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交流采样培训提纲交流采样基本原理1.1 电参数的计算有功功率：P = UI cos申；（1）无功功率：Q = UI sin申（2）有功电量:E = I Pdt（3）视在功率: S = UI（4）1.2 交流变送器原理 原理：交流信号通过整流变成一定幅值的直流信号，该直流信号大小与交流信号有效值 成线性的比例关系（即比例系数为一个定值）利用（4）式可以计算出视在功率 优点：电路简单缺点：只有电压，电流的有效值，只能得到视在功率1.3 积分型交流采样板原理 原理：通过采样电路，得到电压，电流的瞬时值，利用（4）式可以计算出视在功率 通过比较同一相的电压，电流过零点的时差，可以得到电压，电流之间的相位差，利用（1）式和（2）式计算出有功功率和无功功率优点：电路较简单，低成本缺点：（1）无法快速跟踪频率变化，导致固定采样频率下，采样得到得波形不是一个完 整的周波2）在电路的设计中一般都没有采用同步采样技术，导致相位差的计算误差 较大3）其它：如运放等1.4 FFT 应用于交流采样 原理：利用锁相环，得到一个完整周波的电压，电流瞬时值，利用同步采样电路，准确 得到同一相电压，电流之间的相位差将得到电压，电流瞬时值用FFT进行处理，可以 求出基波和谐波电压，电流。

对基波和谐波利用（1）式和（2）式，计算出基波和谐波 功率滤波后计算每一相的有功功率，将一周波内的电压和电流采样值相乘后相加，得 到一个周波功率.公式:以采样次数 K=128 为例2「“c、审 ” KlahK,畸变波形的余玄系数:a = [ f （0） +乙f （ T）cos ]h 128 128 128K=1畸变波形的正玄系数:bhK=12nhK128各次谐波幅值及相位:C = Ja 2 + b 2h 人h ha0 = tg-i h （b > 0）h b hha0 = 1800 + tg-i h （b < 0）h b hh利用（1）,（2）,（4）计算出功率和电量.芯片性能：本交流采样板采用电表芯片作数据采集和处理AT500和AT501是ATMEL公司开发 的一对集采样、处理及输出为一体的三相电表芯片AT501为6通道的模数转换芯片， AT500是具有DSP内核的信号处理芯片，两者组合在一起能组成最高为0.2级的电表 用ATMEL公司的AVR单片机AT90S8515来读取并处理数据，使用串口把有用数据上 传该MCU集成程度高，内带FLASH和SRAM，可以极大地提高系统的稳定性系统结构的简要说明：三相电压，电流通过电压，电流互感器，转换成AD转换器可测量的电平信号，AD转 换器进行滤波并同时对六路进行采样，采样值送到 DSP 进行计算，计算得到的电参数 送往 MCU 进行后续处理。

图中的 EEPROM 用于保存校准参数校准参数:电压，电流副值误差：通过乘上一个比例系数进行校准（软件校准） 电压互感器，电流互感器相位滞后引起的误差：通过预置误差值进行校准（软件校准） 有功功率，无功功率误差：通过乘上一个比例系数进行校准（软件校准）优点：（1） 精度高（2） 数据量全，有三相电压、三相电流外，功率因数、频率、有功功率、无功 功率、视在功率、电能量、（以后还可以提供谐波数据），（3） 全数字化参数校准，较大提高精度的稳定性缺点：电路较复杂，成本较高2. 交流采样的应用2.1 防窃电法 1:通过采集非计量回路的模拟量计算的有功功率 （电量）和通过计量回路脉冲采集功率 （电量）的对比来判定计量表计的计量错误在初始接线正确的情况下，运行一段时间后发现模拟量7和模拟量8 有较大误差，可以 初步认为前端接线被人为改动法 2:比较 48 点电量利用定时任务，每30 分钟召测一次交流采样板的有功电量和无功电量值，同时召测一 次电表的有功电量和无功电量值，做出两者的电量曲线图进行比较，正常情况下，两者 的曲线应该是重合的或大致重合2.2 电压监测 交流采样板实时计算电压,电流提供给终端, 终端将记录：-断相发生的时间和该相序 -累计总的缺相时间-缺相电量 -累计各分相的缺相时间。

电压合格率-过压累计时间-欠压累计时间 -电压监测总时间-最大最小电压值及发生时间3. 交流采样的接线3.1 后端接线：后端只有四个接线端子，分别为 13.8V,GND,485A,485B3.2 前端接线：电压和电流的前端接线分别适用于三相三线制和三相四线制，可以从硬 件上简单地调接线改变接线方法，而不须改变模块后端的电路结构和软件流程电流前端接线方法：三相四线制 采用三表法测量功率和电能量，分别输入三相电流三相三线制 采用两表法测量功率和电能量，输入两相线电流，根据三相线电流和为零的关 系，计算出第三相电流，满足ADC输入的要求电压前端接线方法三相四线制 采用三表法测量功率和电能量，分别输入三相相电压三相三线制 采用两表法测量功率和电能量，输入两相线电压，选择一参考点，获得等效的 三相相电压100V交流采样板 三相三线制—…而~15,8Vgi QSn：T TTMT1丰“1 1丰"11曲|4| 1#»|4|?J；WL文山就?出220V交流采样板 三相四线制485 E_485~~A~GND '+lG,8V-OOOOIeeUI.JIE|4|禺©SU-T TTMT|Eja|LlkT法3铝簟◎營八® Q] O ® 聲.簟簟L；人 I，I lip I； I IJ I :l b qUaUbUu N lai Iao I bi Ibo Ici Ic'oOOOO注意:上面两图的接线,仅仅针对特定型号的交流采样板,现场实际接线必须 根据公司提供的图纸进行接线4. 交流采样的故障判断 交流采样的故障主要体现在以下方面： A: 终端召不到数据： 在保证终端正常的情况，试着1. 调换485A,485B的接线2. 更换交流采样板上的485芯片B: 终端面板上显示的数据与理论上的值存在较大的误差 前端接线可能有误比如：（3P4W）模拟量显示模拟量1. 215V模拟量2. 217V模拟量 3. 219V模拟量4. 1.2A模拟量5. 2.2A模拟量6. 0.7A模拟量7.-164W （来自交流采样板）模拟量8.815W （来自电表） 交流采样数据显示：A 相有功功率： 240 B 相有功功率： -391C 相有功功率： -13.4 总有功功率： -164A 相无功功率： 95B 相无功功率： 273C 相无功功率： -151 总无功功率： 217 A 相功率因数： 0.93B 相功率因数： -0.82C 相功率因数： -0.09总功率因数： -0.60C淇他。