[发明专利]一种基于数字采样的宽频电压比例测量方法及测量装置

权利要求书

1.一种电压比例测量方法，包括：

S1：通过第一采样通道和第二采样通道，以固定频率分别对电压比例装置的输入信号和输出信号进行同步采样，并进行模数转换，以获得固定长度的数字序列；

S2：选取第一采样通道和第二采样通道中的一个通道作为参考通道，通过FFT求解参考通道的被测信号的频谱，并根据三谱线法计算基波频率；

S3：根据所述基波频率，对每个采样通道的数字序列进行同步整周期截断；

S4：根据所述基波频率，合成正交基算子；

S5：将每个采样通道截断后的数字序列与正交基算子进行相干解调，求得同相分量和正交分量，并计算第一采样通道和第二采样通道的第一基波幅值；

S6：互易采样通道，通过第二采样通道和第一采样通道，以固定频率分别对电压比例装置的输入信号和输出信号进行同步采样，并进行模数转换，以获得固定长度的数字序列，重复上述步骤S2～S5，得到第一采样通道和第二采样通道的第二基波幅值；

S7：根据第一基波幅值和第二基波幅值计算电压比例。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，第一采样通道和第二采样通道的采样频率为电压比例装置的输入信号和输出信号的频率的10倍或以上。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，根据三谱线法计算基波频率f₀的步骤包括：

查找最高谱线X_k和相邻的次高谱线X_k-1、X_k+1，带入下列计算公式计算：

f₀＝(k+δ)f₀/L

δ＝-Re[(X_k+1-X_k-1)/(2X_k-X_k-1-X_k+1)]

式中：k——最高谱线X_k的谱线数；

f_s——采样频率；

L——采样信号的点数。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，步骤S3包括：

根据基波频率f₀，采样频率f_s，计算点数为L的固定长度的数字序列u₁(n)～u₂(n)中的最大整周期点数L’,对数字序列u₁(n)～u₂(n)进行同步整周期截断，计算方法包括：

首先，数字序列u₁(n)～u₂(n)的周期数c为：

c＝L/(f_s/f₀)

向下取整后得到整周期数C为：C＝INT(c)；

计算整周期点数l’为：l’＝C·(f_s/f₀)，对l’进行四舍五入取整，得到最大整周期点数L’，

对数字序列u₁(n)～u₂(n)，均从起始点取最大整周期点数L’后，舍去其余点。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，步骤S4包括：根据基波频率f₀合成正交基算子序列，分别为：

a[n]＝sin[(n/L)(f_s/f₀)·2π](n＝0，1，2，……，L’)；

b[n]＝cos[(n/L)(f_s/f₀)·2π](n＝0，1，2，……，L’)。