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专利名称：一种三相交流电同步过采样法的制作方法
技术领域：
本发明涉及三相交流电同步采样领域。
背景技术：
三相交流电同步采样法通常包括一，图1为双ADC同步采样原理图，UA、UB、UC由ADCl采样，IA、IB、IC由ADC2采 样，理想状态，在同一时刻，ADC应能对8个通道同时采样，这样，三相电流、电压在同一时刻 采集，就不会存在相角差。但由于存在采样序列，前一通道与后一通道采样时间点存在一个 误差，只能保证如图tl时刻UA与IA、t2时刻UB与IB、t3时刻UC与IC在同一时刻采样。二，采用多通道同步采样的ADC，价格是普通模拟转换器的3倍以上。上述常规采 样方法存在如下缺点只能减小同相间的相交误差(如IA、UA)，不能完全消除相角误差，因 此会给线电压、功率等计算引入误差；如果使用多路同步采样的ADC，则价格昂贵，成本大 大增加。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种三相交流电同步过采样法，采用普通的 ADC，完成多路采样同步，消除模拟量采用中因采样不同步引起的相角差，使测量更精确。1.为解决上述技术问题，本发明的技术方案是一种三相交流电同步过采样法， 利用模拟/数字转换器ADCl进行采样，所述过采样方法包括以下步骤A)定义 ADCl 采样序列依次为UA、UB、UC、UC、UB、UA ；B) ADCl中，设有六个等间隔的采样时间点tl t6，每个时间点对三相交流电的其 中一相电压进行采样，依次得到电压采样数值UA1、UB1、UC1、UC2、UB2、UA2 ；OADCl中，设定的采样时间tl t6间隔很短，根据tl时刻和t6时刻的平均时刻 Δ Τ,计算在采样时刻Δ T处UA相电压值Δ UAl ；根据t2时刻和t5时刻的平均时刻Δ Τ,计 算在采样时刻Δ T处UB相电压值Δ UBl ；根据t3时刻和t4时刻的平均时刻Δ Τ,计算在采 样时刻Δ T处UC相电压值Δ UCl ；D)ADC1消除了三相电压异相之间的相角差，再配合同相依次采样法，将同相之间 的相角差也一起消除。作为改进，ADCl中的通道1冊 1恥分别采样说、皿、肌、肌、皿、说。作为改进，完成步骤C)后，利用步骤C)的方法，在ADCl中计算出第二次电压采 样Δ T时刻电压值AUA2、AUB2、Δ UC2，将每一相的两次电压采样值累加得到AUA、AUB, AUC。作为改进，步骤C)中，在tl t6时间间隔内，将三相电压曲线和电流曲线视为直线。作为改进，设有模拟/数字转换器ADC2，所述ADC2的采样方法如下Al)定义 ADC2 采样序列依次为IA、IB、IC、IC、IB、IA ；
B1)ADC2中，设有六个等间隔的采样时间点tl t6，每个时间点对三相交流电的 其中一相电流进行采样，依次得到电流采样数值IA1、IBU ICU IC2、IB2、IA2 ；C1)ADC2中，设定的采样时间tl t6间隔很短，根据tl时刻和t6时刻的平均时 刻Δ Τ,计算在采样时刻Δ T处IA相电流值Δ IAl ；根据t2时刻和t5时刻的平均时刻Δ Τ, 计算在采样时刻ΔΤ处IB相电流值Δ IBl ；根据t3时刻和t4时刻的平均时刻ΔΤ，计算在 采样时刻ΔΤ处IC相电流值AICl ；A、B、C三相电压和电流的采样处于同时间点Δ T的采 样值，消除了非同步采样所带来了相角差；D1)ADC2消除了三相电流异相之间的相角差；再配合同相依次采样法，将同相之 间的相角差也一起消除。作为改进，所述ADC2中的通道INO ΙΝ6分别采样IA、IB、IC、IC、IB、ΙΑ。作为改进，在ADC2中计算出第二次电流采样八1~时刻电压值八认2、八仍2、八1〇2， 将每一相的两次电流采样值累加得到ΔΙΑ、Δ IB、AIC。作为改进，步骤Cl)中，在tl t6时间间隔内，将三相电压曲线和电流曲线视为直线。本发明与现有技术相比所带来的有益效果是采用本发明的同步过采样法，可以弥补普通ADC同步采样算法不能减小异相之间 相角误差的缺陷；能够提升采样精度；无需采用专用同步采样功能ADC，常规ADC即可满足 该功能，大大降低成本。


图1为现有技术双ADC同步采样简易原理图；图2为现有技术双ADC同步采样模拟图；图3为本发明双ADC同步过采样法结构图；图4为本发明双ADC同步过采样模拟图；图5为本发明双ADC同步过采样模拟图。
