数字式相位差测量系统(基于51单片机)

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1、word完美格式数字相差检测仪的制作专业：电气班级：XX班学号：XXXXXXXXXX学生姓名：XXX指导教师：XX精心整理学习帮手word完美格式目录摘要：1Abstract:1第一章绪论21.1测量相位差的作用和意义21.2相位差测量的研究现状21.3本课题研究的主要内容4第一章：最小二乘法以及快速傅里叶变换简介51.1：最小二乘法简介52.1主程序流程图82.2位倒序算法实现92.4FFT算法的实现102.5AD采样的使用112.6定时器的使用12第三章：硬件电路设计133.1移相电路的设计133.2电压跟随器模块143.4电源电路163.4.1变压器简介163.

2、4.2单相全桥整流电路16结论17致谢18参考文献（Reference)19附录：20精心整理学习帮手word完美格式基于最小二乘法的低频数字相位差检测仪的研究摘要：常见的相位差检测方法一般是过零法，通过外部硬件电路对正弦信号的零点进行检测，产生的脉冲信号出发MCU的外部中断，通过MCU的定时器计算出信号的频率以及相位差。但是，现实生活中的正弦信号，特别是电网提供的交流电，或多或少都会有失真，如果交流电在过零点处失真特别严重，就可能会导致检测不出零点或者检测出多个零点，并且这种检测方法外部硬件电路比较复杂，成本较高。所以，本文提出的最小二乘法因其成本低，使用范围广，可

3、靠性高而被广泛应用。主要方法是，在单周期内对两个信号进行2N点的采样，把离散化后的信号相乘，通过快速傅里叶变化分解出其中的直流信号，最终计算得到两个正弦信号的相位差。关键词：最小二乘法，快速傅里叶变换精心整理学习帮手word完美格式Thelow-frequencydigitalphasedetectorbasedonleast-squaremethodresearchAbstract:thephasedifferencedetectionmethodincommonisthezeropassagemethodandthroughexternalhardwarecirc

4、uitofzeropointofsinesignaldetection,producethepulsesignaloftheexternalinterruptofMCUbyMCUtimertocalculatethefrequencyandphasedifferenceofsignals.Sinesignalinreallife,however,especiallythealternatingcurrentpowergridprovided,therewillbemoreorlessdistortion,ifalternatingcurrent(ac)inazerod

5、istortionisextremelyserious,islikelytoleadtodetectthezeroordetectmorethanzero,andthetestmethodofexternalhardwarecircuitismorecomplex,highcost.So,inthispaper,theleastsquaremethodbecauseofitslowcost,wideuse,highreliabilityandiswidelyused.Themainmethodis,inasinglecycleoftwosignals2nsamplin

6、gpoints,AfterthediscretizationofthesignalmultipliedbyfastFourierchangeintothedcsignal,finallythephasedifferenceoftwosinesignalsiscalculated.Keywords:leastsquaresmethod,fastFouriertransform精心整理学习帮手word完美格式第一章绪论1.1测量相位差的作用和意义信号的相位差测量在电力系统、工业自动化、功率因素测量、谐波分析等许多领域都有着广泛的应用。相位差是工业领域经常需要测量的一个参数

7、，它是信号分析的基本任务，在实际工作中，经常需要测量两个同频信号之间的相位差，来解决实践中的各种问题。相位差测量与传统电压、电流信号、温度量测量不同。首先，相位差依附于电压、电流信号中，如何消除电压、电流、频率变化对相差测量的影响是相差测量中很重要的一个方面；其次，相差是一个比较量，测量两路信号之间的相差不但需要保证两路信号的频率相同，而且需要排除信号幅值不同等其他因素造成的影响，所以如何准确可靠得测量相差是一个值得研究的课题。在实际工作中，通常需要测量两个同频信号的相位差来解决实际问题。例如电网合闸时，需要保证两电网电信号的相位相同，这时需要精确测