基于數字鎖相技術(shù)的交流采樣及其信號處理

現在對應急電源性能的要求越來(lái)越高，如：在某些不能斷光源場(chǎng)合（隧道、地鐵等），采用的是高強氣體放電燈（如高壓鈉燈、金屬鹵素燈等），高強氣體放電燈的特性均為：當斷電時(shí)間大于5ms 時(shí)，高強氣體放電燈將斷電熄滅，要等其冷卻后才能重新啟動(dòng)，在這些場(chǎng)合必須實(shí)現應急電源的快速切換。應急電源的實(shí)時(shí)性控制的要求越來(lái)越高，交流市電的正確判斷是實(shí)現快速切換的一個(gè)重要方面，傳統的電壓采樣電路多采用整流與濾波電路構成，由于濾波電容具有時(shí)延特性，很難滿(mǎn)足快速判斷的要求，只有采用瞬時(shí)交流采樣電路才能滿(mǎn)足快速判斷的要求。所以，交流電壓信號實(shí)時(shí)采集和信號處理獲得高質(zhì)量交流電壓信號，它是應急電源進(jìn)行實(shí)時(shí)性控制的基本要求，本文在基于數字鎖相同步基礎上，進(jìn)行交流電壓信號的實(shí)時(shí)采集和處理，通過(guò)這些技術(shù)，實(shí)現了交流電壓信號的準確與快速的實(shí)時(shí)采集，為應急電源的正確、快速切換控制奠定了基礎。

在工程中，瞬時(shí)采樣常用的采樣方法是對信號進(jìn)行定時(shí)采樣，也即每?jì)蓚€(gè)相鄰的采樣點(diǎn)間的時(shí)間間隔是固定的，采樣的速度滿(mǎn)足香農采樣定理即可。但是，隨機定時(shí)采樣對瞬時(shí)快速判斷有很大難度，雖然可以采用真有效值等算法進(jìn)行數據處理，但反應速度過(guò)于滯后，不宜用作快速判斷的方法。同步定點(diǎn)數采樣法，即對一個(gè)周期信號，在一個(gè)固定的周期內，不是以固定的時(shí)間間隔來(lái)決定采樣點(diǎn)，而是在一個(gè)周期內采樣固定的點(diǎn)數，這些采樣點(diǎn)間的時(shí)間間隔相等。采樣序列和時(shí)間的對應關(guān)系如下：

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