SO2的方法；2.测量校园中SO2的浓度。
（二）原理:空气中的二氧化硫被四氯汞钾溶液吸收后, 生成稳定的二氯亚硫酸盐络合物, 此络合物再与甲醛及盐酸副玫瑰苯胺发生反应, 生成紫红色的络合物, 其最大吸收波长为577nm, 据其颜色深浅, 用分光光度法测定其吸光度, 与标准曲线对比, 对SO2进行含量回归, 从而测得空气中SO2的浓度。
电流采样 积分法
电流采样积分法全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：电流采样积分法是一种用于测量电流的方法，它利用电流传感器采集电流信号，并通过积分运算得到电流的实际值。
这种方法适用于直流电流和交流电流的测量，具有高精度、稳定性和灵活性的特点，被广泛应用于电力系统、工业控制和仪器仪表领域。
电流采样积分法的原理是利用电流传感器将被测电流信号转换为与电流成比例的电压信号，然后再通过积分运算得到电流的实际值。
传感器的选型和校准是电流采样积分法的关键步骤，传感器的灵敏度、线性度和频率响应等性能将直接影响到测量的精度和稳定性。
在实际应用中，电流采样积分法通常分为两个步骤：首先是信号采集和处理，即利用传感器将电流信号转换为电压信号，并通过滤波、放大等电路对信号进行处理；其次是积分运算，即将处理后的电压信号进行积分运算得到电流的实际值。
为了提高测量的精度和稳定性，常常会使用数字信号处理技术对信号进行进一步处理和校准。
电流采样积分法在电力系统中具有重要的应用价值，例如用于监测电流的负荷特性、检测故障电流等。
在工业控制系统中，电流采样积分法常用于电机调速、电机过载保护等方面。
电流采样积分法还广泛应用于仪器仪表领域，如电能表、电压表、万用表等。
第二篇示例：电流采样积分法是一种电力系统中常用的电流采样技术，它通过对电流信号进行采样和积分处理，可以得到电流波形的重要特征参数，为系统的故障检测、保护和控制提供有力支持。
电流采样积分法通常使用电流互感器来获取系统中的电流信号，然后对采样到的电流信号进行数字化处理。
在这一过程中，采样频率的选择是非常重要的，频率过低会导致采样误差增大，频率过高则会增加系统的计算负担。
在实际应用中，需要根据系统的实际情况和要求来选择合适的采样频率。
一旦获得了电流信号的数字化数据，接下来就是对其进行积分处理。
电流积分可以得到电流的波形特征，比如电流的峰值、有效值等参数。
这些特征参数可以帮助系统及时发现电流异常，从而及时采取措施进行修复，保证系统的稳定运行。
相关双采样基本原理
相关双采样基本原理一、双采样介绍1.1 什么是双采样双采样是一种常用于信号处理领域中的技术，它通过对一个信号采样两次，其中一次相位与原始信号相同，另一次相位则相差半个周期，从而实现对信号的精确测量和处理。
1.2 双采样的应用双采样常用于涉及时间测量、频率测量、周期测量以及信号稳定性等方面的应用。
在很多领域中，双采样特别是相关双采样被广泛应用于信号处理、通信系统以及测量和控制系统等各个方面。
二、相关双采样基本原理2.1 什么是相关双采样相关双采样是双采样的一种特殊形式，它利用相关运算对两组信号进行采样和处理。
相关双采样通过同时采样两组信号，然后对这两组采样信号进行相关运算，从而提取出所需的特定信息或实现信号处理的目标。
2.2 相关双采样的原理相关双采样的原理基于相关运算的特性。
相关运算是一种将两个信号进行比较的技术，通过计算两个信号之间的相似程度来获得所需的信息。
相关双采样利用相关运算对两组信号进行采样和处理，从而实现对信号的测量和处理。
2.3 相关双采样的实现步骤相关双采样的实现步骤包括以下几个方面：1.采样信号的获取：首先需要获取到待采样的信号，可以通过传感器、电路等方式获取信号。
2.信号的双采样：将待采样的信号进行双采样，即采样两次，其中一次相位与原始信号相同，另一次相位相差半个周期。
3.相关运算：对两组采样信号进行相关运算，计算两组信号之间的相似度。
