微機(jī)保護(hù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

主講教師：王錦日期：2019.5.29電壓形成回路1采樣保持電路（S/H）2低通濾波器（ALF）3模擬量多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)（MPX）4模數(shù)變換（A/D）5目錄知識(shí)點(diǎn)章節(jié)PART電壓形成低通濾波器（LPF）S/H電壓形成低通濾波器（LPF）S/H多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)（MPX）A/D模擬量輸入（由TA和TV二次側(cè)來(lái)）電壓形成回路電壓形成回路采樣保持電路低通濾波器模擬量多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)模數(shù)變換器電壓形成回路采樣保持電路低通濾波器模擬量多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)模數(shù)變換器變換器作用電壓形成回路采樣保持電路低通濾波器模擬量多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)模數(shù)變換器電壓變化器電流變化器電抗變化器交流電流的變換一般采用電流變換器，電流變換器的最大優(yōu)點(diǎn)是只要鐵芯不飽和，其二次電流及并聯(lián)電阻上電壓的波形就可基本保持與一次電流并行相同且同相。即可以做到不失真變換，這一點(diǎn)對(duì)微機(jī)保護(hù)是很重要的。變換器原理電壓形成回路采樣保持電路低通濾波器模擬量多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)模數(shù)變換器作用：（1）電量變換（2）隔離作用電壓形成低通濾波器（LPF）S/H電壓形成低通濾波器（LPF）S/H多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)（MPX）A/D模擬量輸入（由TA和TV二次側(cè)來(lái)）電壓形成回路電壓形成低通濾波器（LPF）S/H電壓形成低通濾波器（LPF）S/H多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)（MPX）A/D模擬量輸入（由TA和TV二次側(cè)來(lái)）采樣保持回路電壓形成回路采樣保持電路低通濾波器模擬量多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)模數(shù)變換器電壓形成回路采樣保持電路低通濾波器模擬量多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)模數(shù)變換器S/H電路的作用：在一個(gè)極短的時(shí)間內(nèi)測(cè)量模擬輸入量在該時(shí)刻的瞬時(shí)值，并在模數(shù)變換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換期間內(nèi)保持其輸出不變。阻抗變換器阻抗變換器ASuiCh邏輯輸入高電平時(shí)AS閉合此時(shí)電路處于采樣狀態(tài)采樣保持原理電壓形成回路采樣保持電路低通濾波器模擬量多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)模數(shù)變換器S/H電路的作用：在一個(gè)極短的時(shí)間內(nèi)測(cè)量模擬輸入量在該時(shí)刻的瞬時(shí)值，并在模數(shù)變換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換期間內(nèi)保持其輸出不變。阻抗變換器阻抗變換器ASuiCh邏輯輸入低電平時(shí)AS打開(kāi)此時(shí)電路處于保持狀態(tài)?Ⅱ采樣保持原理電壓形成回路采樣保持電路低通濾波器模擬量多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)模數(shù)變換器采樣保持分析當(dāng)采樣脈沖為高電平時(shí)，AS接通，電容Ch充電值為采樣信號(hào)ui。當(dāng)采樣脈沖為低電平時(shí)，AS斷開(kāi)，電容Ch處于采樣保持階段，供模數(shù)變換器輸入電壓。TC：采樣脈沖寬度TS：采樣周期電壓形成回路采樣保持電路低通濾波器模擬量多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)模數(shù)變換器采樣頻率與采樣定律乃奎斯特采樣定理：為了使信號(hào)采樣后能夠不失真地還原，采樣頻率必須大于信號(hào)最高頻率兩倍以上，這就是乃奎斯特采樣定理。電壓形成低通濾波器（LPF）S/H電壓形成低通濾波器（LPF）S/H多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)（MPX）A/D模擬量輸入（由TA和TV二次側(cè)來(lái)）低通濾波器（LPF）電壓形成回路采樣保持電路低通濾波器模擬量多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)模數(shù)變換器電力系統(tǒng)故障初期，電流、電壓中可能含有相當(dāng)高的頻率分量（如2kHZ以上）。而目前大多數(shù)微機(jī)保護(hù)原理都是反映50HZ工頻分量的。因此，在采樣保持前用一個(gè)模擬低通濾波器把高頻分量過(guò)濾掉，防止高頻分量混疊到工頻來(lái)。簡(jiǎn)單的模擬低通濾波器是RC低通濾波器。電壓形成回路采樣保持電路低通濾波器模擬量多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)模數(shù)變換器電壓形成低通濾波器（LPF）S/H電壓形成低通濾波器（LPF）S/H多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)（MPX）A/D模擬量輸入（由TA和TV二次側(cè)來(lái)）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)模擬量多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)（MPX）電壓形成回路采樣保持電路低通濾波器模擬量多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)模數(shù)變換器當(dāng)需要對(duì)多個(gè)模擬量進(jìn)行模數(shù)變換時(shí)，通常不是每個(gè)模擬量輸入通道設(shè)置一個(gè)A/D，而是多路輸入模擬量共用一個(gè)A/D，中間經(jīng)過(guò)多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)切換。16路多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)輸入模擬量通道：A1～A16;輸出模擬量通道：輸出控制由四個(gè)路數(shù)選擇線來(lái)控制。電壓形成回路采樣保持電路低通濾波器模擬量多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)模數(shù)變換器電壓形成低通濾波器（LPF）S/H電壓形成低通濾波器（LPF）S/H多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)（MPX）A/D模擬量輸入（由TA和TV二次側(cè)來(lái)）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)模數(shù)變化（A/D）電壓形成回路采樣保持電路低通濾波器模擬量多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)模數(shù)變換器電壓形成低通濾波器（LPF）電壓形成低通濾波器（LPF）S/HS/H多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)（MPX）A/D電壓形成低通濾波器（LPF）電壓形成低通濾波器（LPF）模數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D轉(zhuǎn)換器，或簡(jiǎn)稱ADC）是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制的關(guān)鍵技術(shù)，是將模擬量轉(zhuǎn)變成計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的數(shù)字量的橋梁。模數(shù)轉(zhuǎn)換器是把連續(xù)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡x散的數(shù)字信號(hào)。電壓形成回路采樣保持電路低通濾波器模擬量多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)模數(shù)變換器原理：微機(jī)保護(hù)用的模數(shù)變換器絕大多數(shù)是應(yīng)用逐次逼近法的原理實(shí)現(xiàn)的電壓形成回路采樣保持電路低通濾波器模擬量多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)模數(shù)變換器轉(zhuǎn)換精度轉(zhuǎn)換速度數(shù)模轉(zhuǎn)換器（D/A轉(zhuǎn)換器，或簡(jiǎn)稱DAC）是把數(shù)字量轉(zhuǎn)變成模擬電壓或電流輸出。模數(shù)轉(zhuǎn)換器中一般都要用到數(shù)模轉(zhuǎn)換器。電壓形成回路采樣保持電路低通濾波器模擬量多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)模數(shù)變換器電壓形成回路主要起電量變換作用，還起到隔離作用。采樣保持回路的作用時(shí)在一個(gè)極短的時(shí)間內(nèi)測(cè)