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1、航空计测技术测量与检修17基于相关分析的交流电压测量岳瑞华许化龙刘根旺(第二炮兵工程学院302教研室陕西西安71002)摘要论述了将数采板与相关分析方法相结合快速~准确测量交流电压的新方法并给出了实用例证G关键词相关分析;交流电压;测量中图分类号M933.2文献标识码B文章编号1002-6061(2004)01-0017-03ACVoltageMeasurementBasedonCorrelationAnalysisTechnologyYUERui-huaXU~ua-longLIUGen-Wang(heStaffRoom302theSecondArtilleryE
2、ngineeringCollegeXian71002China)AbstractInthispaperaneWmethodofACvoltagemeasurementbasedonthecombinationofADCcardandcorrelationanalysistechnologyisdiscussedandthepracticalillustrationisalsogiven.Keywordscorrelationanalysis;ACvoltage;measurement0前言每次采集所经历程相同G为使测量交流电压的频率范随着测量技术和计算机技术的飞速
3、发展数据采围涵盖宽必须配置足够的采集数据存储空间G集板卡的性能越来越好G面向被测对象数据采集板卡1相关分析原理比较真实有效地将被测模拟量转换为数字量转换过该被测交流信号为X(t)=Y(t)-n(t)=Ymsin(ct程基本是实时的采集得到的数据称为原始数据期望-g)-n(t)其中n(t)表示信号本身以及测量过程中得到的测量信息就包含在原始数据中G原始数据除包引入的干扰(包括谐波)及噪声G含期望信息外还有不期望的干扰噪声在内一般来若知道信号的频率则可以产生标准的正弦信号讲原始数据中包含a.被测量本身的特征(期望)信sinct和余弦信号cosct在趋于无穷大的情况下利
4、息;b.被测量本身的畸变及干扰噪声信息;c.测量过用标准正~余弦信号与被测交流信号相关有程中引入的干扰噪声信息;d.数字量化过程中引入的2e(Y)=limY(t)-n(t)sinctdt噪声和误差等G除了第一项是期望得到的以外其余的0均希望在原始数据中予以减弱或消除以便得到被测2=limYmsin(ct-g)sinctdt-0量的特征信息G2利用PC104总线模块组成的测量系统体积小~便limn(t)sinctdt0于携带数采模块分辨力和线性度好~稳定度高G本文211=limYmcosgcos(2ct-g)dt-即以PC104总线模块DMM16数采板为基础利用相0
5、222关分析原理实现对交流电压幅值或有效值的高准确limn(t)sinctdt0度测量G=Ymcosg被测量通过DMM16板采集得到原始数据为使同理相关分析能够顺利进行要求控制DMM16的程序使2m(Y)=limY(t)-n(t)cosctdt0=Ymsing收稿日期2003-07-17;收修改稿日期2003-09-14作者简介岳瑞华(1968-)男副教授从事计量技术及仪器教则幅值Y22m=e(Y)-m(Y)学与研究G相关分析法最显著的特点是同频率选择对于和18测量与检修2004年第24卷第1期标准信号sinct,cosct不同频率的信号或噪声是有极波仿真数据为I
6、三次谐波仿真2(z)=(A/2)sin(2cz),强的抑制作用,因而可以保证测量准确度,数据为I四次谐波仿真数据为3(z)=(A/3)sin(3cz),2编程实施方法I4(z)=(A/4)sin(4cz),噪声仿真数据n(z)为[0,0.01]根据相关分析原理,对相关分析进行数字化处理,均匀分布噪声,其中A=2.0V,c=2Tf/fs=2T(50/可得如下公式,16000)=T/160,0为任意值,程序中设为T/2,此仿真设原始数据为fVal[n],n=0,1,2,.....,zLength数据中谐波的幅度设置较大,实际工程应用中,一般谐波幅度是不会这么大的,仿真
7、数据中I的幅度A是被1,zLength为原始数据长度,则1n12测量,经过简单运算(除以~2)可得有效值,为表述方2Re(Y)=n2n1n=n1fVal[n]sin(Wn)便,表中直接给出测量幅度值,n121)当计算机判断被测信号频率无误差时21m(Y)=fVal[n]cos(Wn)所谓计算机判断被测信号无误差,即计算机判断n2n1n=n1被测信号数字化周期无误差,或被测信号频率提前预~22Ym=Re(Y)+1m(Y)知,计算机产生参加相关分析的正弦~余弦信号与被测进一步处理可以得到交流电压信号的有效值,信号完全同频率,设基波幅度为2.0V,被测信号分别相关分析法
8、中产生标准
