發(fā)布時間：2022年10月08日                     作者：德國GMC-I高美測儀（上海電勵士）

高精度數字功率計數據傳輸的同步方法

1.1 數據傳輸的方法

有不同的系統架構和方法可以從各種設備獲取數據。每種方法都有其優(yōu)點和缺點，只要延遲不同。   在以下部分中，描述了三種不同的數據傳輸方法。所有這些方法都可用于同步多達10臺設備。

1.2 高精度數字功率計數字的耦合

在數字耦合期間，每個設備都應通過接口（例如以太網或CAN）連接到PC，如圖所示。通過PC軟件，可以從所有設備和每個周期時間獲取測量結果。更具體地說，可以：

★ 定義主設備和從設備

★ 選擇輸入設置，例如每臺設備通道數、周期時間、記錄值數量

★ 存儲結果

當新的周期時間開始時，首先記錄主設備的值，然后記錄從設備的值。

圖 10：數字耦合

兩臺儀器之間的數據傳輸延遲小于1μs。同樣的延遲也適用于周期、能量、瞬態(tài)和頻率同步。在所有這些情況下，只發(fā)布單個脈沖。

1.3 高精度數字功率計模擬耦合

在模擬耦合期間，兩臺儀器通過過程信號接口（PSI）連接。LMG600高精度數字功率計的過程信號接口共有10個模擬輸入（8個慢速輸入和2個快速輸入）和32個模擬輸出。從設備的測量數據通過PSI（模擬輸出）傳輸到主設備（模擬輸入）。由主設備收集從設備的測量結果，并顯示在主設備的屏幕或PC上（如果有連接）

在PSI菜單上，應選擇0V和+10V參考點電壓，以產生0或+10V輸入電壓的值。例如，如果電壓的真有效值幾乎等于220伏，則0V參考可以設置為0伏，+10V參考可以設置為220伏。更好的選擇是將0V參考設置為210V，將+10V參考設置為230V，從而降低誤差。

圖 11：模擬耦合

這種方法的缺點是，由于使用了PSI，因此存在附加誤差。信號從數字轉換為模擬（D/A轉換）和從模擬轉換為數字（A/D轉換），這會導致誤差（例如偏移誤差、增益誤差）。額外的信號處理也會導致時間延遲。對于靜態(tài)信號，其中不同測量值的值是相同的，這種延遲并不重要。但是，當測量動態(tài)信號時，由于信號的變化和波動，任何時間延遲都很重要。此外，可以通過PSI傳輸的值的數量也存在限制。

1.4 高精度數字功率計時間同步/時間戳

圖 12：由于兩個同步設備之間的數據傳輸延遲而導致的常見問題

假設用戶在每個測量周期后使用Cont ON命令連續(xù)輸出每個設備的測量值。由于數據傳輸延遲（例如1μs），計算機有可能在一個周期結束之前向一臺儀器發(fā)送命令，在下一個周期開始后向另一臺儀器發(fā)送命令。儀器1輸出周期2的結果，而儀器2輸出周期3的結果。在這些情況下，可以使用時間同步來檢測時差并校正數據。

時間同步是發(fā)布J對時間到所有設備。當前時間可以從一個設備發(fā)送到另一個設備，或者一個設備可以接收時間并按其設置內部時鐘。儀器之間的時間每10ms同步一次，而小周期時間為10ms。偏差小于100μs。

圖 13：時間同步