(2)标度变换 。
A/D转换结果的数字量只代表 A/D转换器输入模拟量的电压大小,而不能代表遥测量的实际值,要想求得实际值就必须进行标度变换 。电压互感器二次侧输出为0~100V,电流互感器二次侧输出电流为0~5A,这些信号经过一系列变换转换为 A/D 转换器能够接收的信号范围,如0~5V,经 A/D 转换成数字量,然后再由计算机进行数据处理和运算 。经 A/D 变换成的数字量已成为一种标幺值形态,无法表明该遥测量的大小 。为了在监控后台显示以及向调度传送,又必须把这些数字量转换成具有不同量纲的数值,以便于运行人员的监视与管理,这就是标度变换 。
以12位 A/D转换为例,转换结果为12位,其中最高位为符号位,其余11位为数值 。这是一个定点数,若约定将小数点定在最低位的后面,则数值部分为整数 。当被测量与满量程相等时,转换结果为全1码,11111111111B=2047,即12 位A/D转换器的满码值为2047 。
例如被测电流的满量程为1500A,经变换后的满量程为 2047 。当电流在0~1500A 范围内变化时,A/D转换的输出在 0~2047 之间变动,两者呈线性比例关系,比例系数为 K,称为标度变换系数,也叫遥测转换系数 。设遥测量的实际值为S,A/D转换后的值为D,则K=S/D,因为S和D呈线性比例关系,所以可以满量程的对应关系来求出标度变换系数K 。对于12位A/D转换器,D=2047,则K=S/2047 。
例如,幅值为 1500A 的电流,则
K= 0.732779677= 0.101110111001011B
在经过A/D转换得到某个遥测量的11位二进制数后,需乘上系数得到有量纲的实际值 。考虑到应保证在乘法运算时的精度,标度变换系数K应具有11位有效位数 。但在某此场合,根据K=S/D所得到K系数并不是11位有效位数,因此需要预先对K进行处理 。
例如,某电流的幅值满量程为150A,则K=0.0732779677=0.00010010110B
这一系数的有效位数仅有8位,当A/D转换的结果与之相乘后,有效位数减少了 。为了保证有效位数,可以将被测量预放大,例如,上例放大 10倍,在十进制数显示时相应将小数点向左移1位,即可显示原值 。
(3)二—十进制转换 。
标度变换后的数据已经代表了遥测量的实际值,但此数据是以二讲制表示的 。在某此场合,还希望再转换为十进制数,这就需要进行二—十进制转换 。
这里的十进制实际上还是采用二进制数来表示,一个十进制数用4 位二进制数的前 10 个状态表示十进制的0~9,后6个状态无效,这些二—十进制代码称为 BCD码 。标度变换后的数框可|能有整数利小数两部分,在进行一——讲制车换时对数和小数的处理方法不同,应分别对待 。
对于整数的二十进制转换采用连续减法,应先确定二进制数可能对应的十进制数的最高位数,例如,12位二进制数若转换为十进制数,最高位只能是千位 。用待转换的一进制数减去1000,并对减的次数计数,至不够减时,则计数值为千位数,余数再不断地减去100,并对减的次数计数,至不够减时,计数值为百位数,如此类推可得十位数和个位数 。
对小数的二—十进制转换则采用"乘10取整"的方法 。将二进制小数乘以 10,得到的整数部分为十进制小数点后的第一位,再将余下的小数乘以 10,得到的整数部分为小数点后的第二位,以此类推,可得到第三、第四位等 。
(4)死区计算 。
遥测量的采集工作不间断循环进行着,并需要将这些时刻变换的遥测量上送至调控中心 。这些遥测量并不是随时随刻都在大幅度变化,而大多数遥测量在某一时间内变化是缓慢的,如果将这些微小的变换数据不停地送往调控中心,会增加各个环节的数根处理负担在遥测量处理中加入死区计算,则可有效地解决 上述问题 。
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