采样频率 、采样率

采样频率的单位是Hz而采样率的单位是KSPS或MSPS,请问这两种单位的换算关系?

      Hz是周期的倒数,也就是每秒钟的运行周期次数,因此单位是1/s。(1代表周期个数的单位)

S/s是采样率,是每秒钟采样点的数量,S代表采样点数。在采样时,1个Sample就是的采样的一个周期。

因此,两个单位在数值上应该是相等的,不同的话就是频率Hz可以是小数而采样率S/s一定是整数。

1KSPS=1KHz   1MSPS=1MHz

     例如现在微机继电保护比较流行的AD芯片AD7656,指标是最高吞吐率为250kSPS,就是说每秒钟最多采样250,000个点。

AD转换器的选择

ADC(A/D转换器)是数据采集电路的核心,在整个系统中占有重要的地位。没有高精度ADC的保证,高次谐波的计算将毫无意义。ADC的选择一般应视具体的工程应用而定,其原则通常有以下两点:

    1、采样精度

    ADC的采样精度是电能质量在线监测精度的保证,没有高精度的A/D转换,装置测量的精度无从谈起。分辨率是决定A/D采样精度的一个重要参数,通常人们习惯用ADC输出二数的位数来说明ADC对输入信号的分辨能力。理论上讲,n位输出的ADC能区分 个不同等输入模拟电压,能区分输入电压的最小值为满量程的 。

    《电能质量公用电网谐波》(GB/T 14549-93)附录D5.3节中对A级谐波测量仪表的精度有明确要求,当谐波电压Uh小于标称电压UN的百分之一时,电压允许误差是0.05%,即Uh≤0.05%UN。也就是说ADC至少要能达到1/2000的分辨率,同时,被测电流电压信号都是双极性信号,输出数字信号中必定有一位符号位,这种情况下,12位ADC仅刚能在理论上满足要求,14位ADC是最佳选择。然而在实际应用中,由于转换误差的存在,模数转换不可能达到理想精度。为了提高装置的性能及采样数据的准确率,本装置选用16位高精度模数转换器。

    2、采样速率

    A/D转换器的采样速率是选择ADC的另一个重要的因素。为了降低频率混叠成分,提高能正确分析的谐波次数,需尽可能提高采样率。但是提高采样率又必需满足下列条件:

    ①AD具有较短的转换时间;

    ②AD具有较高的采样转换位数,否则两点之者的数据区分度不够;

    ③最重要的也是最关键的一点,软件最长程序流程的执行时间要求更短,须小于两次采样间隔时间,否则会产生数据阻塞和重叠。

     采样速率的高低主要取决于ADC的转换时间。不同类型的转换器转换速度相差甚远。其中并行比较ADC的转换速度最高,逐次比较型ADC次之,间接ADC速度最慢。A/D转换器的分辨率与其转换速率是相互制约的,ADC的分辨率越高,其转换所需要的时间就越长,转换速率也就越低。设计的装置检测信号正常为工频50Hz,每周波采集128个点,采样速率至少为50×128=6.4kSPS。综合考虑采样速度、精度要求、输入模拟信号的范围及输入信号的极性等方面,本装置最终选择16位逐次逼近型模数转换器AD7656。

 

 

posted on 2014-06-06 20:48 空气微凉 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏

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