專利名稱：一種光纖電流互感器相差檢測及處理裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于信號處理技術領域，具體涉及一種光纖電流互感器相差檢測及處理方 法。
背景技術：
在基于閉環(huán)控制的光纖電流互感器系統(tǒng)中，對光電二極管輸出的電信號進行準確 的采樣和處理是提高整個系統(tǒng)精度和相關指標的關鍵所在。光電二極管輸出的電信號的幅 值相對較小，在實際系統(tǒng)設計中，常采用運算放大器加A/D轉換器進行采樣的方法，其中運 放的帶寬相對較大，在一定程度上可以滿足光電二極管輸出的帶寬要求;A/D采樣的精度 和方法則關系到對光電二極管輸出信號的還原的準確性，工程實踐中常采用高位寬的A/D 采樣器和相關濾波方法來提高采樣精度和消除噪聲?，F(xiàn)有技術采用單路A/D對于光電二極管輸出信號進行采樣。每個調制周期采樣一 次，依次送入DSP或FPGA進行作差和相關處理，這對A/D轉換器的采樣速度和精度都有較 高的要求，一般的單路A/D還會引入噪聲，并且處理效率低下。單路A/D在兩個周期的采樣 值的差值可能會比較大，可能較難符合CPLD和DSP的動態(tài)處理能力，這也不能工程實踐中 適應多類光電二極管輸出的要求。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種有利于提高光電二極管輸出采樣的準確性和完整性、 減小噪聲干擾，同時可以兼容各種光電二極管的裝置的光纖電流互感器相差檢測及處理裝置。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的一種光纖電流互感器相差檢測及處理裝置，包括雙路A/D轉換器和數字信號補償 器；雙路A/D轉換器分別接收光纖電流互感器系統(tǒng)中的光電二極管輸出，在同一時刻完成 對上述輸出的同步采樣，然后將采樣數據發(fā)送給數字信號補償器；數字信號補償器接收來 自雙路A/D轉換器得采樣數據，根據設定程序進行運算，得到補償信號，并將補償信號發(fā)送 給外界的電/光轉換器件。如上所述的數字信號補償器中設定程序的工作流程如下第一步獲取第一次同步采樣差值；根據雙路A/D轉換器對光纖電流互感器在同一個調制周期的同一個相位光電二 極管輸出的采樣值Al和A2 ；計算采樣數據差值，即A3 = A1-A2 ；第三步獲取第二次同步采樣差值；根據雙路A/D轉換器在第一步采樣時刻的下一個采樣周期對光纖電流互感器同 一個調制周期的同一個相位光電二極管輸出的采樣值Bl和B2，計算采樣數據差值，即B3 = B1-B2 ；第三步加權運算；
對第一步和第二步得到的差值進行加權運算，計算公式入下C = α X A3+β ΧΒ3(1)式中，α和β加權系數。如上所述的加權系數取值范圍均在
之間。如上所述的α取0、0. 4或1 ； β取0、0. 6或1。如上所述的數字信號補償器采用DSP或FPGA實現(xiàn)。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明采用由雙路A/D轉換器和數字信號補償器，光纖電流互感器系統(tǒng)中的光電 二極管輸出同步采樣、處理，可以較好地解決單路A/D轉換帶來的精確度低下、噪聲大和不 適應光電二極管動態(tài)范圍大的問題，可以帶來更高的精度、更低的噪聲和對更寬動態(tài)輸出 適應。


圖1是本發(fā)明的一種光纖電流互感器相差檢測及處理裝置的結構原理圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發(fā)明的一種光纖電流互感器相差檢測及處理裝置作 進一步的詳細描述如圖1所示，一種光纖電流互感器相差檢測及處理裝置，包括雙路A/D轉換器和數 字信號補償器。雙路A/D轉換器分別接收光纖電流互感器系統(tǒng)中的光電二極管輸出，在同 一時刻完成對上述輸出的同步采樣，然后將采樣數據發(fā)送給數字信號補償器。數字信號補 償器接收來自雙路A/D轉換器得采樣數據，根據設定程序進行運算，得到補償信號，并將補 償信號發(fā)送給外界的Y波導等電/光轉換器件。