4.信号处理：根据相关运算的结果进行进一步的信号处理和分析，根据需要提取所需信息或实现信号处理的目标。
三、相关双采样的应用和优势3.1 相关双采样的应用领域相关双采样广泛应用于多个领域，包括但不限于以下几个方面：1.通信系统中的接收处理：相关双采样可以用于接收机对接收信号进行处理，例如提取目标信号、抑制干扰信号等。
2.信号处理与分析：相关双采样可以用于信号的特征提取、频谱分析、时域分析等方面。
3.测量和控制系统：相关双采样可以用于测量信号的时间、频率、周期等，以及对信号进行控制和调节。
交流采样装置的构成原理和实现
摘要:随着电力系统的快速发展，交流采样测量装置的使用已越来越普及，交流采用测量装置作为电网电测量参数的在线测量仪器，具有较好的准确度和稳定度。
本文首先分析了交流采样与直流采样的异同，然后重点介绍了交流采样的构成原理和实现，最后提出了一些在交流采样实现中的难点。
关键词:交流采样测量装置原理实现在目前的电力系统应用中，电量数据采集的方法根据采集信号的不同可以被分成两种，一种是直流采样，另一种是交流采样。
随着交流数字技术的完善与成熟及电力建设的飞速发展，在发供电企业的新建、扩建及改造过程中，以新技术为特征的交流采样测量装置已得到全面普及。
1交流采样与直流采样比较直流采样，它的采样对象为直流信号。
它是把交流电压、电流信号经过PT、CT(或者通过硬件电路变换)变小后，经过整流、滤波，得到对应电量的平均值，送入变送器单元，转化为（0—5）V\（0—10）V的直流电压或（4—20）mA 的直流电流，再由各种装置和仪表采集，其示意图见图1。
这种方法的好处是不经过采样装置处理，但是它的测量结果存在误差，设备复杂，维护难等。
所以，要获得高精度、高稳定性的测量结果，必须采用交流采样技术。
交流采样是将二次侧的电压、电流经高精度的CT、PT 变换，变成微处理器可测量的交流小信号，然后利用微处理器的高速，选择一系列的时间点，对这些时间点的瞬时信号进行A/D转换后，送入微处理器进行处理，得到测量值，其示意图见图2。
测量得到的值为直接数字信号，可以直接传输给主控室的电脑显示，也可传送给远处的监控系统，供远方巡视用。
由于交流采样是对被测量的瞬时值进行采样，因而实时性好，相位失真小。
它用软件替代硬件的功能又使硬件的投入大大减小。
另外，由于它内嵌了微处理器，使得它与主控制之间的双向通信成为可能，并且可以接收、发出或执行控制命令。
因而采用了交流采样的装置往往称为测控装置，其作用已不再仅仅局限于测量了。
实践证明，采用交流采样方法进行数据采集，通过算法运算后获得的电压、电流、有功功率、功率因数等电力参数有着较好的准确度和稳定性。
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采样计算式测量方法的特点及应用李庆波王菽蓉哈尔滨理工大学(150040)徐勇天津农垦集团总公司(300381)摘要在交流电参量多参数测量中,目前普遍采用的是采样计算式测量方法,本文通过对各种采样方法的比较,较全面详细地介绍了直流采样方法和各种交流采样方法(同步采样法、准同步采样法、非整周期采样法、非同步采样法等)的特点及其应用。
关键词采样计算式测量方法直流采样法交流采样法同步采样法准同步采样法非整周期采样法非同步采样法0引言交流电参量的测量方法主要分为两大类:模拟电路测量方法和采样计算式测量方法。
其中模拟电路测量方法准确度高、稳定性好,但不太适用于多参数测量;采样计算式测量方法比较适用于多参数测量,尤其随着电子技术的发展,如今的微型机、单片机处理速度大大提高,同时也出现了种类繁多而且性能价格比较好的高速A/D转换器,给采样计算式测量方法提供了有力的硬件支持。
采样计算法的理论基础是采样定理,即要求采样频率不小于信号最高次谐波频率的二倍。
电气量采集和计算的方法主要有两种:一种是直流采样法,另一种是交流采样法。
1直流采样法直流采样法,即采样的是经过整流后的直流量。
采用直流采样法测量电压、电流时,均是通过测量平均值来测量电参量的有效值。
