“采樣”是將現(xiàn)場連續(xù)不斷變化的模擬量的某一瞬間值，作為“樣本”采集下來，供計算機系統(tǒng)計算、分析和控制之用。采樣分為“直流采樣”和“交流采樣”兩種。

一直流采樣和交流采樣定義

　　直流采樣：將u，i等交流模擬量經(jīng)過降壓、整流，變?yōu)橄鄳?yīng)的直流電壓信號，再由模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字量的測量方法。

　　交流采樣：交流采樣是相對直流采樣而言，它是指對交流電流和交流電壓采集時，輸入至A/D轉(zhuǎn)換器的是與電力系統(tǒng)的一次電流和一次電壓同頻率、大小成比例的交流電壓信號。

二直流采樣簡介

　　直流采樣是將交流模擬量(u，i等)經(jīng)過起隔離和降低幅值作用的電壓傳感器/電流傳感器后，先進行整流和濾波轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬直流電壓信號，然后再由模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(A/D)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字量。一般是把交流電壓、電流信號經(jīng)過各種變送器轉(zhuǎn)化為0～5V的直流電壓或0～20mA直流電流，再由各種裝置和儀表采集。

01直流采樣的特點

　　1、 直流采樣對A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率要求不高，軟件算法簡單。只要將采樣結(jié)果乘上相應(yīng)的標(biāo)度系數(shù)便可得到電流、電壓的有效值，因此采樣程序簡單。

　　2、 直流采樣因經(jīng)過整流和濾波環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)換成直流信號，因此抗干擾能力較強。

　　3、 直流采樣輸入回路，因要濾去整流后的紋波，往往采用R-C濾波電路，其時間常數(shù)較大(一般幾十毫秒～幾百毫秒)，因此采樣結(jié)果實時性差，而且無法反映被測模擬量的波形，尤其不適合用于微機保護和故障錄波。

　　4、 變送器電路中采用的非線性元件如鐵心、整流二極管等都引起誤差。

　　5、 直流采樣需要很多變送器，硬件數(shù)量多，接線繁瑣，占用平面多。

三交流采樣簡介

　　交流采樣是將交流模擬量(u，i等)經(jīng)過電壓傳感器/電流傳感器后，不進行整流，仍以交流模擬信號直接提供給模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(A/D)進行采樣，然后通過計算得到被測量的有效值等需要的參數(shù)。交流采樣法包括同步采樣法、準(zhǔn)同步采樣法、非同步采樣法等幾種。

01交流采樣的特點

　　交流采樣是直接對交流電流和電壓的波形進行采樣，然后通過一定算法計算出其有效值，并計算出P、Q值。交流采樣有如下主要特點。

　　1、 實時性好。它能避免直流采樣中整流、濾波環(huán)節(jié)的時間常數(shù)大的影響，因此在微機保護中必須采用交流采樣。

　　2、 能反映原來電流、電壓的實際波形，便于對所測量的結(jié)果進行波形分析。因此在需要諧波分析或故障錄波的場合，必須采用交流采樣。

　　3、 有功功率和無功功率是通過采樣得到的u、i計算出來的，因此可以省去有功功率和無功功率變送器，可以節(jié)約投資并縮小測量設(shè)備的體積。

　　4、 對A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率和采樣保持器要求較高。為了保證測量的精度，一個周期內(nèi)，必須保證有足夠的采樣點數(shù)，因此要求A/D轉(zhuǎn)換器要有足夠的轉(zhuǎn)換速度。

　　5、 測量準(zhǔn)確性不僅取決于模擬量輸入通道的硬件，而且還取決于軟件算法，因此采樣和計算程序相對復(fù)雜。

　　直流采樣和交流采樣是兩種不同的采樣方式，各有各的特點和應(yīng)用場合。但從發(fā)展的眼光看，隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的提高，A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速度和分辨率也不斷提高，而且交流采樣的算法也有多種方法可供選擇，因此采用交流采樣是一種發(fā)展的趨勢。

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