一种信号采样系统和方法技术方案

本发明专利技术适用于信号采样领域，提供了一种信号采样方法和系统，该系统包括：多个不同量程的、用于将被采集信号转化为所对应的模拟电信号的传感器、与所述传感器的量程对应的多个采样电路、以及用于根据所述采集信号值的大小选择输对应量程的传感器作为采样输出的控制器，其中：所述多个传感器的输入端检测被采集信号；所述传感器的输出端与所述采样电路的输入端相连，且所述采样电路的采样频率与所述传感器的量程相对应；所述采样电路的输出端与所述控制器相连。本发明专利技术能够适应不同大小的被采集信号的同时，根据不同大小的被采集信号，采用对应的传感器以及采样频率，从而能够获得精确度更高的测量值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于信号采样领域，尤其涉及。
技术介绍
在光伏并网逆变器对交流输出电流控制或者其它对输出电流的控制的情况下，需要对输出的电流值进行采集，将所采集的电流值作为电流控制的反馈信号，电流控制器或者电流调整电路根据所采集的电流反馈信号，相应的调整输出电流的大小。 目前对电流值的采集，通常采用电流传感器采集电流值大小对应的感应信号，通过AD采样电路对所述感应信号进行采样，得到采样后的电流值。将所述采样后的电流值通过处理器比较后，发送相应的控制指令，实现对输出电流信号的调节。 由于受到环境或者其它干扰因素的影响，输出的电流值和其它被采集信号的大小会发生变化，而且传感器本身的量程的限制，使得测量的被采集信号值可能出现较大的误差。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供，以解决现有技术因被采集信号的大小发生变化时，传感器本身的量程的限制，使得被采集信号出现误差的问题。 本专利技术实施例是这样实现的，一种信号采样系统，所述系统包括多个不同量程的、用于将被采集信号转化为所对应的模拟电信号的传感器、与所述传感器的量程对应的多个采样电路、以及用于根据所述采集信号值的大小选择输对应量程的传感器作为采样输出的控制器，其中: 所述多个传感器的输入端检测被采集信号； 所述传感器的输出端与所述采样电路的输入端相连，且所述采样电路的采样频率与所述传感器的量程相对应； 所述采样电路的输出端与所述控制器相连。 本专利技术实施例的另一目的在于提供一种信号采样方法，所述信号采样方法基于上述的信号采样系统，所述方法包括: 获取被采集信号的信号值所属的传感器的量程范围； 根据被采集信号的信号值所属的传感器的量程范围，查找该量程范围所对应的传感器； 根据所查找的传感器对应的采样频率，采样得到被采集信号对应的值。 在本专利技术中，通过设置多个传感器采集被测量信号，由不同的传感器可同时采集被测量信号，控制器根据被采集信号的大小，选择对应量程的传感器，并且通过相应的采样频率采样得到被采集信号对应的值。和现有技术相比，本专利技术能够根据大小不同的被采集信号，采用对应的传感器以及采样频率，从而能够适应大小不同的被采集信号的同时，也能够提高被采集信号的测量精确度。 【附图说明】 图1是本专利技术第一实施例提供的信号采样系统的结构框图； 图2是本专利技术第二实施例提供的通过回差切换区间控制传感器切换的示意图； 图3是本专利技术第三实施例提供的信号采样方法的实现流程图； 【具体实施方式】 为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。 本专利技术实施例可应用于通过传感器对各种变化的信号进行采集场合，如对于光伏交网逆变器中的交流输出电流的采集，或者其它输出的信号值会产生波动的电压、温度、压强、湿度等等。本专利技术可以克服现有技术中通过传感器测量信号时，由于传感器本身量程的限制，不能测量得到变化的信号所对应的准确测量值的问题。下面通过实施例进一步说明。 实施例一: 图1示出了本专利技术第一实施例提供的信号采样系统的结构框图，详述如下: 在本专利技术实施例中所述的信号采样系统，包括多个不同量程的、用于将被采集信号转化为所对应的模拟电信号的传感器101、与所述传感器的量程对应的多个采样电路102、以及用于根据所述采集信号值的大小选择输对应量程的传感器作为采样输出的控制器103，其中: 所述多个传感器101的输入端检测被采集信号； 所述传感器101的输出端与所述采样电路102的输入端相连，且所述采样电路102的采样频率与所述传感器101的量程相对应； 所述采样电路102的输出端与所述控制器103相连。 具体的，为区别于各种不同的传感器的结构区别，在本专利技术实施例以及后续的实施例中，所述传感器101为将被测量信号转化为模拟电信号的转换部件，包括但不局限于电流传感器、电压传感器、光敏传感器、压敏传感器、位移传感器、速度传感器或者温度传感器中一种或者多种。 其中，电流传感器依据测量原理不同，主要可分为:分流器、电磁式电流互感器、电子式电流互感器等。电子式电流互感器包括霍尔电流传感器、罗柯夫斯基电流传感器以及专用于变频电量测量的变频功率传感器等。 