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如何保障SP系列變頻功率傳感器電壓電流的同時采樣,同步測量?

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  • 發(fā)布時間:2013/9/19 20:18:31
  • 作者:銀河電氣

一、關(guān)于同時采樣

  同一臺傳感器的電壓和電流通道在同一采樣時鐘控制下進行采樣,確保了電壓和電流采樣的同時性。

  每臺SP系列變頻功率傳感器具有兩根光纖,其中一根用于上傳采樣數(shù)據(jù),一根用于接收來自分析儀(或數(shù)字主機)的控制信息,采樣時鐘就包含在這些控制信息中,連接在同一分析儀上的所有傳感器的采樣時鐘信息均來自分析儀內(nèi)部的采樣時鐘控制電路,因此,即便是不同的傳感器,也能實現(xiàn)所有電壓、電流通道的同時采樣。其前提是電壓電流信號經(jīng)過電壓傳感器和電流傳感器時,相移可以忽略不計或延時為固定且相等的延時。一般而言,如果不是人為設(shè)計延時電路,只要傳感器的帶寬足夠?qū)?,電壓傳感器和電流傳感器的相移可以忽略不計?/p>

二、關(guān)于同步測量

  同步測量,是指采樣周期與信號周期(基波周期)應(yīng)保持同步。有下述三點要求:

  1.為了對信號進行準確的傅里葉變換,要求一個信號周期包含整數(shù)個采樣周期。

  2.對于采用FFT(快速傅里葉變換)的分析儀而言,還要求一個信號周期包含2的N次冪個采樣周期。

  3.每個通道參與傅里葉變換的數(shù)據(jù)應(yīng)該對應(yīng)整數(shù)個采樣周期,并且數(shù)據(jù)的起始點和結(jié)束點相同。

  對于第一點要求,當采樣周期遠遠小于信號周期,也就是采樣頻率遠遠高于信號頻率時,整數(shù)倍的影響可以忽略。

  對于第二點要求,若采用FFT變換,為了保持2的N次冪倍,采樣頻率必須根據(jù)基波頻率進行變化,在采樣前應(yīng)當準確的知道基波頻率。這一點,實際上是不可能的,因此,采用FFT變換的分析儀,實際上是將上一個信號周期應(yīng)該采取的采樣頻率應(yīng)用于下一個信號周期。

  對于第三點要求,實際上也就是同步源的選擇問題。對于同一個系統(tǒng),比如說一臺三相或多相電機,電壓和電流的基波頻率時完全相同的,因此,只要知道某一電壓或電流通道的基波頻率,而其它電壓或電流通道均以該通道為參考。這個通道,一般稱為同步源。

  銀河電氣WP4000變頻功率分析儀采用DFT(離散傅里葉變換),無需受第二點要求的限制,且采樣頻率為250kHz,遠遠高于信號頻率,也無需受第一點的限制。

  關(guān)于同步源的選擇問題,WP4000變頻功率分析儀與大部分進口高精度功率分析儀不同。

  1.WP4000變頻功率分析儀具有自動選擇同步源的功能,所有傳感器的所有電壓和電流通道同時測量各自的信號頻率,分析儀在所有測量成功的通道中選擇一個頻率最穩(wěn)定的通道作為同步源。

  2.大多數(shù)進口高精度功率分析儀的默認同步源為電流通道,其依據(jù)是電流通道諧波含量較小,可以測量出較穩(wěn)定的頻率。WP4000變頻功率分析儀的默認同步源為電壓通道,這是因為銀河電氣考慮到目前大多數(shù)變頻器為電壓型變頻器,電壓型變頻器輸出可能沒有電流,但是,只要有電流,就一定有電壓,反之則不一定成立。這樣,可以確保在變頻器空載時,也能獲取同步源。

 


  作者:量值溯源

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