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三相交流采样

 

这部分设计直接关系到电流的采样精度。因此,必须通过理论分析、反复实验方能确定。这部分线路可采用整流线路,也可采用直接交流比例变换电路,采用哪种线路则直接决定了程序是采用直流采样还是交流采样,程序设计将完全不同。

若采用直流采样则线路需采用整流线路,整流线路包括半波整流、桥式全波整流、精密半波整流、精密全波整流等几种形式,二极管半波整流和桥式全波整流都存在二极管的导通压降影响整流线路线性的问题,特别是在信号电压较低的时候,影响更大。为了减小二极管导通压降的影响,应选择肖特基二极管作整流器件,因而采样电压信号不宜过大。精密半波或全波整流线路在许多资料中皆有介绍,在此无庸赘述。这种线路的优点是避免了整流二极管正向导通压降的影响,但同时增加了线路的复杂程度,而且还需要为放大器提供正负电源,增加了电源部分的成本。在实际使用中应权衡利弊,综合考虑才能作出选择。

在一些比较高档的仪器仪表中,人们普遍采用交流采样。采样方式是按一定周期(称为采样周期)连续实时采样被测信号一个完整的波形(对于正弦波只需采样半个周期即可),然后将采样得到的离散信号进行真有效值运算,从而得到电流信号的真有效值,这样就避免了被测信号波形畸变对采样值的影响。
交流采样的关键技术有几个方面:
1.采样周期应远小于被测信号周期,这对于工频电流信号是不成问题的。
2.要从硬件上避免采样信号畸变,这就需要从几个方面来努力:
①保证电流互感器在测量范围内输出的电压信号波形失真小。
②电流互感器的采样信号到单片机输入接口往往需要比例放大,这就要求信号变换电路失真要小。
③防止噪声干扰,一般的做法是在单片机输入口加一个高频旁路电容。

交流采样线路中除去了阻容滤波电容,因而在响应速度方面比直流采样有极大改善,特别对于那些响应特性要求较高的随动系统非常有益。尽管交流采样有很多直流采样无法比拟的优点,但因其会增加软件编程的难度并要占据较大的存储空间而在一些较简单的小型系统中较少使用。

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