本专利技术实施例中所述传感器的量程，也即传感器的测量范围，是指传感器对于被采集信号的采集范围，一般情况下，不同的传感器所对应的量程可以不相同，如对于传感器A的量程为[a，b]，传感器B所对应的量程为[b，c]，传感器C所对应的量程为[c，d]，因此，可使用传感器A、B和C来测量输入区间为[a，d]的被采集信号。当然，上述传感器A、B和C的量程也可以包括更多交集，可以取交集中的一个值作为两个传感器量程的边界值。在选择传感器时，直接通过被采集信号的值所属的量程区间即可查找到对应的传感器。 另外，所述传感器的量程也可以为从零开始的范围。那么，此时选择传感器的依据为，传感器的量程的最大值大于被采集的信号，且离所述被采集信号值最近的传感器。 本专利技术实施例中所述采样电路，用于将传感器采集的模拟信号转化为数字信号，其一般接收一个模拟信号输入，通过一个控制信号输入，得到一个模拟信号输出。该电路的作用是在某个规定的时刻接收输入电压，并在输出端保持该电压直至下次采样开始为止。米样电路通常有一个模拟开关，一个保持电容和一个单位增益为I的同相电路构成。 本专利技术实施例所述采样电路，可以为模拟的采样电路，也可以为集成的采样芯片。在使用集成的采样芯片时，可以方便的通过控制引脚控制采样的频率，从而便于区分在不同的被采集信号下，控制采样电路的采样频率，以使其与传感器量程相对应。 本专利技术实施例中所述的采样电路的采样频率与所述传感器的量程相对应，可以理解为所述采样电路的采样频率随着所述传感器的量程的增大而增大，随着所述传感器的量程的减小而减小。 比如，对于量程为IA的电流传感器，在采集电流信号并输出电压信号时，其输出的电压信号范围为O至2.5伏，假设采样电路的采样输入范围为5伏，且其对应的采样频率为10位AD采样，那么，通过AD采样得到的数值范围为0-1024，而且每个数值代表的被测量电流值的大小、也即分辨率为5/2.5/1204安，也即2/1024安。假设该分辨率符合采样要求，那么，对于量程为1A的电流传感器，假设在采集电流信号并输出电压信号仍为2.5V，那么，对应输入采样电压范围仍为5伏，那么对应的采样分辨率可以设置为14位，那么AD采样得到的数值范围为0-4096，每个数值代表被测量电流值大小、也即分辨为5/(2.5/10)/16384 = 1.25/1024安，因此，其分辨率也应满足采样的要求。 故，本专利技术通过对传感器的量程的大小相应的选择采样频率的大小，可以实现保证测量精度的要求。 另外，作为本专利技术一优化的实施方式，可以通过设置所述采样电路的采样频率与所述传感器的量程成正比。具体为，当所述传感器的量程变化时，根据所述量程与所述采样位数得到的最大采样值的比值，如传感器当前量程为I安培，对应的采样位数得到的最大采样值为1024，那么其比值为1/1024，那么当电流为2安培时，对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种信号采样系统，其特征在于，所述系统包括多个不同量程的、用于将被采集信号转化为所对应的模拟电信号的传感器、与所述传感器的量程对应的多个采样电路、以及用于根据所述采集信号值的大小选择输对应量程的传感器作为采样输出的控制器，其中：所述多个传感器的输入端检测被采集信号；所述传感器的输出端与所述采样电路的输入端相连，且所述采样电路的采样频率与所述传感器的量程相对应；所述采样电路的输出端与所述控制器相连。

【技术特征摘要】
1.一种信号采样系统，其特征在于，所述系统包括多个不同量程的、用于将被采集信号转化为所对应的模拟电信号的传感器、与所述传感器的量程对应的多个采样电路、以及用于根据所述采集信号值的大小选择输对应量程的传感器作为采样输出的控制器，其中: 所述多个传感器的输入端检测被采集信号； 所述传感器的输出端与所述采样电路的输入端相连，且所述采样电路的采样频率与所述传感器的量程相对应； 所述采样电路的输出端与所述控制器相连。2.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述采样电路的采样频率与所述传感器的量程相对应具体为: 所述采样电路的采样频率随着所述传感器的量程的增大而增大，随着所述传感器的量程的减小而减小。3.根据权利要求1或2所述系统，其特征在于，所述采样电路的采样频率与所述传感器的量程成正比。4.根据权利要求1所述系统，其特征在于，在不同的电流传感器的量程边界处设置有回差切换区间，所述控制器根据所述回差切换区间得到被采样信号在不同量程内切换时的采样值。5.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述传感器为电流传感器、电...

【专利技术属性】
技术研发人员：劳长石，
申请(专利权)人：深圳市国创新能源研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44