不依赖外部电路的软件积分方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供不依赖外部电路的软件积分方法、装置、设备及存储介质，属于电流测量技术领域，包括：S1：AD采样，即将AD采样器从罗氏线圈采样而来的采样数据传递至处理器，并记录原始采样波形f(t)，所述的采样数据为测量电流的微分波形；S2：处理器去除原始采样波形的直流分量值；S3：处理器对S2处理后的点计算对应积分值，即对原始波形去除直流分量后计算对应积分值；S4：处理器对S3处理后的波形计算基波计算。本发明专利技术解决了现有的硬件积分电路的成本相对比较高，且硬件参数调整比较繁琐，硬件成本高，且灵活性差的问题。且灵活性差的问题。且灵活性差的问题。

【技术实现步骤摘要】
不依赖外部电路的软件积分方法、装置、设备及存储介质

：
[0001]本专利技术属于电流测量
，具体涉及不依赖外部电路的软件积分方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍
：
[0002]罗氏线圈是一种交流电流传感器，是一个空心环形的线圈，有柔性和硬性两种，可以直接套在被测量的导体上来测量交流电流，其适用于较宽频率范围内的交流电流的测量，对导体、尺寸都无特殊要求，具有较快的瞬间反应能力，广泛应用在传统的电流测量装置如电流互感器无法使用的场合，用于电流测量，尤其是高频、大电流测量。
[0003]使用罗氏线圈用于电流测量时，线圈一定时，互感系数为定值，线圈的输出电压与di/dt成正比。也就是说，罗氏线圈的输出电压与被测电流的微分成正比，通常只要将其输出经过的积分器，即可得到与一次电流成正比的输出电压。然而硬件积分电路的成本相对比较高，且硬件参数调整比较繁琐，硬件成本高，且灵活性差。

