1.采樣頻率的選擇在交流采樣技術中，為了防止“頻率混疊”現象出現
，使采樣信號能夠不失真還原，根據奈奎斯特采樣定理，高頻率fh的2倍，即fs≥2fh。但是采樣頻率選擇得過高，即采樣間隔小，每個采樣周期采樣點數過多，則會造成數據存儲量過大和計算時間過長。

2.電壓、電流的采樣根據周期連續函數的有效值及平均功率的定義，將連續函數離散化，可得到電壓

、電流表達式為式中，N為每周期均勻采樣總數；Uk

，ik為第k點電壓、電流采樣瞬時值。

3.相位測量同時對兩個同頻信號x1（t）、x2（t）采樣
，得時間序x1（k）
、x2（k），k＝0，1，2，…N－1求出它們的基波傅裏葉係數a11
、b11及a12
、b12
，計算式為分別求出兩個同頻信號的初相位ψ11

、ψ12ψ11＝arctgψ12＝arctg最後兩個信號的相位差ψ是名個信號的相位角之差
，即：ψ＝ψ11－ψ12。

4.失真度測量通常將信號波形相對某一比較波形出現差異的現象叫做信號畸變。

我國電力部門對電網波形失真規定，對6～10kV等級的電網，規定電網電壓失真度不能超過4％。

輸shu出chu波bo形xing的de畸ji變bian常chang用yong動dong態tai頻pin率lv誤wu差cha來lai描miao述shu
，因yin為wei這zhe種zhong波bo形xing畸ji變bian產chan生sheng的de主zhu要yao原yuan因yin是shi測ce量liang係xi統tong本ben身shen動dong態tai性xing能neng不bu理li想xiang，頻pin帶dai不bu夠gou寬kuan所suo致zhi。但dan該gai問wen題ti可ke以yi采cai用yong補bu償chang法fa給gei予yu修xiu正zheng。

為防止泄漏
，應使截取信號長度tp為信號周期T的整數倍，即：tp＝NT（N為正整數）。在tp＝NT時間內的采樣點數N要足夠多，以使獲得的譜線數n＝1（基波）至n＝N／2（最高諧波次數）滿足失真度分析精度的要求。

5.功率、視在功率
、有功功率

、無功功率測量功率、視在功率、有功功率
、無功功率可直接按電工公式得到，在此省略。

數據采集係統的基本結構數據采集就是將外部電壓
、電流、溫度
、壓力等物理信號進行數字量化後送入計算機係統進行處理的過程。計算機數據采集係統的基本結構如所示。

連續的模擬輸入信號先經過一個低通濾波電路濾波，然後由采樣保持器（Sampling－and－HoldingAmplifier，SHA）meigeyigecaiyangjiangecaijibaocunyigexinhaoliang，zaiyoumoshuzhuanhuanqilianghuaweierjinzhima

，jijisuanjikejieshoudeshuzixinhao
，jiezhezhuanhuandeshujujingguogezhongtujingjinrujisuanjixitongjinxingchuli。

計算機數據采集係統由傳感器、信號調理
、數據采集硬件
、數據傳輸總線、計算機主機和軟件組成，簡要介紹如下。

1）傳感器把各種需采集的物理信號轉換成電信號。

2）信號調理從傳感器輸出的信號必須經過調理才能夠進入數據采集部分。

3）數據采集硬件包括采樣保持器和模數轉換器，是決定采集係統性能的核心。

4）數據傳送總線數據采集單元和計算機通過各種總線實現連接
，各種總線的數據寬度
、頻率、傳輸協議等決定數據傳輸的快慢和采集卡在係統中的使用性能。

5）軟ruan件jian由you驅qu動dong軟ruan件jian和he應ying用yong軟ruan件jian組zu成cheng。驅qu動dong軟ruan件jian管guan理li著zhe係xi統tong的de操cao作zuo以yi及ji計ji算suan機ji資zi源yuan的de組zu合he，是shi驅qu動dong硬ying件jian工gong作zuo，發fa揮hui其qi作zuo用yong的de關guan鍵jian。應ying用yong軟ruan件jian是shi一yi般ban計ji算suan機ji數shu據ju采cai集ji係xi統tong區qu別bie於yu虛xu擬ni儀yi器qi的de關guan鍵jian所suo在zai：yibanjisuanjishujucaijixitongyingyongruanjiankaifahuanjingweiputonggaojiyuyankaifahuanjing，xuniyiqiyingyongruanjiankaifahuanjingweizhuanmendexuniyiqikaifahuanjing，qixuanzeshifouqiadangyuxuniyiqixitonggongnengshifourongyishixianyoumiqieguanxi。

