[发明专利]一种模拟量校正方法及基于该方法的单CPU低压保护装置

摘要

本发明公开了一种模拟量校正方法及基于该方法的单CPU低压保护装置,电路系统中低端信号采集设备及精度较低的电阻电容等硬件会在电信号传输过程中造成信号的幅值及相位误差,本发明模拟量校正方法通过对待检电路输入标准值的电压/电流信号，对比相应的输入和输出值,并结合三相电的相位关系，计算出待检电路各相电电压/电流校正向量系数,在正常采集中,通过该系数对低端设备的采集值进行校正,有效提高了电路的测量精度,同时降低了电路硬件设备的制造成本。

主权项

一种模拟量校正方法，用于AD采样电路的校准，包括电信号的幅值校正和相位校正，其特征在于，包括以下步骤：校准时，首先向电路输入标准幅值、标准相角的电压电流信号，电压信号的校正过程如下：输入的标准电压包括A相、B相、C相电压，将A相电压的相角设为0度，作为参照，则：Ua＝U·sin(ωt)＝RUa+jXUaUb＝U·sin(ωt+120°)＝RUb+jXUbUc＝U·sin(ωt+240°)＝RUc+jXUc上式中，Ua、Ub、Uc分别为输入的标准A相、B相、C相电压，RUa、RUb、RUc、XUa、XUb、XUc分别为向量表示的输入A相、B相、C相电压的实部和虚部，U为输入电压的幅值；对应上述输入值，将AD采样值进行傅立叶变换后输出：UaCal＝RUaCal+jXUaCalUbCal＝RUbCal+jXUbCalUcCal＝RUcCal+jXUcCal上式中，UaCal、UbCal、UcCal分别为经傅立叶变换得到的A相、B相、C相电压，RUaCal、RUbCal、RUcCal、XUaCal、XUbCal、XUcCal分别为向量表示的傅立叶变换得到的A相、B相、C相电压的实部和虚部；a)校准A相电压，由式(1)求出A相电压的校正向量Adja，将设定的标准输入电压值带入式(1)： Adj a = R Uaadj + jX Uaadj = R Ua 2 + X Ua 2 R UaCal 2 + X UaCal 2 - - - ( 1 ) 上式中，RUaadj、XUaadj为校正向量Adja的实部和虚部；在AD正常采集中，将经傅立叶变换的AD采样值带入公式(2)中，即得到A相电压的校正值：Uaadjed′＝UaCal′·Adja     (2)上式中，UaCal′为经傅立叶变换的未校正的A相采样值，Uaadjed′为校正后的A相电压值；b)校准B相电压、C相电压，由式(3)、式(4)求B相电压的校正向量Adjb和C相电压的校正向量AdjC，将设定的标准输入电压值带入式(3)、式(4)中： Adj b = ( R Ubadj + jX Ubadj ) = R Ub . ( R Uaadjed . R UbCal + X Uaadjed . X UbCal ) + X Ub . ( R Uaadjed . X UbCal - R UbCal . X Uaadjed ) ( R UbCal 2 + X UbCal 2 ) . R Uaadjed 2 + X Uaadjed 2 + j X Ub . ( R Uaadjed . R UbCal + X Uaadjed . X UbCal ) - R Ub ( R Uaadjed . X UbCal - R UbCal . X Uaadjed ) ( R UbCal 2 + X UbCal 2 ) . R Uaadjed 2 + X Uaadjed 2 - - - ( 3 ) Adj c = ( R Ucadj + jX Ucadj ) = R Uc . ( R Uaadjed . R UcCal + X Uaadjed . X UcCal ) + X Uc . ( R Uaadjed . X UcCal - R UcCal . X Uaadjed ) ( R UcCal 2 + X UcCal 2 ) . R Uaadjed 2 + X Uaadjed 2 + j X Uc . ( R Uaadjed . R UcCal + X Uaadjed . X UcCal ) - R Uc ( R Uaadjed . X UcCal - R UcCal . X Uaadjed ) ( R UcCal 2 + X UcCal 2 ) . R Uaadjed 2 + X Uaadjed 2 - - - ( 4 ) Uaadjed为输入值为上述标准电压时，校正后的A相电压输出值，上式中，RUaadjed、XUaadjed分别为Uaadjed的实部和虚部；在AD正常采集中，将经傅立叶变换的AD采样值带入式(5)、式(6)中， 即得到B相、C相电压的校正值：Ubadjed′＝UbCal′·Adjb     (5)Ucadjed′＝UcCal′·Adjc     (6)上式中，UbCal′、UcCal′为未校正的经傅立叶变换的B相采样电压和C相采样电压，Ubadjed′、Ucadjed′为校正后的B相、C相电压。