本文介绍了一种在DSP平台下对多路交流信号采样时采用的一种异步采样方法。
在对电力线路的电压和电流进行测量时，为使测量值具有较高的精度，一般都采用交流采样技术。目前，比较常用的交流采样方法是：在交流信号的一个周期内，等间隔采样N点数据，然后利用傅立叶变换，计算出基波及一些谐波的有效值，为衡量供电质量通常还要求计算出各信号的相位。但由于同一测量装置要同时对很多路电压和电流量进行采样，而采样所用的A/D的输入又有限，不可能对电压和电流量同时进行采样，所以，一般将所有的交流通过多路开关的切换依次送入A/D进行采样。由于采用的是异步采样，所以同一个线路中的A、B、C三相之间的相位就会产生误差，所测出的同一个交流量的电压值和电流值之间的相位也会产生误差，如果不对相位采取一定的处理措施，就不能有效的提高计算值的精度。
硬件系统
硬件系统的示意图如图1所示。外部输入的电压电流经过电压互感器或电流互感器，经过信号调理，变换成小电压信号，把这些小电压信号经过滤波、放大处理之后送入模拟多路开关。接入多路开关的信号AIN1、AIN2、…AIN15的切换由DSP通过FPGA来控制。多路开关的输出接电压跟随器，以降低信号源的输出阻抗，保证得到较高的采集精度。经A/D转换完成后的数据由DSP芯片进行采集处理。
A/D可以选用Linear公司的16位双极性高精度模数转换器LTC1609。
如果进行N点傅立叶变换，应该在一个周期内等间隔均匀采样N个点。但如果以固定的时间间隔进行采样，当电网中交流信号频率偏离50Hz时，所采集到的N个点就不一定恰好为一个周期的数据。所以，在本系统中，DSP实时监测交流信号周期的变化，根据当前最新的周期值TAC计算出两个采集点之间的间隔时间为：
TSMP=TAC/N
DSP将TSMP送给FPGA，FPGA经过运算，产生两个信号：一个是采样命令信号SMP、另一个是启动A/D转换信号R/C，这两个信号都是低电平有效。图2是用MAX-PLUS II软件仿真出的SMP与R/C信号的波形关系。
