[发明专利]多路交流分相同步采样方法及电路

说明书

本发明公开了一种多路交流分相同步采样方法及电路，多路模拟开关选通A相交流量通道，控制AD转换启动；等待转换结束，选通B相交流量通道，读取A相转换结果到MCU处理器内部RAM中；经过T/(N*3)时间后，AD转换启动，等待转换结束，选通C相交流量通道，读取B相转换结果到MCU处理器内部RAM中；经过T/(N*3)时间后，AD转换启动，等待转换结束，选通A相交流量通道，读取C相转换结果到MCU处理器内部RAM中，三相交流量完成1点采样；经过T/(N*3)时间后，重复步骤进行N个采样后完成三相交流信号一周波采样。节省了2/3的A/D转换通道，提高AD转换通道利用率，节省了硬件资源，降低了硬件成本。

技术领域

本发明涉及电力系统采样技术领域，尤其涉及多路交流分相同步采样方法及电路。

背景技术

电力系统中同一测量装置需要采集大量交流电量，而且为了保持各采样点的同步性，需要对不同采样点同时启动采样，因此保持采样的同步性尤为重要。

为了保证采样的同步性，现在比较通用的方案是采用具有高精度、高速同步采样功能的AD转换芯片。在需要采集多路交流信号时，需要AD通道数量比较多，成本较高。同一交流量的采样不同步将会产生相位差，造成交流量采集产生偏差，需要采取复杂的补偿方法进行补偿校准。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种多路交流分相同步采样方法及电路，采集多路交流量时，节省了2/3的A/D转换通道，降低了硬件成本。实现了多路交流量的分相同步采样，保证了遥测数据精度。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

多路交流分相同步采样方法，在交流信号的一个周期T内，采取N点等间隔采样方式，包括：

步骤一，多路模拟开关选通A相交流量通道，控制AD转换启动；等待转换结束，切换多路模拟开关选通B相交流量通道，读取A相转换结果到MCU处理器内部RAM中；

步骤二，经过T/(N*3)时间后，AD转换启动，等待转换结束，切换多路模拟开关选通C相交流量通道，读取B相转换结果到MCU处理器内部RAM中；

步骤三，又经过T/(N*3)时间后，AD转换启动，等待转换结束，切换多路模拟开关选通A相交流量通道，读取C相转换结果到MCU处理器内部RAM中，三相交流量完成1点采样；

步骤四，再次经过T/(N*3)时间后，重复所述步骤一到步骤三进行N个采样后完成三相交流信号一周波采样。

采样点数N和采样周期T通过对所采交流信号进行频率跟踪进行变换。

N点等间隔采样完成后利用傅立叶变换，计算出有效值、功率及相位参数。

通过FSMC总线控制AD转换的启动。

采用所述多路交流分相同步采样方法的电路，包括多个多路模拟开关，交流量的A、B、C三相分别对应的接入一个多路模拟开关，每个多路模拟开关接入高速同步采样AD转换器的一个输入通道，所述高速同步采样AD转换器的输出端接MCU处理器。

所述MCU处理器采用FSMC总线接口控制AD转换和读取转换结果，MCU处理器控制各多路模拟开关同步切换，保证各相交流量同步采样。

本发明的有益效果：

1、节省了2/3的A/D转换通道，提高AD转换通道利用率，在解决大量交流量精确采样的同时，节省了硬件资源，降低了硬件成本。

2、A、B、C三相交流量单相同步精确采样，可以精确获取所有单相电压、电流、有功、无功等信号。A、B、C三相之间采样间隔固定，三相之间存在很小的固定相位差，便于补偿计算。