此方法软件设计简单、计算方便,对采样值只需作比例变换即可得到被测量的数值。
但是直流采样方法存在一些问题,如:测量准确度直接受整流电路的准确度和稳定性的影响;整流电路参数调整困难,而且受波形因数的影响较大等。
目前当被测信号为纯工频正弦量时,有效值U rm s 与平均绝对值Uaav之间的关系为:U rm s= 1.11U aav。
在输入信号中含有谐波时,U rm s与U aav之间的关系将发生变化,并且谐波含量不同,两者之间的关系也不同,这将给计算结果带来误差。
分析表明,在谐波污染较为严重的情况下,这种测量方法的误差可达10%以上[1]。
采用直流采样法计算功率的方法,通常是先分别计算电压、电流的有效值和它们之间的相位角,再直接代入功率计算公式中进行计算。
在含有谐波的情况下,由于计算出的电压、电流有效值和相角差均有较大的误差,所以功率计算的结果也必然会有较大的误差。
2交流采样法交流采样法是按一定规律对被测信号的瞬时值进行采样,再用一定的数值算法求得被测量,它与直流采样的差别是用软件功能代替硬件功能。
是否采用交流采样法取决于两个条件:测量准确度和测量速度。
交流采样相当于用一条阶梯曲线代替一条光滑的正弦曲线,其原理误差主要有两项:一项是用时间上离散的数据近似代替时间上连续的数据所产生的误差,这主要是由每个正弦信号周期中的采样点数决定的,实际上它取决于A/D转换器转换速度和CPU的处理时间;另一项是将连续的电压和电流进行量化而产生的量子化误差,这主要取决于A/D转换器的位数。
随着电子技术的飞速发展,如今的微型机、单片机处理速度大大提高,同时也出现了种类繁多而且性能价格比较好的高速A/D转换器,为交流采样法奠定了坚实的基础。
交流采样法包括同步采样法、准同步采样法、非整周期采样法、非同步采样法等几种,下面对此作简要介绍。
42.1同步采样法同步采样法是指采样时间间隔Ts与被测交流信号周期T及一个周期内采样点数N之间满足关系式T=N・TS。
同步采样法又被称作等间隔整周期采样或等周期均匀采样。
同步采样法需要保证采样截断区间正好等于被测连续信号周期的整数倍[2]。
同步采样法的实现方法有两种:一是硬件同步采样法;二是软件同步采样法。
21111硬件同步采样法硬件同步采样法在采样计算法发展的初期被普遍采用。
1971年美国国家标准局的R.S.Tur g el博士将计算机采样数值计算用于精密测量领域,研制出第一台同步采样计算式功率表[3]。
理论上只要严格满足T=N・T S且N>2M(M为被测信号最高次谐波次数),用同步采样法就不存在测量方法上的误差。
但实际上采样周期与被测信号周期实现严格同步有一定的困难。
从对周期信号的复原与频谱分析角度考虑,当采样频率和信号基频不同步时,模拟信号用离散信号代替会出现泄漏误差。
在对某些用电系统中包含有多次谐波分量的电压和电流周期信号进行测试分析时,这是造成误差的主要来源。
为此,常采用锁相环来构成频率跟踪电路实现同步等间隔采样。
如目前研制出的一种应用数字锁相环路(DPLL)原理,基于倍频器的同步采样脉冲发生装置[4],它能产生完全同步于被测信号基频的采样脉冲,当信号基频发生漂移时,装置还能自动跟踪信号基频并产生新的同步于信号基频的脉冲,这样从根本上消除了泄漏误差产生的根源。
21112软件同步采样法软件同步采样法的一般实现方法是:首先测出被测信号的周期T,用该周期除以一周期内采样点数N,得到采样间隔,并确定定时器的计数值,用定时中断方式实现同步采样[5]。
该方法省去了硬件环节,结构简单,但由于信号的频率是在一定范围内变化,对其周期T不能准确测量,按不准确的周期T计算的采样间隔进行N次采样后,不能与实际信号的周期同步,即存在同步误差。
为减少同步误差,可采用“准同步采样法”和“加窗函数法”,其中“加窗函数法”是把时域被测函数与某种低旁瓣特性的函数相乘之后,再进行所需的数据运算或处理[2]。
采用这种方法的优点是采样周期不要求与被测信号周期严格同步,但它以较长的测量时间为代价,而且也会带来有效频率加宽或变模糊等不良后果[6]。
