[发明专利]基于理想重构滤波器冲激响应拟合的数字积分器实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种数字积分器，特别涉及一种基于理想重构滤波器冲激响应拟合的数字积分器实现方法。

背景技术

基于Rogowski线圈的电流互感器采用Rogowski线圈作为一次电流传感单元，具有线性度好，绝缘结构简单，无安全隐患，不含铁心，无磁饱和现象，测量带宽且准确度高等优良特性，得到了广泛应用。但由于Rogowski线圈二次输出电压信号是一次电流信号的微分，要恢复出与一次电流成正比例的信号就必须添加相应的积分环节。

积分器分模拟和数字两种。模拟积分易受模拟器件分散性、温漂、时漂特性，运算放大器失调电流、失调电压和输入阻抗的影响，而且电路中的低频噪声、电压漂移和积分电路的相位响应也影响模拟积分器的性能。而数字算法实现的积分器受环境温度、湿度、噪声、电磁场等干扰和影响小，可靠性和重复性好。利用双曲变换比照模拟积分器构造的数字积分器具有较高的精度，但当线圈输出有零漂时稳定性差，不适合长时间的电流测量。零漂产生的直流分量对基于复化矩形公式、复化梯形公式和复化辛普森公式等线性插值法的积分器几乎没有影响。但这些现有的方法精度仅利用了当前时刻和前一时刻的采样信息，精度有限，只能满足基频量的二次设备，对于存在高次谐波的情况，需要更高精度的插值方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服Rogowski线圈电流互感器测量高次谐波时，现有数字积分器精度不能满足需求的不足，本发明提供一种基于理想重构滤波器冲激响应拟合的数字积分器，采用离线计算理想重构滤波器冲激响应的积分，经信号采样值加权求和计算信号积分，能提高积分的精度，适合被测电流含有高次谐波的复杂环境。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于理想重构滤波器冲激响应拟合的数字积分器实现方法，包括以下步骤：

(1)离线计算理想重构滤波器冲激响应的积分；

(2)理想重构滤波器冲激响应的积分与信号采样值加权求和，得到内积结果；

(3)迭代计算从积分器开始工作的时刻到当前采样时刻的内积结果，计算得到当前采样时刻的信号积分结果。

步骤(1)中，根据n＝0,1,2,…计算理想重构滤波器冲激响应的积分D(n)，其中，T为信号的采样间隔，π为圆周率，t为积分变量。

步骤(2)中，获得输入信号的M+1个采样值X(n-M),X(n-M+1),…,X(n)，其中，X(n)为当前时刻的采样值，计算内积结果Δ(n)=]]>Σn=0MD(M-n)X(n).]]>