ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ПО ПЕРЕХОДАМ СИГНАЛА ЧЕРЕЗ НУЛЬ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ СИГНАЛОВ РЕАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ

К.А. Иваненко, А.Н. Серов
  Download PDF
Аннотация: В современных задачах электроэнергетики при измерении частоты сигнала самым распространенным является метод, который основан на определении переходов данного сигнала через нуль. Достоинством метода является простота анализа и реализации алгоритмов измерения, что позволяет предъявлять более низкие требования к элементной базе, используемой при реализации. Недостатком данного метода является значительное влияние гармоник и шумов на погрешность измерения частоты. В настоящей статье предложен новый вариант модификации данного метода измерения частоты сигнала. Проведенный в статье анализ показывает, что предлагаемая модификация позволяет снизить зависимость метрологических характеристик метода от неосновных спектральных составляющих измеряемого сигнала и шумов. Суть модификации состоит в использовании вместо нулевого уровня иного значения («оптимального уровня»), для которого применения метода по переходам сигнала через нуль будет более эффективно. Определение «оптимального уровня» сигнала происходит путем вычисления момента, который будет соответствовать максимальной производной измеряемого сигнала, т.е. его максимальному углу наклона. Определение значения производной сигнала происходит с помощью цифрового дифференциатора первого порядка. В работе рассмотрены варианты построения цифровых дифференциаторов и их влияние на погрешность измерения частоты. Уточнение моментов перехода сигнала через «оптимальный уровень», происходит с помощью кусочно-линейной аппроксимации сигнала в окрестностях перехода. В ходе работы было произведено имитационное компьютерное моделирование метода по переходам через нуль и его модификации с помощью программного пакета Simulink, а также получены аналитические выражения, характеризующие погрешность измерения частоты. В результате проведенного моделирования было произведено сравнение метрологических характеристик “классического” метода по переходам через нуль и предлагаемой модификации.
Ключевые слова: частота сигнала, интерполяция, дифференцирование, погрешность, имитационное моделирование.

Контакты

Россия, 659305, Алтайский край, г. Бийск,
ул. Трофимова, 27, к. 404Б
Тел. +7-923-162-93-27
(ответственный секретарь -
Голых Роман Николаевич)
e-mail: info@s-sibsb.ru

Свидетельство

Последний выпуск