另外,用软件方法很难得到理论上的采样间隔。
这是因为采样间隔由单片机定时器控制,受其时钟周期Td(取决于晶振)有限的限制,由定时器给出的采样间隔与理论计算所得采样值相比将存在着截断误差,该误差积累N点后,必然引起周期误差和方法误差。
可以采用“双速率同步采样法”[7]或在采样过程中修改定时器的计数值,动态确定采样周期,来减小周期误差,提高准确度。
2.2准同步采样法在实际采样测量中,采样周期不能与被测信号周期实现严格同步,即N次采样不是落在2π区间上,而是落在2π+Δ区间上(Δ称为同步偏差或周期偏差,其值可正可负),此时测量结果就将产生同步误差。
为解决该项误差,在八十年代初清华大学戴先中先生提出了准同步采样法[8],即在|Δ|不太大的情况下,当满足N>2π+Δ2π・M时,通过适当增加采样数据量和增加迭代次数来提高测量准确度的新方法。
它不要求采样周期与信号周期严格同步,不要求同步环节,对第一次采样的起点无任何要求。
准同步采样不仅降低了对信号频率的要求,而且也降低了对采样时间间隔的要求,降低了对振荡器振荡频率的要求。
因此准同步采样技术可以用要求低的振荡器代替同步采样中要求高的同步环节,使测量装置简单,简化电路[9]。
与同步采样法一样,两者均要求被测信号在短时间内是稳定的。
准同步采样法的不足之处在于:它需要通过增加采样周期和每周期的采样点数并采用迭代运算的方法来消除同步误5差,其所需数据较多,计算量远大于同步采样,运算时间较长,不适合多回路、多参量实时性要求高的在线交流测量系统,而且受短暂突发性干扰影响的可能性要比同步采样大[10][11]。
针对以上缺点,清华大学的邓春先生提出了“快速准同步一次加权法”[12],东南大学的潘文先生提出了减少迭代次数的三种方法:“寻优法”、“补偿法”、“数字滤波法”[13]。
这些方法缩短了测量时间,加快了数据处理速度,但需要准确地测量信号周期,并且采样起始点的选择将影响测量的准确度。
2.3非整周期采样法针对同步偏差对谐波分析产生误差,人们使用准同步采样、加窗技术和加窗-插值技术等来抑制频谱泄漏误差,但在原理上它们多少存在着测量方法误差。
因此,哈尔滨工业大学的张建秋、陶然等提出了一种“非整周期采样理论”[14]。
所谓非整周期采样就是以采样时间间隔T S=K (1-Δ)TN(-1<Δ<1称为同步偏差,T为信号周期,N为采样次数,K为采样周期数),对连续周期信号进行采样[15]。
非整周期采样谐波分析方法所需要的数据可以仅为约一个周期,从而使谐波分析有可能跟踪信号的波动,而且不管实际采样是否同步,均能准确地分析谐波。
由于所需数据可以在一个周期内获得,该方法适合于快速测量,算法实时性较好。
但采样/保持误差、A/D转换器误差、外部或内部随机干扰以及计算机舍入误差对非整周期采样谐波分析方法的影响,还有待于进一步研究。
2.4非同步采样法非同步采样法是使用固定的采样间隔,通过调整采样值,使采样周期与信号周期(或信号周期的整数倍)的差值小于一个采样间隔的测量方法[16]。
1981年,M.F.Matouka使用非同步采样的方法研制出非正弦波形系统的功率、电能宽带采样数字式系统,测量准确度优于0.5%[17],1983年美国国家标准局用非同步采样研制出“宽带功率表”[18],当畸变信号频率从1Hz～10k Hz变化时,通过适当调整采样周期和增加采样频率(2.34k Hz～300k Hz),使样机的测量准确度达到0.1%[18],该表的准确度较高,但它使用16位的A/D转换器和微处理器,电路复杂,成本较高。
3结束语综上所述,针对测量系统的实际情况,合理选择采样技术及相关算法进行数据处理是提高测量准确度的重要环节。
随着微型计算机技术和采样计算式测量技术的飞速发展,将多样化的测量方法和数据处理融为一体的测量仪器的智能化和自动化水平大为提高,并已成为传统仪器更新换代的新趋势。
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