1.數據采集總體方案a11b11a12b12前置電路采樣保持器ADC計算機總線計算機存儲器數據采集係統基本結構1N∑Nk＝1uk2U＝1N∑Nk＝1ik2I＝Nk＝0N2∑N－1x1（k）coska11＝2πNk＝0N2∑N－1x2（k）coska12＝2πNk＝0N2∑N－1x1（k）sinkb11＝2πNk＝0N2∑N－1x2（k）sinkb12＝2π輯ji在zai硬ying件jian結jie構gou上shang，該gai測ce試shi係xi統tong可ke以yi看kan成cheng計ji算suan機ji數shu據ju采cai集ji係xi統tong，因yin此ci，其qi硬ying件jian構gou成cheng主zhu要yao由you前qian端duan信xin號hao調tiao理li板ban和he數shu據ju采cai集ji卡ka兩liang部bu分fen。在zai軟ruan件jian構gou成cheng上shang，需xu要yao進jin行xing設she備bei驅qu動dong程cheng序xu的de設she計ji和he運yun用yong虛xu擬ni儀yi器qi開kai發fa環huan境jing進jin行xing虛xu擬ni麵mian板ban的de開kai發fa，總zong體ti設she計ji框kuang圖tu如ru所suo示shi。

2.數據采集卡的設計（1）數據傳送電路方案的選定目前，三種數據傳送方式較為常見：基於PCI總線的傳輸電路、基於USB總線的傳輸電路和基於ISA總線的傳輸電路。基於PCI總線數據傳輸是當前流行的接口方式，具有數據傳輸速度快
、數據吞吐量大、中斷設置靈活等優點，但PCI總線結構和協議複雜
；基於USB2.0總線數據傳輸是今後的發展方向，具有傳輸接口簡單
、支持即插即用等優點
，但軟件協議複雜；基於ISAzongxianshujuchuanshushimuqianzaigongyekongzhilingyulirengguangfancaiyongdefangan，juyouxieyijiandan，shejijiandan，kaifazhouqiduan
，kaifanandudi，shujuchuanshusudujiaokuaidengyoudian。yinci，xuanzeISA總線數據傳輸方案。

（2）硬件同步采集方案選擇解決同步采樣和鎖相問題是解決電力係統各種測量問題的基本保證。為了保證對采集的交流電信號進行FFT分析的精度
，必須使FFT的計算周期與信號周期同步，否則將引起較大誤差；當對電力信號所采集的N個ge等deng間jian隔ge樣yang本ben點dian並bing不bu恰qia好hao均jun勻yun地di分fen布bu在zai一yi個ge整zheng周zhou波bo內nei時shi
，就jiu會hui造zao成cheng測ce量liang誤wu差cha。因yin此ci，硬ying件jian同tong步bu采cai集ji方fang案an采cai用yong同tong步bu采cai集ji技ji術shu和he頻pin率lv跟gen蹤zong鎖suo相xiang技ji術shu來lai實shi現xian。

（3）數據讀入方式選擇數據采集電路將調理後的現場信號以一定頻率進行采集並存儲在片內或片外的緩存器後，需要盡快地通知PC總線
，以便PC機能及時地將數據取走，有以下三種方式。

1）查詢方式通過程序依次查詢某地址單元


，然後讀取數據，編程雖簡單，但實時性差，在此不宜采用。

2）DMA方式將外部存儲器地址與PC機內存統一編址，易實現高速數據傳輸

，CPU負擔最小
，數據吞吐量最大

，但需DMA芯片支持，硬件電路實現相對複雜。

3）中斷方式數據轉換完成後，以硬中斷信號的方式
，通知PC機讀取，具有執行速度快

，可實時處理，不占用CPU過多時間等優點。

綜合上麵三種方式，我們選擇基於PC中斷方式讀取數據。

3.軟件方案設計在虛擬儀器的概念中，“軟件就是儀器”。虛擬儀器係統所用的軟件，除了計算機所必須的操作係統等基本軟件外

，還需要設備驅動程序軟件和用戶應用程序。

目前有兩種較流行的虛擬儀器開發環境：傳統高級編程語言，如VB、VC＋＋等

；可視化圖形編程語言，如LabVIEW、HPVEEdeng。caiyongchuantongyuyanzuoweixuniyiqikaifahuanjing，bujinfuza，erqieyouxiegongnengwufashixian，yuandaimaxiaolvdi
，congkaifaxiaolvhexiaoguokan
，bushizuijiafangan。weicicaiyongmeiguoNI公司的LabVIEW來編製虛擬儀器係統應用程序，而與數據采集卡驅動程序的通信采用Windows環境下動態鏈接庫（DLL）實現
，這樣不僅可以實現較複雜的接口功能，而且還可以發揮LabVIEW應用的靈活性
，使得虛擬儀器開發起來簡單快捷。

LabVIEW是專門用於虛擬儀器開發的圖形化軟件編程平台，目前最新版本為8.0.在這個平台上，各專業領域的工程師、科學家們通過定義和連接代表各種功能模塊的圖標來方便迅速地建立高水平的應用程序。

zaizhegeruanjianhuanjingzhong
，tigongleyizhongxiangshujuliuyiyangdebianchengmoshi，yonghuzhiyaolianjiegegeluojikuangtujikegouchengchengxu。tongshi，haiyituxingfangshitigongledaliangdeboxingxianshihexinhaofenxichulichengxuku，liyongciruanjianpingtaikedadasuoduanxuniyiqicekongruanjiandekaifashijian
，erqiezaizhegepingtaishangyonghukeyijianlizijideceshifangan。http://98fo.cn