具体实施例方式下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。实施例1一种三相交流电同步过采样法，利用模拟/数字转换器ADCl进行采样，所述过采 样方法包括以下步骤A)定义ADCl采样序列依次为UA、UB、UC、UC、UB、UA，ADCl中的通道INO IN6分 别采样UA、UB、UC、UC、UB、UA, ADCl通过数据总线与CPU连接；B) ADCl采样三相电压随时间变化图U_t，纵坐标表示电压的幅值，横坐标表示时 间t，横坐标轴上数值表示当前幅值的相角；ADCl中，设有六个等间隔的采样时间点tl t6，每个时间点对三相交流电的其中一相电压进行采样，依次得到电压采样数值UA1、UB1、 UC1、UC2、UB2、UA2 ；C)如图4所示，ADCl中，设定的采样时间tl t6间隔很短，在tl t6时间间隔 内，将三相电压曲线和电流曲线视为直线，根据tl时刻和t6时刻的平均时刻△ T，计算在采样时刻Δ T处UA相电压值Δ UAl ；根据t2时刻和t5时刻的平均时刻Δ Τ,计算在采样时刻 Δ T处UB相电压值Δ UBl ；根据t3时刻和t4时刻的平均时刻Δ Τ,计算在采样时刻Δ T处 UC相电压值AUCl ；D)在ADCl中计算出第二次电压采样Δ T时刻电压值Δ UA2、Δ UB2、Δ UC2，将每一 相的两次电压采样值累加得到ΔΜ、AUB, AUC ；E)ADC1消除了三相电压异相之间的相角差，再配合同相依次采样法，将同相之间 的相角差也一起消除，则解决了普通ADC对三相交流电采样的相角差问题。需要提出的是，步骤C)中，由于6个采样时间点tl t6位等时间间隔的，因此时 间点tl与t6的平均时刻、时间点t2与t5的平均时刻、时间点t3与t4的平均时刻是一样 的。实施例2一种三相交流电同步过采样法，利用模拟/数字转换器ADC1、ADC2进行采样，所述 过采样方法包括以下步骤A)如图3所示，定义ADCl采样序列依次为UA、UB、UC、UC、UB、UA，定义ADC2采样 序列依次为:IA、IB、IC、IC、IB、IA ；ADCl 中的通道 INO IN6 分别采样 UA、UB、UC、UC、UB、 UA, ADC2中的通道INO IN6分别采样IA、IB、IC、IC、IB、IA ；ADCl和ADC2分别通过数据 总线与CPU连接；B)如图4所示，ADCl采样三相电压随时间变化图U_t，纵坐标表示电压的幅值，横 坐标表示时间t，横坐标轴上数值表示当前幅值的相角；ADCl中，设有六个等间隔的采样时 间点tl t6，每个时间点对三相交流电的其中一相电压进行采样，依次得到电压采样数值 UAl、UBU UCU UC2、UB2、UA2 ；同理，ADC2中，设有六个等间隔的采样时间点tl t6，每个 时间点对三相交流电的其中一相电流进行采样，依次得到电流采样数值IA1、IB1、IC1、IC2、 IB2、IA2 ；OADCl中，设定的采样时间tl t6间隔很短，在tl t6时间间隔内，将三相电 压曲线和电流曲线视为直线，根据tl时刻和t6时刻的平均时刻ΔΤ，计算在采样时刻ΔΤ 处UA相电压值Δ UAl ；根据t2时刻和t5时刻的平均时刻Δ Τ,计算在采样时刻Δ T处UB 相电压值Δ UBl ；根据t3时刻和t4时刻的平均时刻Δ Τ,计算在采样时刻Δ T处UC相电压 值AUCl ；ADC2中，设定的采样时间tl t6间隔很短，根据tl时刻和t6时刻的平均时刻 Δ Τ,计算在采样时刻Δ T处IA相电流值Δ IAl ；根据t2时刻和t5时刻的平均时刻Δ Τ,计 算在采样时刻Δ T处IB相电流值Δ IBl ；根据t3时刻和t4时刻的平均时刻Δ Τ,计算在采 样时刻Δ T处IC相电流值Δ ICl ；D)在ADCl中计算出第二次电压采样Δ T时刻电压值Δ UA2、Δ UB2、Δ UC2，将每一 相的两次电压采样值累加得到ΔΜ、AUB, ΔUC;在ADC2中计算出第二次电流采样ΔΤ时 刻电压值ΔΙΑ2、ΔΙΒ2、Δ IC2，将每一相的两次电流采样值累加得到ΔΙΑ、Δ IB、AIC ；Ε)如图5所示，ADCl消除了三相电压异相之间的相角差，ADC2消除了三相电流异 相之间的相角差；如图3所示，再配合同相依次采样法，将同相之间的相角差也一起消除， 则解决了普通ADC对三相交流电采样的相角差问题。采用本发明的同步过采样法，可以弥补普通ADC同步采样算法不能减小异相之间 相角误差的缺陷；能够提升采样精度；无需采用专用同步采样功能ADC，常规ADC即可满足该功能，大大降低成本。需要提出的是，步骤C)中，由于6个采样时间点tl t6位等时间间隔的，因此时 间点tl与t6的平均时刻、时间点t2与t5的平均时刻、时间点t3与t4的平均时刻是一样 的。过采样原理为现有技术，在这里不再详细描述。需要提出的是，tl t6短时间间隔，可根据实际采样进行调整，只需保证在这段 时间间隔内，交流模拟量曲线近似为直线，即可应用本专利，消除相角差。
