技術領域：

本發(fā)明屬于電學技術領域，涉及一種采樣檢測方法，特別是一種周期性電壓或電流快速采樣調(diào)節(jié)方法。

背景技術：
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在具有輸出周期性電壓或電流的開關電源系統(tǒng)中，現(xiàn)有的采樣方法一般為均方根法或多次平均法，即在一個周期內(nèi)對電壓或者電流進行多次采樣并計算其有效值或平均值，根據(jù)采樣計算得到的值與設定值比較后進行相應控制。這種采樣調(diào)節(jié)方法在負載變化緩慢或基本不變時表現(xiàn)良好，但是當動態(tài)負載隨機突變時，系統(tǒng)輸出電壓或電流值將出現(xiàn)很大的波動，這就對輸出端電壓或電流的采樣提出了更高的要求，必須使采樣信號能夠及時快速準確地反饋到單片機，以便進行動態(tài)監(jiān)測和控制。而現(xiàn)有采樣方法一般根據(jù)一個或者多個輸出周期來確定采樣結果，這樣就很難及時快速精準的實時動態(tài)分析系統(tǒng)的當前狀態(tài)，難以滿足要求，輕則會使負載供電間歇，重則會導致電源器件損壞。因此，迫切需要尋求一種有效地周期性電壓或電流快速采樣調(diào)節(jié)方法。

技術實現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中的缺陷，尋求設計提供一種周期性電壓或電流快速采樣調(diào)節(jié)方法，采用滾動替換及更新采樣點的方式，結合不同波形有效值或平均值的計算方法，實時準確地計算出周期性電壓或電流的有效值或平均值，快速地對電路進行調(diào)節(jié)。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實現(xiàn)周期性電壓或電流快速采樣調(diào)節(jié)的具體過程包括以下步驟：

(1)先啟動單片機并將單片機進行初始化，根據(jù)電源系統(tǒng)輸出的周期性電壓或電流波形特點，設定周期為t，電壓幅值為uo，電壓有效值為urms；

(2)對周期性電壓或電流波形進行采樣：依據(jù)香濃采樣定理，在一個周期t內(nèi)采樣m個點，采樣起始點設置為任意時刻，每兩個采樣點之間的時間間隔為t/m，到達采樣時間間隔后，采集采樣電壓并存儲，在單片機內(nèi)初始化m個采樣點并將采樣電壓儲存于數(shù)組usam＝[u1,u2,u3,…,u20,…um]；

(3)電壓有效值計算：根據(jù)均方根計算法求得有效值為：將計算的電壓有效值urms反饋到單片機對電路進行調(diào)節(jié)，并將計算過程中的電壓平方和存儲至utemp；

(4)設置一個滾動標志r＝1，將計算過程中的電壓平方和減去ur²并存儲至utemp，當下一個采樣間隔t/m到來時，采樣一個新的電壓點并保存到ur，此時新的平方和為utemp加ur²并存儲至utemp，利用均方根算法求得當前有效值為并將計算的電壓有效值urms反饋到單片機對電路進行調(diào)節(jié)，每執(zhí)行一次均方根算法，滾動標志r自增1，當r高于m時，r變?yōu)?，以此類推，重復上述步驟，監(jiān)測電源系統(tǒng)當前時刻是否異常，如果異常直接反饋到單片機對當前系統(tǒng)狀態(tài)進行調(diào)節(jié)，完成周期性電壓或電流快速采樣調(diào)節(jié)。

本發(fā)明所述電源系統(tǒng)輸出的周期性電壓或電流波形包括正弦單向脈沖波、單向三角波和單向梯形波。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，針對電源系統(tǒng)輸出的周期性電壓或電流波形，采取滾動替換及更新采樣點的方式，在一個輸出電壓周期內(nèi)進行m次采樣反饋，使反饋更加精準，這種方法不僅能對一個完整的輸出電壓周期的采樣結果進行分析，而且可以對任意時刻采樣點的數(shù)據(jù)進行單獨的分析；通過滾動替換將調(diào)節(jié)時間從電壓電流的周期提高到采樣周期，提高的速度倍數(shù)為m倍，根據(jù)電路調(diào)節(jié)速度的需要，通過提高采樣點m的個數(shù)，即可提高采樣速度。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明的工作原理流程示意框圖。

