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会计学对一个时域连续的信号进行采样。可以使其变为离散信号,对各个采样值进行模/数变换(biànhuàn),可将其转换为数字信号。数字信号可以存贮在存贮器中,供微机保护用。1、信号的采样采样——在给定的时刻对参数量进行测量记录(jìlù)。(将连续时间信号变为对应离散信号的过程.)采样的过程可以分为等间隔采样与不等间隔采样。微机保护一般采用等间隔采样。图1-8示采样周期Ts——相邻两个采样的矩形脉冲之间的时间间隔。采样频率fs=即:每秒钟内的采样脉冲数。在微机保护中,通常是对工频信号进行处理,通过对每工频周期采样多少(duōshǎo)点,可间接求出采样周期和采样频率。如每工频周期采样12点,N=12,Ts=20ms/12=5/3msfs=N×50=12×50=600HZ2、采样定理当fs>2fc时,采样信号完全能代表原始信号;临界条件是fs=2fc;当fs<2fc时,频普之间发生交错,称为(chēnɡwéi)频普交错现象,这样采样信号xs(t)的频谱函数xs(f)中所含信息将发生畸变。满足临界条件的采样频率fs称为(chēnɡwéi)奈奎斯特频率。fs——采样频率。fc——输入信号(原始信号)频谱中所含的最高频率。频谱——相关频率的集合采样定理(dìnglǐ):采样频率fs必须大于输入信号(原始信号)频谱中所含最高频率fc的2倍,采样后的离散信号才能真实的代表输入的模拟信号。3、数据采集系统的模数变换(biànhuàn)方式有两种(1)ADC变换(biànhuàn)方式--直接将模拟量转换为数字量。(2)VFC变换(biànhuàn)方式--将模拟量变换(biànhuàn)为等幅脉冲。通过脉冲记数变换(biànhuàn)为数字量。作业:1、什么(shénme)叫采样?什么(shénme)是采样周期?什么(shénme)是采样频率?如何计算采样频率和采样周期?2、什么(shénme)叫采样定理?3、模数变换有哪两种方式?二、ADC式数据采集系统图1-5P10由电压形成回路(huílù)、模拟低通滤波器(ALF)采样保持电路(S/H)、模数变换器及多路开关(MPX)组成。1、电压形成回路(huílù)(交流变换器)交流变换器的作用:1)变换作用将LH和YH二次电流(diànliú)或电压的幅值进一步降低,使之与模/数变换芯片所允许的信号电平匹配;2)将电流(diànliú)信号转换为电压信号;3)隔离作用使互感器回路与微机保护的模/数变换系统完全隔离,以提高抗干扰能力。2、前置模拟低通滤波器(ALF)(1)为什么要采用模拟低通滤波器?根据采样定理,当fs>2fc时采样频率才能完全代表原始信号(xìnhào)。为了不至于使采样频率fs定得太高,要将原始信号(xìnhào)中高于某一频率值的信号(xìnhào)滤掉。例如:采样频率为1000HZ,必须将信号(xìnhào)中频率大于500HZ的成分滤掉。采样频率不能定得过高的原因:采样及数据处理的任务是必须在一个采样间隔(jiàngé)内完成。采样频率越高,采样周期越短,会造成数据积压。(2)作用阻止频率高于某一数值的信号进入模/数变换系统。(或:将模拟信号中大于1/2fs的谐波滤掉,以使采样信号真实(zhēnshí)的代表原始信号。)(3)组成:由R、C或R、C加运算组成4、多路转换开关图1-11P13是一个多个(duōɡè)输入单一输出的逻辑电路芯片。其功能是:从多个(duōɡè)输入中确定一个输出。编码——用一组编码去表示特定信号的编制过程(guòchéng)。译码——编码的逆过程(guòchéng),即:把编码的特定含义翻译出来。A/D芯片的价格较贵,一般是多路模拟信号公用一片A/D芯片的方式。故利用多路开关,使其在任一时刻,只有一路已采样的模拟信号接入A/D芯片的输入端,进行模/数变换。转换结束后,将结果(jiēguǒ)存入指定的存贮区,然后由CPU控制,使下一路信号输入到A/D芯片直至将全部模拟信号转换完成。5、模/数转换电路(1)作用:完成模拟量到数字量的转换。(2)ADC(模/数转换器)的工作原理其基本原理是将输入的模拟量UA与参考量UR进行比较(bǐjiào),确定输出的数字量。ADC模/数转换器可以认为是一种编码电路。它将输入的模拟量UA相对(xiāngduì)于参考量UR经一编码电路转换成数字量D输出。其输入、输出的关系式为:D=[UA/UR]D是小于1的二进制数,对于单极性模拟量,小数点在最高位前面,即:要求UA必须小于UR。D可以表示为:D=B12-1+B22-2+……Bn2-nB1为二进制数最高位,用MSB表示(biǎoshì);Bn为最低位,用LSB表示