電磁流量計在線信號分析的探討 三
3.1 自適應陷波的方法
通常設計50 的數字陷波器來消除工頻干擾, 理想陷波器的基本要求有兩點: 一是其傳遞函數的零點應該在單位圓上, 以使陷波的陷阱深度為無窮大; 二是其
傳遞函數的極零點必須匹配, 這樣除了陷波的頻率之外, 其余的頻率完全不受陷波的影響。
Q 是衡量陷波濾波器的窄帶帶寬的因子, f0 是需要濾除的頻率, fs 是采樣頻率。通過上述的公式設計濾波器。
3.2 自適應相關模板法
該方法根據工頻干擾的特點, 從原始信號中得到工頻干擾的模板, 再從原始信號中減去工頻干擾的模板, 達到濾除工頻干擾的目的。算法中通過采用不同的
L 值實現對不同頻率窄帶信號的抑止, 通過選取不同的M 值, 可實現不同的抑止帶寬。
3.3 信號匹配的方法
當頻率發生偏移時上述兩種方法都不能濾除工頻干擾。文獻提出的解決方法, 需要另外的硬件電路檢測工頻頻率, 然后再根據實際檢測的頻率調整濾波器的參數和采樣頻率。文中基于電磁流量計輸入信號的特性, 提出一種信號匹配的方法。
工頻干擾實際上是在原始信號的基礎上疊加正弦波信號。信號的頻率與電網的頻率相同, 理論上是50Hz, 但是由于電網負載的不確定性, 頻率會發生小幅波動。同時工頻干擾的幅度和相位也并不確定。
表達一個正弦波信號僅需要有三個參數: 頻率f、幅值A、相位7 , 獲得了這三個參數也就獲得了正弦波信號。正弦波有以下一些特性:
(1) 極大點和極小點的數值差是正弦波幅值的兩倍。
(2) 極大點和它后一個極小點之間的時間差則是正弦波周期的一半。
(3) 取極點作為信號的參照則可以獲得相位。
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