16. Устройство выборки и хранения

НЭ – накопительный элемент

КЛ – ключ

Ключ КА управляется МЭ импульсами малой длительности.

При приходе управляющего импульса ключ открывается и входной сигнал поступает на накопительный элемент, заряжая его до напряжения входного. В качестве накопительного элемента обычно используется конденсатор.

По окончании управляющего импульса ключ закрывается, а напряжение на накопительном элементе остается неизменным до прихода следующего управляющего импульса.

Основная погрешность УВХ связана с конечностью врем. заряда конденсатора.

А1 – компоратор

А2- повторитель

17. Аналоговые коммутаторы (аналоговые мультиплексоры)

Они служат для поочередного подключения входных аналоговых сигналов к АЦП, если коммутатор находиться в состоянии включено выходное напряжение равно входному. Если выключен то входное напряжение равно 0. Коммутаторы могут быть электромеханическими и электронными.

1)

2)

Величина сопротивления R1 подобрана так, чтобы при открытом полевом транзисторе VТ величина падения напряжения на нем была незначительна, тогда коэффициент передачи ОУ:

Если к=1, то Uвых=Uвх

При закрытии транзистора его сопротивление резко увеличивается, а коэффициент передачи резко уменьшается

18. Выбор шага дискритизации.

В настоящее время отсутствуют методы выбора оптимального шага дискретизации. При оценке максимального шага дискретизации пользуются теоремой Котельникова (теорема Найквиста). Если непрерывна и ее частотный спектр не содержит составляющих выше Fгц, то полностью определена совокупностью ординат, отстоящие друг от друга на интервал . В результате дискретизации передача непрерывного сигнала заменяется передачей отдельных дискретных значений сигнала. При этом точность передачи не нарушается. Это означает что если дискретные значения функции взяты через интервал подать на вход идеального частотного фильтра с верхней границей пропускания , то на выходе получим функцию в ее первоначальном виде. При этом надо иметь ввиду, что если содержит составляющие выше Fгц, то такая частота при цифровой обработке будет восприниматься как гармоническая составляющая с частотой меньше Fгц, т.е. происходит маскировка высших частот под низшие.

Считается, что для точного воспроизведения первой и второй производной синусоидальных входных сигналов необходимо 20-40 замеров на период.

19. Алгоритмы обработки информации в цифровых защитах.

Измерительный орган РЗ обычно реагирует на интегральные значения U и I. Расчет уставок проводится в действующих значениях.

Вычисление действующих значений входных сигналов.

Переходя к цифровой форме обработки сигналов

, где , число выборок за период.

При строго синусоидальном сигнале действующее значение можно определить практически мгновенно зная амплитуду синусоидального сигнала.

Амплитудное значение может быть определено различными способами:

1. Сравнение модулей смежных выборок синусоидального сигнала.

2. По производной, когда U’=0, U(t)=Um.

3. если i=im*sin(wt), то im=i/(sin(wt))/

Одно измерение мгновенного значения считается ненадежным, т.к. может быть изменено под действием помех. Гармонические составляющие в выходных сигналов оказывают также большое влияние на результаты расчетов, поэтому необходима частотная фильтрация входных сигналов.

Таким образом, при синусоидальных сигналах амплитуду и действующее значение можно определить практически мгновенно. При строго синусоидальных сигналах рассмотренные способы адекватны. При несинусоидальных сигналах способы дают различные результаты.