數(shù)據(jù)采集外文翻譯-資料下載頁
2025-08-23 02:01本頁面
【正文】 集數(shù)據(jù)并輸入到系統(tǒng)內(nèi)部的一個接口。數(shù)據(jù)采 集技術(shù)廣泛引用在各個領(lǐng)域。比如攝像頭，麥克風(fēng)，都是數(shù)據(jù)采集工具。被采集數(shù)據(jù)是已被轉(zhuǎn)換為電訊號的各種物理量，如溫度、水位、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，即隔一定時間（稱采樣周期）對同一點(diǎn)數(shù)據(jù)重復(fù)采集。采集的數(shù)據(jù)大多是瞬時值，也可是某段時間內(nèi)的一個特征值。準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)量測是數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)量測方法有接觸式和非接觸式，檢測元件多種多樣。不論哪種方法和元件，均以不影響被測對象狀態(tài)和測量環(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，包抱對面狀連續(xù)物理量的采集。在計算機(jī)輔助制圖、測圖、設(shè)計中，對圖形或圖像數(shù)字化過程也可稱為數(shù)據(jù)采集，此時被采集的是幾何量（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)用場合中的智能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在國內(nèi)外已經(jīng)取得了長足的發(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,與個人計算機(jī)兼容的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)量也在增加。國內(nèi)外各種數(shù)據(jù)采集機(jī)先后問世，將數(shù)據(jù)采集帶入了一個全新的時代。數(shù)字信號處理器（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)的實時性和可靠性。本系統(tǒng)以DSP和單片機(jī)為心，實現(xiàn)了對系統(tǒng)中信號的采集和分析。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開發(fā)板(SY5402EVM)，完成數(shù)據(jù)的處理。信號經(jīng)過互感器、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，采用鎖相環(huán)電路實現(xiàn)同步采樣，能很好地抑制由于采樣不同步而造成的測量誤差。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。該芯片具有六個模擬量輸入通道，每個通道可以輸出16位的數(shù)字量。六通道同時采樣，同時轉(zhuǎn)換，分時傳輸，有效地減少了由于采樣時間不同而產(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)字信號處理器TMS320VC5402。它具有很高的性價比并提供高速、雙向、多通道帶緩沖串口，可用來與系統(tǒng)中的其它的串行器件直接接口。交流采樣的實現(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算法要求對信號進(jìn)行嚴(yán)格的同步采樣。非同步采樣的影響：在實際測量時很難做到同步采樣和整數(shù)個周期截斷，因此出現(xiàn)了影響測量準(zhǔn)確性的頻譜泄漏問題。在實際的測量中，所要處理的信號都是經(jīng)過采樣和A/D轉(zhuǎn)換得到的有限長數(shù)字序列，相當(dāng)于對原始信號乘以一個矩形窗加以截斷。時域的截斷會造成頻域的展寬，頻譜發(fā)生泄漏。在非同步采樣時，由于實際信號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，而在其它地方都沒有。這樣通過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)的值來近似代替，會造成柵欄效應(yīng)誤差。同步采樣的實現(xiàn)方法：根據(jù)提供采樣信號方式不同，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,先測出被測信號的周期T，則采樣間隔Δt=T/N(N為一周內(nèi)的采樣點(diǎn)數(shù)),由此確定定時器的計數(shù)值,用定時中斷方式實現(xiàn)同步采樣。該方法的優(yōu)點(diǎn)是無需硬件同步電路,結(jié)構(gòu)簡單。本課題最終實現(xiàn)將嵌入式系統(tǒng)接入，實現(xiàn)了電能的計量和監(jiān)控，滿足了電量監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、智能化的要求，將會推動遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)的發(fā)展，帶來一定的社會經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)于基波無功電流和諧波電流的檢測，目前主要有2種方法:一是基于瞬時無功功率理論的方法，二是基于自適應(yīng)對消技術(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物攻功率理論的方法的原理是：檢測負(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，算出瞬時有功功率ip和瞬時無功功率iq,再經(jīng)過坐標(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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