圖2為本發(fā)明所述正弦單向電壓脈動波的采樣調(diào)節(jié)示意圖。

具體實施方式：

下面通過實施例并結合附圖對本發(fā)明的技術方案作進一步詳細地說明。

本實施例實現(xiàn)周期性電壓或電流快速采樣調(diào)節(jié)的具體過程包括以下步驟：

(1)先啟動單片機并將單片機進行初始化，根據(jù)電源系統(tǒng)輸出的周期性電壓或電流波形特點，設定周期為t，電壓幅值為uo，電壓有效值為urms；

(2)對周期性電壓或電流波形進行采樣：依據(jù)香濃采樣定理，在一個周期t內(nèi)采樣m個點，采樣起始點設置為任意時刻，每兩個采樣點之間的時間間隔為t/m，到達采樣時間間隔后，采集采樣電壓并存儲，在單片機內(nèi)初始化m個采樣點并將采樣電壓儲存于數(shù)組usam＝[u1,u2,u3,…,u20,…um]；

(3)電壓有效值計算：根據(jù)均方根計算法求得有效值為：將計算的電壓有效值urms反饋到單片機對電路進行調(diào)節(jié)，并將計算過程中的電壓平方和存儲至utemp；

(4)設置一個滾動標志r＝1，將計算過程中的電壓平方和減去ur²并存儲至utemp，當下一個采樣間隔t/m到來時，采樣一個新的電壓點并保存到ur，此時新的平方和為utemp加ur²并存儲至utemp，利用均方根算法求得當前有效值為并將計算的電壓有效值urms反饋到單片機對電路進行調(diào)節(jié)，每執(zhí)行一次均方根算法，滾動標志r自增1，當r高于m時，r變?yōu)?，以此類推，重復上述步驟，監(jiān)測電源系統(tǒng)當前時刻是否異常，如果異常直接反饋到單片機對當前系統(tǒng)狀態(tài)進行調(diào)節(jié)，完成周期性電壓或電流快速采樣調(diào)節(jié)。

實施例1：

本實施例以正弦單向電壓脈動波為例，具體采樣調(diào)節(jié)過程為：

(1)根據(jù)正弦單向電壓脈動波的特點，設正弦單向電壓脈動波的周期為t，電壓幅值為uo，有效值為urms，其中t為10ms，uo為310v，urms為220v，采樣電壓310v對應3v，220v對應2.13v；

(2)對正弦單向電壓脈動波進行采樣：依據(jù)香濃采樣定理，在一個周期10ms內(nèi)采樣m個點，其中m為20，采樣起始點可以設置在任意時刻，每兩個采樣點之間的時間間隔為t/m＝500us，在單片機內(nèi)初始化20個采樣點并組成電壓數(shù)組usam＝[u1,u2,u3,…,u20]；

(3)電壓有效值計算：根據(jù)均方根計算法可求得有效值為：將計算的電壓有效值urms反饋到單片機，與參考值2.13v進行比較運算，根據(jù)運算結果對電路進行調(diào)節(jié)并將計算過程中的電壓平方和存儲至utemp；

(4)設置一個滾動標志r＝1，將計算過程中的電壓平方和減去ur²并存儲至utemp，當下一個采樣間隔500us到來時，采樣一個新的電壓點并保存到ur，此時新的平方和為utemp+ur²并存儲至utemp，利用均方根算法可求得當前有效值為并將計算的電壓有效值urms反饋到單片機對電路進行調(diào)節(jié)，每執(zhí)行一次均方根算法，滾動標志r自增1，當r高于20時，r變?yōu)?，以此類推，重復上述步驟，這樣可以監(jiān)測系統(tǒng)當前時刻是否異常，如果異?？梢灾苯臃答伒絾纹瑱C對當前系統(tǒng)狀態(tài)進行調(diào)節(jié)。