权利要求
一种三相交流电同步过采样法，利用模拟/数字转换器ADC1进行采样，其特征在于所述过采样方法包括以下步骤A)定义ADC1采样序列依次为UA、UB、UC、UC、UB、UA；B)ADC1中，设有六个等间隔的采样时间点t1～t6，每个时间点对三相交流电的其中一相电压进行采样，依次得到电压采样数值UA1、UB1、UC1、UC2、UB2、UA2；C)ADC1中，设定的采样时间t1～t6间隔很短，根据t1时刻和t6时刻的平均时刻ΔT，计算在采样时刻ΔT处UA相电压值ΔUA1；根据t2时刻和t5时刻的平均时刻ΔT，计算在采样时刻ΔT处UB相电压值ΔUB1；根据t3时刻和t4时刻的平均时刻ΔT，计算在采样时刻ΔT处UC相电压值ΔUC1；D)ADC1消除了三相电压异相之间的相角差，再配合同相依次采样法，将同相之间的相角差也一起消除。
2.根据权利要求1所述的一种三相交流电同步过采样法，其特征在于ADC1中的通道 INO IN6 分别采样 UA、UB、UC、UC、UB、UA0
3.根据权利要求2所述的一种三相交流电同步过采样法，其特征在于完成步骤C) 后，利用步骤C)的方法，在ADCl中计算出第二次电压采样ΔΤ时刻电压值AUA2、AUB2、 Δ UC2，将每一相的两次电压采样值累加得到AUA、AUB, AUC。
4.根据权利要求3所述的一种三相交流电同步过采样法，其特征在于步骤C)中，在 11 t6时间间隔内，将三相电压曲线和电流曲线视为直线。
5.根据权利要求1所述的一种三相交流电同步过采样法，其特征在于设有模拟/数 字转换器ADC2，所述ADC2的采样方法如下Al)定义ADC2采样序列依次为IA、IB、IC、IC、IB、IA ；B1)ADC2中，设有六个等间隔的采样时间点tl t6，每个时间点对三相交流电的其中 一相电流进行采样，依次得到电流采样数值IAl、IBl、ICl、IC2、IB2、IA2 ；C1)ADC2中，设定的采样时间tl t6间隔很短，根据tl时刻和t6时刻的平均时刻 Δ Τ,计算在采样时刻Δ T处IA相电流值Δ IAl ；根据t2时刻和t5时刻的平均时刻Δ Τ,计 算在采样时刻Δ T处IB相电流值Δ IBl ；根据t3时刻和t4时刻的平均时刻Δ Τ,计算在采 样时刻ΔΤ处IC相电流值AICl ；A、B、C三相电压和电流的采样处于同时间点Δ T的采样 值，消除了非同步采样所带来了相角差；D1)ADC2消除了三相电流异相之间的相角差；再配合同相依次采样法，将同相之间的 相角差也一起消除。
6.根据权利要求5所述的一种三相交流电同步过采样法，其特征在于所述ADC2中的 通道 INO ΙΝ6 分别采样 IA、IB、IC、IC、IB、ΙΑ。
7.根据权利要求6所述的一种三相交流电同步过采样法，其特征在于在ADC2中计算 出第二次电流采样ΔΤ时刻电压值ΔΙΑ2、ΔΙΒ2、Δ IC2，将每一相的两次电流采样值累加 得至Ij Δ ΙΑ、Δ IB、Δ IC。
8.根据权利要求7所述的一种三相交流电同步过采样法，其特征在于步骤Cl)中，在 tl t6时间间隔内，将三相电压曲线和电流曲线视为直线。
全文摘要
一种三相交流电同步过采样法。ADC1对三相电压UA、UB、UC的6次采样时间点，分别得出UA1\UA2、UB1\UB2、UC1\UC2；因为实际采样时，t1～t6时间间隔很短，可将三相电压曲线在此范围了视为直线，各点采样为等时间间隔采样，UA相ΔT时刻的值为t1和t6时刻值的平均；依次类推，可得到ΔT时刻UB、UC的采样值，这样就得到A、B、C三相电压的采样处于同时间点ΔT的采样值，消除了非同步采样所带来了相角差。同时，ΔUA、ΔUB、ΔUC为两次采样值的累加，具有过采样性质，提高了采样精度。
文档编号G01R19/25GK101975886SQ20101027941
公开日2011年2月16日 申请日期2010年9月10日 优先权日2010年9月10日
发明者何立林, 钟务贵 申请人:深圳市科陆电子科技股份有限公司