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仿真模塊設計及參數設置

來源君億道

本仿真不模擬電網,而是直接用信號發生器發出被測電流的測量值信號,可以方便地調制被測電流值,使被測電流與積分結果的對比更為方便、直觀。由于本設計是針對Rogowski 線圈電子式電流互感器的積分器的設計,并不研究Rogowski 線圈的性能,故認為Rogowski 線圈是理想的,其輸出為被測電流值的準確微分信號,因此直接對信號發生器發出的被測電流信號進行理想微分處理,從而獲得數字積分器的輸入信號。因為仿真電路是理想電路,故需要將微分信號與直流誤差疊加,以測試鏡像法的誤差消除效果。

當數字積分器獲得輸入信號后需要對該信號進行AD 采樣,在實際積分器中表現為連續的模擬信號向不連續的數字信號進行轉換,而在仿真中表現為高精度高密度的數字信號轉化為低密度的類似于實際ADC 輸出頻率的數字信號,故使用零階保持器來近似模擬ADC 的功能。在使用零階保持器之后,仿真中的信號就與實際數字積分器中的信號相似。為了實現并驗證鏡像法,這里需要用兩套零階保持器,其中一套輸入的是原微分信號,并在另一套零階保持器前連接一個反相器,使得輸入的是反相微分信號。

數字積分部分的仿真由減法模塊、放大模塊和一個離散濾波模塊組成,設置離散濾波模塊的參數,使其完成積分功能。最后將輸出的積分值與原信號發生器的輸出值進行比較。

由結合以上三部分的設計可以獲得總體仿真設計結構圖,如圖1 所示。并如表1 中設置仿真參數。

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1總體仿真設計結構圖

1 仿真參數表

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