數(shù)據(jù)采集外文翻譯-資料下載頁(yè)
2025-10-23 02:06本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】ent.waterlevel,windspeed,pressure,etc.,canbeanalog,itcanbe
【正文】 位、風(fēng)速、壓力等，可以是模擬量，也可以是數(shù)字量。采集一般是采樣方式， 即隔一定時(shí)間（稱采樣周期）對(duì)同一點(diǎn)數(shù)據(jù)重復(fù)采集。采集的數(shù)據(jù)大多是瞬時(shí)值，也可是某段時(shí)間內(nèi)的一個(gè)特征值。準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)量測(cè)是數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)量測(cè)方法有接觸式和非接觸式，檢測(cè)元件多種多樣。不論哪種方法和元件，均以不影響被測(cè)對(duì)象狀態(tài)和測(cè)量環(huán)境為前提，以保證數(shù)據(jù)的正確性。數(shù)據(jù)采集含義很廣，包抱對(duì)面狀連續(xù)物理量的采集。在計(jì)算機(jī)輔助制圖、測(cè)圖、設(shè)計(jì)中，對(duì)圖形或圖像數(shù)字化過(guò)程也可稱為數(shù)據(jù)采集，此時(shí)被采集的是幾何量（或包括物理量，如灰度）數(shù)據(jù)。在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)快速發(fā)展的今天，數(shù)據(jù)采集已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)及分布式領(lǐng)域，數(shù)據(jù)采集 領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)生了重要的變化。首先，分布式控制應(yīng)用場(chǎng)合中的智能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。其次 ,總線兼容型數(shù)據(jù)采集插件的數(shù)量不斷增大 ,與個(gè)人計(jì)算機(jī)兼容的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)量也在增加。國(guó)內(nèi)外各種數(shù)據(jù)采集機(jī)先后問(wèn)世，將數(shù)據(jù)采集帶入了一個(gè)全新的時(shí)代。 數(shù)字信號(hào)處理器（ DSP）以其高速的數(shù)據(jù)處理能力和強(qiáng)大的外設(shè)接口，越來(lái)越廣泛地被使用于電能質(zhì)量分析領(lǐng)域，以提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠性。本系統(tǒng)以DSP和單片機(jī)為心，實(shí)現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)中信號(hào)的采集和分析。本文采用基于加窗插值的 FFT 算法分析系統(tǒng)諧波，提高了各項(xiàng)電能質(zhì)量參數(shù) 的準(zhǔn)確性。在電能參數(shù)采集電路中，采用高精度的互感器和改進(jìn)的軟件同步交流采樣方法進(jìn)行電力參數(shù)的采集。 系統(tǒng)硬件由兩大部分組成，主要完成數(shù)據(jù)采集和邏輯控制任務(wù)，以同步采樣和 A/D轉(zhuǎn)換電路為主。一塊 DSP開(kāi)發(fā)板 (SY5402EVM)，完成數(shù)據(jù)的處理。信號(hào)經(jīng)過(guò)互感器、運(yùn)放送入 A/D轉(zhuǎn)換器，利用 DSP的多通道緩沖串口（ McBSP）與A/D相連，進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和運(yùn)算。同時(shí)，采用鎖相環(huán)電路實(shí)現(xiàn)同步采樣，能很好地抑制由于采樣不同步而造成的測(cè)量誤差。系統(tǒng)總體框圖這里的 A/D 轉(zhuǎn)換器選用的是 Analog Devices(AD)公司的 AD73360。該芯片具有六個(gè)模擬量輸入通道，每個(gè)通道可以輸出 16 位的數(shù)字量。六通道同時(shí)采樣，同時(shí)轉(zhuǎn)換，分時(shí)傳輸，有效地減少了由于采樣時(shí)間不同而產(chǎn)生的相位誤差。 SY5402EVM 板載的 DSP 芯片是 TI 公司的 16 位定點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器 TMS320VC5402。它具有很高的性價(jià)比并提供高速、雙向、多通道帶緩沖串口，可用來(lái)與系統(tǒng)中的其它的串行器件直接接口。 交流采樣的實(shí)現(xiàn)方法：在電能質(zhì)量分析領(lǐng)域中，常采用基于快速傅立葉變換（ FFT）的算法分析系統(tǒng)諧波，而 FFT算法要求對(duì)信號(hào)進(jìn)行嚴(yán)格的同步采樣。非同步采樣的影 響：在實(shí)際測(cè)量時(shí)很難做到同步采樣和整數(shù)個(gè)周期截?cái)?，因此出現(xiàn)了影響測(cè)量準(zhǔn)確性的頻譜泄漏問(wèn)題。在實(shí)際的測(cè)量中，所要處理的信號(hào)都是經(jīng)過(guò)采樣和 A/D 轉(zhuǎn)換得到的有限長(zhǎng)數(shù)字序列，相當(dāng)于對(duì)原始信號(hào)乘以一個(gè)矩形窗加以截?cái)?。時(shí)域的截?cái)鄷?huì)造成頻域的展寬，頻譜發(fā)生泄漏。在非同步采樣時(shí)，由于實(shí)際信號(hào)的各次諧波分量不能正好落在頻率分辨點(diǎn)上，而是落在某兩個(gè)頻率分辨點(diǎn)之間。但是 FFT 的頻譜是離散的，只在各采樣點(diǎn)有頻譜，而在其它地方都沒(méi)有。這樣通過(guò) FFT 并不能直接得到各次諧波分量的準(zhǔn)確值，而只能以臨近的頻率分辨點(diǎn)的值來(lái)近似代替，會(huì)造成柵欄 效應(yīng)誤差。同步采樣的實(shí)現(xiàn)方法：根據(jù)提供采樣信號(hào)方式不同，同步采樣法又分為軟件同步采樣法和硬件同步采樣法兩種。軟件同步采樣法是由微控制器（ MCU）或 DSP提供同步采樣脈沖 ,先測(cè)出被測(cè)信號(hào)的周期 T，則采樣間隔 Δt=T/N(N為一周內(nèi)的采樣點(diǎn)數(shù) ),由此確定定時(shí)器的計(jì)數(shù)值 ,用定時(shí)中斷方式實(shí)現(xiàn)同步采樣。該方法的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需硬件同步電路 ,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。本課題最終實(shí)現(xiàn)將嵌入式系統(tǒng)接入，實(shí)現(xiàn)了電能的計(jì)量和監(jiān)控，滿足了電量監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、智能化的要求，將會(huì)推動(dòng)遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)的發(fā)展，帶來(lái)一定的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。 關(guān)于基波無(wú)功電流和諧波電流 的檢測(cè)，目前主要有 2 種方法 :一是基于瞬時(shí)無(wú)功功率理論的方法，二是基于自適應(yīng)對(duì)消技術(shù)的方法。此外，還有其他一些非主流的方法，如，快速傅立葉變換的方法，小波變換的方法?；谒矔r(shí)物攻功率理論的方法的原理是：檢測(cè)負(fù)載三相電流一和 A 相電壓，經(jīng)坐標(biāo)變換，得到兩相靜止坐標(biāo)系中的電流值，算出瞬時(shí)有功功率 ip 和瞬時(shí)無(wú)功功率 iq,再經(jīng)過(guò)坐標(biāo)變換，得到三相基波有功電流，最后用負(fù)載電流減去基波電流，得到基波有功功率和諧波電流 iah、 ibhi、 ich。
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