技术实现思路
：
[0004]本专利技术提供了不依赖外部电路的软件积分方法、装置、设备及存储介质，其目的在于解决了现有的硬件积分电路的成本相对比较高，且硬件参数调整比较繁琐，硬件成本高，且灵活性差的问题。
[0005]本专利技术实施例提供了一种不依赖外部电路的软件积分方法，包括：
[0006]S1：AD采样，即将AD采样器从罗氏线圈采样而来的采样数据传递至处理器，处理器记录原始采样波形f(t)，所述的采样数据为测量电流的微分波形；
[0007]S2：处理器去除原始采样波形的直流分量值；
[0008]S3：处理器对S2处理后的点计算对应积分值，即对原始波形去除直流分量后计算对应积分值；
[0009]S4：处理器对S3处理后的点进行基波计算。
[0010]进一步地，所述AD采样器采样的点数为2的n次方，所述n为正整数，所述原始采样点为实际电流对时间的微分波形。
[0011]进一步地，所述S2中的处理器去除原始采样波形的直流分量值的方法，包括：
[0012]S2
‑
1：根据计算积分前原始采样波形的偏移量，其包括：
[0013]通过公式(5)，得到通过公式(5)，得到
[0014]在原始采样点f(t)减去直流分量d，以此，达到除原始采样波形的直流分量值；
[0015]Sum是动态值，在采集到原始点f(t)时，先计算积分点i(t)，同时计算出积分点的Sum，从而求出原始采样引入的直流量d。
[0016]进一步地，所述S2
‑
1中的包括：
[0017]使用积分后的采样点，推算出原始采样点周波的偏移值；
[0018]由公式(4)得知：
[0019]i(0)＝0
[0020]i(1)＝f(1)+f(0)
[0021]i(2)＝f(2)+f(1)+f(0)
[0022]......
[0023]i(n)＝f(n)+f(n
‑
1)+...+f(2)+f(1)+f(0)
[0024]那么对于积分后的波形，每个点的直流偏差量bias(t)如公式(5)所示：
[0025]bias(0)＝d
[0026]bias(1)＝2d
[0027]bias(2)＝3d
[0028]bias(3)＝4d
[0029]......
[0030]bias(n)＝(n+1)d
[0031][0032]进一步地，所述S3中的处理器对原始波形去掉直流分量后计算对应积分值的方法，包括：
[0033]S3
‑
1:根据罗氏线圈的微分特性，原始采样波形f(t)是实际测量电流i的微分波形，t为时间，
[0034]通过积分算法得到积分后的波形i，其公式如公式(1)所示：
[0035]i＝∫f(t)d(t)
ꢀꢀ
(1)，公式(1)可以用公式(2)表示；
[0036]di＝f(t)d(t)
ꢀꢀ
(2)
[0037]当Δt极限小时，Δi＝f(t)Δt，i(t)
‑
i(t
‑
1)＝f(t)Δt；
[0038]S3
‑
2:根据公式(3)进行离散点分析：
[0039]i(0)＝0
[0040]i(1)＝i(0)+f(1)Δt＝f(1)Δt
[0041]i(2)＝i(1)+f(2)Δt＝f(1)Δt+f(2)Δt＝(f(1)+f(2))Δt
[0042]i(3)＝i(2)+f(3)Δt＝f(1)Δt+f(2)Δt+f(3)Δt＝(f(1)+f(2)+f(3))Δt
[0043]i(4)＝i(3)+f(4)Δt＝f(1)Δt+f(2)Δt+f(3)Δt+f(4Δt＝(f(1)+f(2)+f(3)+f(4))Δt
[0044]...
[0045]i(n)＝i(n)+f(n
‑
1)Δt＝f(1)Δt+f(2)Δt+...+f(n
‑
1)+f(n)Δt＝(f(1)+f(2)+...f(n
‑
1)+f(n))Δt
ꢀꢀ
(3)
[0046]Δt只是一个系数，后期做傅里叶运算有效值的时候，还需要调整系数，所以这里记录波形的时候可以忽略，视作1，加快运算速度；
[0047]由公式(3)而得到公式(4)：
[0048]i(n)＝f(n)+f(n
‑
1)+...+f(2)+f(1)+f(0)
ꢀꢀ
(4)
[0049]将积分后的i(0),i(1),i(2),i(3)....i(n
‑
1)，i(n)存入本地的循环缓存中。
[0050]进一步地，所述S4中所述的处理器对积分后的采样点计算基波值的方法，包括对S3后的波形进行傅里叶运算，即对原始采样点去除直流分量后积分的波形进行傅里叶运算，使用快速傅里叶运算，得到基波有效值。
[0051]本专利技术实施例还提供一种不依赖外部电路的软件积分装置，包括：
[0052]运行在AD采样器上的采样模块，所述采样模块用于从罗氏线圈采样而得到采样数据；
[0053]运行在AD采样器上的传递模块，所述传递模块用于从罗氏线圈采样而来的采样数据传递至处理器；
[0054]运行在处理器上的记录模块，所述记录模块用于记录原始采样波形f(t)；
[0055]运行在处理器上的去除模块，所述去除模块用于去除原始采样波形的直流分量值；
[0056]运行在处理器上的计算模块一，所述计算模块一用于对S2后的波形即原始采样点去除直流分量后的波形计算对应积分值；
[0057]运行在处理器上的计算模块二，所述计算模块二用于对S3后的波形进行傅里叶运算，即对原始采样点去除直流分量后积分的波形进行傅里叶运算；
[0058]所述去除模块还用于计算原始采样波形的直流分量；所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种不依赖外部电路的软件积分方法，其特征在于，包括：S1：AD采样，即将AD采样器从罗氏线圈采样而来的采样数据传递至处理器，处理器记录原始采样波形f(t)，所述的采样数据为测量电流的微分波形；S2：处理器去除原始采样波形的直流分量值；S3：处理器对S2处理后的点计算对应积分值，即对原始波形去除直流分量后计算对应积分值；S4：处理器对S3处理后的点进行基波计算。2.根据权利要求1所述的不依赖外部电路的软件积分方法，其特征在于，所述AD采样器采样的点数为2的n次方，所述n为正整数,所述原始采样点为实际电流对时间的微分波形。3.根据权利要求1所述的不依赖外部电路的软件积分方法，其特征在于，所述S2中的处理器去除原始采样波形的直流分量值的方法，包括：S2
‑
1：根据计算积分前原始采样波形的偏移量，其包括：通过公式(5)，得到公式(6)：在原始采样点f(t)减去直流分量d，以此，达到除原始采样波形的直流分量值；Sum是动态值，在采集到原始点f(t)时，先计算积分点i(t)，同时计算出积分点的Sum，从而求出原始采样引入的直流量d。4.根据权利要求3所述的不依赖外部电路的软件积分方法，其特征在于，所述S2
‑
1中包括：使用积分后的采样点，推算出原始采样点周波的偏移值。由公式(4)得知：i(0)＝0i(1)＝f(1)+f(0)i(2)＝f(2)+f(1)+f(0)......i(n)＝f(n)+f(n
‑
1)+...+f(2)+f(1)+f(0)那么对于积分后的波形，每个点的直流偏差量bias(t)如公式(5)所示：bias(0)＝dbias(1)＝2dbias(2)＝3dbias(3)＝4d......bias(n)＝(n+1)d5.根据权利要求1所述的不依赖外部电路的软件积分方法，其特征在于，所述S3中的处理器对原始波形去掉直流分量后计算对应积分值的方法，包括：S3
‑
1:根据罗氏线圈的微分特性，原始采样波形f(t)是实际测量电流i的微分波形，t为
时间，通过积分算法得到积分后的波形i，其公式如公式(1)所示：i＝∫f(t)d(t)
ꢀꢀꢀ
(1)，公式(1)可以用公式(2)表示；di＝f(t)d(t)
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(2)当Δt极限小时，Δi＝f(t)Δt，i(t)
‑
i(t
‑
1)＝f(t)Δt；S3
‑
2:根据公式(3)进行离散点分析：i(0)＝0i(1)＝i(0)+f(1)Δt＝f(1)Δti(2)＝i(1)+f(2)Δt＝f(1)Δt+f(2)Δt＝(f(1)+f(2))Δti(3)＝i(2)+f(3)Δt＝f(1)Δt+f(2)Δt+f(3)Δt＝(f(1)+f(2)+f(3))Δti(4)＝i(3)+f(4)Δt＝f(1)Δt+f(2)Δt+f(...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丹丹，宋骥，曾俊，华龙元，宁赛赛，吴亚迪，耿真磊，
申请(专利权)人：江苏三口井信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：