[发明专利]一种光纤电流互感器相差检测及处理装置

说明书

技术领域

本发明属于信号处理技术领域，具体涉及一种光纤电流互感器相差检测及处理方法。

背景技术

在基于闭环控制的光纤电流互感器系统中，对光电二极管输出的电信号进行准确的采样和处理是提高整个系统精度和相关指标的关键所在。光电二极管输出的电信号的幅值相对较小，在实际系统设计中，常采用运算放大器加A/D转换器进行采样的方法，其中运放的带宽相对较大，在一定程度上可以满足光电二极管输出的带宽要求；A/D采样的精度和方法则关系到对光电二极管输出信号的还原的准确性，工程实践中常采用高位宽的A/D采样器和相关滤波方法来提高采样精度和消除噪声。

现有技术采用单路A/D对于光电二极管输出信号进行采样。每个调制周期采样一次，依次送入DSP或FPGA进行作差和相关处理，这对A/D转换器的采样速度和精度都有较高的要求，一般的单路A/D还会引入噪声，并且处理效率低下。单路A/D在两个周期的采样值的差值可能会比较大，可能较难符合CPLD和DSP的动态处理能力，这也不能工程实践中适应多类光电二极管输出的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有利于提高光电二极管输出采样的准确性和完整性、减小噪声干扰，同时可以兼容各种光电二极管的装置的光纤电流互感器相差检测及处理装置。

本发明是这样实现的：

一种光纤电流互感器相差检测及处理装置，包括双路A/D转换器和数字信号补偿器；双路A/D转换器分别接收光纤电流互感器系统中的光电二极管输出，在同一时刻完成对上述输出的同步采样，然后将采样数据发送给数字信号补偿器；数字信号补偿器接收来自双路A/D转换器得采样数据，根据设定程序进行运算，得到补偿信号，并将补偿信号发送给外界的电/光转换器件。

如上所述的数字信号补偿器中设定程序的工作流程如下：

第一步：获取第一次同步采样差值；

根据双路A/D转换器对光纤电流互感器在同一个调制周期的同一个相位光电二极管输出的采样值A1和A2；计算采样数据差值，即A3＝A1-A2；

第三步：获取第二次同步采样差值；

根据双路A/D转换器在第一步采样时刻的下一个采样周期对光纤电流互感器同一个调制周期的同一个相位光电二极管输出的采样值B1和B2，计算采样数据差值，即B3＝B1-B2；

第三步：加权运算；

对第一步和第二步得到的差值进行加权运算，计算公式入下：

C＝α×A3+β×B3                (1)

式中，α和β加权系数。

如上所述的加权系数取值范围均在[0，1]之间。

如上所述的α取0、0.4或1；β取0、0.6或1。

如上所述的数字信号补偿器采用DSP或FPGA实现。

本发明的有益效果在于：

本发明采用由双路A/D转换器和数字信号补偿器，光纤电流互感器系统中的光电二极管输出同步采样、处理，可以较好地解决单路A/D转换带来的精确度低下、噪声大和不适应光电二极管动态范围大的问题，可以带来更高的精度、更低的噪声和对更宽动态输出适应。

附图说明

图1是本发明的一种光纤电流互感器相差检测及处理装置的结构原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的一种光纤电流互感器相差检测及处理装置作进一步的详细描述：

如图1所示，一种光纤电流互感器相差检测及处理装置，包括双路A/D转换器和数字信号补偿器。双路A/D转换器分别接收光纤电流互感器系统中的光电二极管输出，在同一时刻完成对上述输出的同步采样，然后将采样数据发送给数字信号补偿器。数字信号补偿器接收来自双路A/D转换器得采样数据，根据设定程序进行运算，得到补偿信号，并将补偿信号发送给外界的Y波导等电/光转换器件。

数字信号补偿器中设定程序的工作流程如下：

第一步：获取第一次同步采样差值；

根据双路A/D转换器对光纤电流互感器在同一个调制周期的同一个相位光电二极管输出的采样值A1和A2；计算采样数据差值，即A3＝A1-A2。

第三步：获取第二次同步采样差值；

根据双路A/D转换器在第一步采样时刻的下一个采样周期对光纤电流互感器同一个调制周期的同一个相位光电二极管输出的采样值B1和B2，计算采样数据差值，即B3＝B1-B2。

第三步：加权运算；

对第一步和第二步得到的差值进行加权运算，计算公式入下：

C＝α×A3+β×B3                 (1)