同步采樣是指采樣頻率跟信號(hào)基波頻率的變化而變化，使采樣頻率fs與基波頻率f1的比值N=fs/f1為一固定的整數(shù)。因此，同步采樣也稱跟蹤采樣，即為了使采樣頻率fs始終與系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的頻率f1保持固定的比例關(guān)系N=fs/f1，必須使采樣頻率隨系統(tǒng)運(yùn)行的頻率的變化而實(shí)時(shí)地調(diào)整。這種同步采樣方式實(shí)施的技術(shù)保障可利用硬件測(cè)頻設(shè)備或軟件計(jì)算頻率的方法來(lái)配合實(shí)現(xiàn)。

一如何實(shí)現(xiàn)SP系列變頻功率傳感器電壓電流的同時(shí)采樣

　　在同一臺(tái)傳感器的電壓和電流通道中，只有在同一采樣時(shí)鐘控制下進(jìn)行采樣，采用確保電壓和電流采樣的同時(shí)性。

　　具體到SP系列變頻功率傳感器：

　　每臺(tái)SP系列變頻功率傳感器具有兩根光纖，其中一根用于上傳采樣數(shù)據(jù)，一根用于接收來(lái)自分析儀(或數(shù)字主機(jī))的控制信息，采樣時(shí)鐘就包含在這些控制信息中，連接在同一分析儀上的所有傳感器的采樣時(shí)鐘信息均來(lái)自分析儀內(nèi)部的采樣時(shí)鐘控制電路，因此，即便是不同的傳感器，也能實(shí)現(xiàn)所有電壓、電流通道的同時(shí)采樣。其前提是電壓電流信號(hào)經(jīng)過(guò)電壓傳感器和電流傳感器時(shí)，相移可以忽略不計(jì)或延時(shí)為固定且相等的延時(shí)。一般而言，如果不是人為設(shè)計(jì)延時(shí)電路，只要傳感器的帶寬足夠?qū)挘妷簜鞲衅骱碗娏鱾鞲衅鞯南嘁瓶梢院雎圆挥?jì)。

二同步測(cè)量的要求

　　關(guān)于同步測(cè)量，同步測(cè)量是指采樣周期與信號(hào)周期(基波周期)應(yīng)保持同步。有下述三點(diǎn)要求：

　　01) 為了對(duì)信號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)確的傅里葉變換，要求一個(gè)信號(hào)周期包含整數(shù)個(gè)采樣周期。

　　02) 對(duì)于采用FFT(快速傅里葉變換)的分析儀而言，還要求一個(gè)信號(hào)周期包含2的N次冪個(gè)采樣周期。

　　03) 每個(gè)通道參與傅里葉變換的數(shù)據(jù)應(yīng)該對(duì)應(yīng)整數(shù)個(gè)采樣周期，并且數(shù)據(jù)的起始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)相同。

　　對(duì)于第一點(diǎn)要求，當(dāng)采樣周期遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于信號(hào)周期，也就是采樣頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于信號(hào)頻率時(shí)，整數(shù)倍的影響可以忽略。

　　對(duì)于第二點(diǎn)要求，若采用FFT變換，為了保持2的N次冪倍，采樣頻率必須根據(jù)基波頻率進(jìn)行變化，在采樣前應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確的知道基波頻率。這一點(diǎn)，實(shí)際上是不可能的，因此，采用FFT變換的分析儀，實(shí)際上是將上一個(gè)信號(hào)周期應(yīng)該采取的采樣頻率應(yīng)用于下一個(gè)信號(hào)周期。

　　對(duì)于第三點(diǎn)要求，實(shí)際上也就是同步源的選擇問(wèn)題。對(duì)于同一個(gè)系統(tǒng)，比如說(shuō)一臺(tái)三相或多相電機(jī)，電壓和電流的基波頻率是完全相同的，因此，只要知道某一電壓或電流通道的基波頻率，而其它電壓或電流通道均以該通道為參考。這個(gè)通道，一般稱為同步源。

　　銀河電氣WP4000變頻功率分析儀采用DFT(離散傅里葉變換)，無(wú)需受第二點(diǎn)要求的限制，且采樣頻率為250kHz，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于信號(hào)頻率，也無(wú)需受第一點(diǎn)的限制。

三功率分析儀同步源的選擇

　　關(guān)于同步源的選擇問(wèn)題，WP4000變頻功率分析儀與大部分進(jìn)口高精度功率分析儀不同。

　　01) WP4000變頻功率分析儀具有自動(dòng)選擇同步源的功能，所有傳感器的所有電壓和電流通道同時(shí)測(cè)量各自的信號(hào)頻率，分析儀在所有測(cè)量成功的通道中選擇一個(gè)頻率最穩(wěn)定的通道作為同步源。

　　02) 大多數(shù)進(jìn)口高精度功率分析儀的默認(rèn)同步源為電流通道，其依據(jù)是電流通道諧波含量較小，可以測(cè)量出較穩(wěn)定的頻率。WP4000變頻功率分析儀的默認(rèn)同步源為電壓通道，這是因?yàn)殂y河電氣考慮到目前大多數(shù)變頻器為電壓型變頻器，電壓型變頻器輸出可能沒有電流，但是，只要有電流，就一定有電壓，反之則不一定成立。這樣，可以確保在變頻器空載時(shí)，也能獲取同步源。

---