基于80C196的頻率測量及在電壓采樣中的應(yīng)用
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其中，t—freq、tcy、tcy+2、ltcy、iosl—map、freq—err、freq為定義的80C196的通用寄存器，SH—Point,Tcy—Normal為規(guī)定的常數(shù)，分別為一周內(nèi)采樣點(diǎn)數(shù)和50Hz時(shí)HSI正常計(jì)數(shù)值。t—freq為頻率測量計(jì)數(shù)，代表著在觸發(fā)時(shí)間內(nèi)HIS的實(shí)際計(jì)數(shù)值。應(yīng)用中可以依據(jù)不同的測量精度要求，以不同的數(shù)值除以該計(jì)數(shù)，以獲得頻率的數(shù)值。對于50 Hz的信號，在一個(gè)周期內(nèi)計(jì)數(shù)理論上為25 000，以125 000000（Constant freqhl）除以該值，即可得到測量精度為0．01Hz的頻率測量的定點(diǎn)運(yùn)算值freq（如上面的程序所示）。
4 跟蹤能力分析
從上面的頻率跟蹤實(shí)現(xiàn)過程來看，當(dāng)信號頻率穩(wěn)定在某一頻率時(shí)，只要經(jīng)過信號的一個(gè)周期時(shí)間，HSI就產(chǎn)生數(shù)據(jù)有效事件，采樣頻率就能跟蹤上信號頻率，從而提高電壓計(jì)算精度。
對于以一定的滑差變化頻率的信號，這里存在采樣跟蹤的實(shí)時(shí)性問題。從試驗(yàn)可以知道，在不實(shí)行頻率跟蹤的情況下，當(dāng)信號頻率與50 Hz基準(zhǔn)頻率的偏差小于0．5 Hz時(shí)，電壓計(jì)算精度依然較高，能夠滿足各裝置的行為需要。為增加計(jì)算冗余，可以以0．3 Hz為限。因?yàn)楸舅惴l率跟蹤為信號一周就跟蹤一次，對于電力系統(tǒng)，即，約20 ms跟蹤一次，所以，只要滑差小于0．3Hz／20ms＝15Hz／s時(shí)，電壓采樣就能跟蹤信號頻率而不影響計(jì)算精度。而實(shí)際上，在電力系統(tǒng)中15Hz／s的頻率滑差根本是不存在的。所以，本算法是切實(shí)可行的。
5 實(shí)施頻率跟蹤對電壓計(jì)算的影響及結(jié)論
作者采用80C196、12位A／D的單片機(jī)系統(tǒng)，編程實(shí)現(xiàn)了對50 Hz、100 V的電壓信號進(jìn)行每周12點(diǎn)采樣計(jì)算的模擬試驗(yàn)，當(dāng)信號頻率與50 Hz偏差較大時(shí)，采用采樣頻率跟蹤信號頻率比不采用該方法時(shí)的電壓計(jì)算具有更高的精度。通過觀察實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)，頻率在55 Hz時(shí)兩者計(jì)算比較示意圖如圖3所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/194950.htm
另外，對于頻率以一定的滑差連續(xù)變化的信號，因?yàn)椴蓸宇l率有實(shí)時(shí)跟蹤功能，電壓計(jì)算依然有著較高的精度。
本文提出的這種頻率測量方法，軟硬件實(shí)現(xiàn)簡單，測量精度高。采樣頻率跟蹤信號頻率，使得采樣值更好地適合傅立葉算法，從而提高了電壓計(jì)算精度。適合于電力系統(tǒng)中各繼電保護(hù)裝置中高精度的頻率和電壓測量?！?/p>
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