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贡献者：不爱吃窝瓜 浏览：1836次 创建时间：2015-03-24
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同步采样
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1定义
2方式
3分类
1定义
同步采样也称为跟踪采样，即为了使采样频率fs始终与系统实际运行的频率f1保持固定的比例关系N=fs/f1，必须使采样频率随系统运行的频率的变化而实时地调整。这种同步采样方式实施的技术保障可利用硬件测频设备或软件计算频率的方法来配合实现。区别于异步采样。
2方式
目前交流采样方式主要有硬件同步采样、软件同步采样和异步采样三种。
硬件同步由硬件同步电路向CPU提中断实现同步。硬件同步电路有多种形式，常见的如锁相环同步电路等。
软件同步由定时器中断实现，它首先测量电网周期T，然后根据周期T和每周期内的采样点数N确定定时器的定时值T/N。软件同步不需要专用的同步电路，与硬件同步相比其硬件结构简单，但它要求微机采样装置中具备电网频率跟踪测量环节。
异步采样又被称为定时采样或定频采样，它通过给定时器设置一固定的定时值，由定时器中断服务程序实现采样，它不需要任何附加硬件电路。
3分类
1.硬件同步采样
硬件同步采样法在采样计算法发展的初期被普遍采用。理论上只要严格满足T=N·Ts且N>2M（M为被测信号最高次谐波次数），用同步采样法就不存在测量方法上的误差，但实际上采样周期与被测信号周期实现严格同步有一定的困难。从对周期信号的复原与频谱分析角度考虑，当采样频率和信号基频不同步时，模拟信号用离散信号代替会出现泄漏误差。在对某些用电系统中包含有多次谐波分量的电压和电流周期信号进行测试分析时，这是造成误差的主要来源。为此，常采用锁相环来构成频率跟踪电路实现同步等间隔采样。但电力系统谐波含量较大时，会造成锁相跟踪电路不稳，甚至造成失步，产生很大测量误差。特别是含有偶谐波时，一个周期内可能有二次过零。
2.软件同步采样
软件同步采样法的一般实现方法是：首先测出被测信号的周期T，用该周期除以一周期内采样点数N，得到采样间隔，并确定定时器的计数值，用定时中断方式实现同步采样。该方法省去了硬件环节，结构简单，但由于信号的频率是在一定范围内变化，对其周期T不能准确测量，按不准确的周期T计算的采样间隔进行N次采样后，不能与实际信号的周期同步，即存在同步误差。用软件方法很难得到理论上的采样间隔。这是因为采样间隔由单片机定时器控制，受其时钟周期Td（取决于晶振）有限的限制，由定时器给出的采样间隔与理论计算所得采样值相比将存在着截断误差，该误差积累N点后，必然引起周期误差和方法误差。可以采用采样过程中修改定时器的计数值，动态确定采样周期，来减小周期误差，提高准确度。
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