數字信號補償器中設定程序的工作流程如下第一步獲取第一次同步采樣差值；根據雙路A/D轉換器對光纖電流互感器在同一個調制周期的同一個相位光電二 極管輸出的采樣值Al和Α2 ；計算采樣數據差值，即A3 = Α1-Α2。第三步獲取第二次同步采樣差值；根據雙路A/D轉換器在第一步采樣時刻的下一個采樣周期對光纖電流互感器同 一個調制周期的同一個相位光電二極管輸出的采樣值Bl和Β2，計算采樣數據差值，即Β3 = Β1-Β2。第三步加權運算；對第一步和第二步得到的差值進行加權運算，計算公式入下C = α X A3+β ΧΒ3(1)式中，α和β加權系數，加權系數根據調制的頻率、光纖長度和采樣噪聲容限跟據實際需要選取，一般都在W，l]之間，如α可取0、0.4或1 可取0、0.6或1。在本實施例中，雙路A/D轉換器可采用現(xiàn)有技術實現(xiàn)。數字信號補償器采用DSP 或FPGA根據其實現(xiàn)的功能采用現(xiàn)有技術實現(xiàn)。本發(fā)明采用由雙路A/D轉換器和數字信號補償器，光纖電流互感器系統(tǒng)中的光電二極管輸出同步采樣、處理，可以較好地解決單路A/D轉換帶來的精確度低下、噪聲大和不 適應光電二極管動態(tài)范圍大的問題，可以帶來更高的精度、更低的噪聲和對更寬動態(tài)輸出 適應。
權利要求
1.一種光纖電流互感器相差檢測及處理裝置，其特征在于它包括雙路A/D轉換器和 數字信號補償器；雙路A/D轉換器分別接收光纖電流互感器系統(tǒng)中的光電二極管輸出，在 同一時刻完成對上述輸出的同步采樣，然后將采樣數據發(fā)送給數字信號補償器；數字信號 補償器接收來自雙路A/D轉換器得采樣數據，根據設定程序進行運算，得到補償信號，并將 補償信號發(fā)送給外界的電/光轉換器件。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于所述的數字信號補償器中設定程序的工 作流程如下第一步獲取第一次同步采樣差值；根據雙路A/D轉換器對光纖電流互感器在同一個調制周期的同一個相位光電二極管 輸出的采樣值Al和A2 ；計算采樣數據差值，即A3 = A1-A2 ；第三步獲取第二次同步采樣差值；根據雙路A/D轉換器在第一步采樣時刻的下一個采樣周期對光纖電流互感器同一個 調制周期的同一個相位光電二極管輸出的采樣值Bl和B2，計算采樣數據差值，即B3 = B1-B2 ；第三步加權運算；對第一步和第二步得到的差值進行加權運算，計算公式入下 C = α X A3+β ΧΒ3(1)式中，α和β加權系數。
3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于所述的加權系數取值范圍均在W，l]之間。
4.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于所述的α取0、0.4或1 ； β取0、0. 6或1。
5.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于所述的數字信號補償器采用DSP或FPGA 實現(xiàn)。
全文摘要
本發(fā)明屬于信號處理技術領域，具體涉及一種光纖電流互感器相差檢測及處理裝置，目的在于提供一種有利于提高光電二極管輸出采樣的準確性和完整性、減小噪聲干擾，同時可以兼容各種光電二極管的裝置的裝置。其特征在于它包括雙路A/D轉換器和數字信號補償器。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明采用由雙路A/D轉換器和數字信號補償器，光纖電流互感器系統(tǒng)中的光電二極管輸出同步采樣、處理，可以較好地解決單路A/D轉換帶來的精確度低下、噪聲大和不適應光電二極管動態(tài)范圍大的問題，可以帶來更高的精度、更低的噪聲和對更寬動態(tài)輸出適應。
文檔編號H04B10/08GK102082606SQ20111000404
公開日2011年6月1日 申請日期2011年1月10日 優(yōu)先權日2011年1月10日
發(fā)明者王天海, 王威, 穆寶華, 郭緒, 陽海銀 申請人:深圳市方隅光電科技有限公司