[发明专利]一种交流比率信号采集计算方法

权利要求书

1.一种交流比率信号采集计算方法，利用到信号采集电路，所述信号采集电路由两个模数转换器ADC1[1]和ADC2[2]、一个激励整形电路[3]及处理器[4]组成，交流比率信号接入模数转换器ADC1[1]，交流比率激励接入ADC2[2]及激励整形电路[3]，处理器与ADC1[1]、ADC2[2]以及激励整形电路[3]连接，其中：

交流比率信号：X＝Vxsin(ωt-θ)                (1)

交流比率激励：Y＝Vysin(ωt)                   (2)

其中，Vx为信号电压，Vy为激励电压，ωt为激励相位，θ为信号与激励相位差，通过交流比率信号和交流比率激励获得比率值其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：处理器中断接口监控激励整形电路的输出，当发现信号有上升沿的时候，同时启动ADC1及ADC2进行数据转换，记录第一组数据转换结果：

Xa＝Vxsin(α-β-θ)                         (3)

Ya＝Vysin(α-β)                            (4)

等待激励信号的1/4周期信号长度之后，记录第二组数据转换结果：

Xb＝Vxsin(α-θ)                            (5)

Yb＝Vysin(α)                               (6)

等待激励信号的1/4周期信号长度之后，记录第三组数据转换结果：

Xc＝Vxsin(α+β-θ)                         (7)

Yc＝Vysin(α+β)                            (8)

其中，α为第二组数据采集时的相位，β为采集点之间的相位差；

步骤二：计算中间数据：

Xa·Xc＝Vx²·sin(α-β-θ)·sin(α+β-θ)＝Vx²·(sin²(α-θ)-sin²β) (9)

将公式(5)代入公式(9)得到：

Xa·Xc＝Vx²sin²(α-θ)-Vx²sin²β＝Xb²-Vx²sin²β，即

Vx²sin²β＝Xb²-Xa·Xc                                (10)

同理得出：

Vy²sin²β＝Yb²-Ya·Yc                            (11)

从而得到两个中间数据；

步骤三：根据比率值公式将公式10和11代入可得：

|Ratio|=VxVy=Vxsin2βVysin2β=Xb2-Xa·XcYb2-Ya·Yc---(12);]]>

得到交流比率的绝对值；

步骤四：依据(Xb·Yb)的符号判定交流比率结果的符号：(Xb·Yb)为正，则判定符号为+，否则为-。