本文提出了對電力系統參數進行交流采樣的設計思想，結合實例介紹以TMS320C240DSP與高速14位A/D轉換器AD7863構成的數據采集系統，給出了采樣算法、硬件電路及軟件流程等。

　　目前，交流電參量的采樣測量方法主要有兩種：直流采樣法和交流采樣法。直流采樣法是采樣經過整流后的直流量，對采樣值只需作一次比例變換即可得到被測量的數值，軟件設計簡單，計算方便。但直流采樣法存在一些問題：測量精度直接受整流電路的精度和穩定性的影響；整流電路參數調整困難且受波形因素影響較大；此外，用直流采樣法測量工頻電壓、電流是通過測量平均值來求出有效值的，當電路中諧波含量不同時，平均值與有效值之間的關系也將發生變化，給計算結果帶來了誤差。因此，要獲得高精度、高穩定性的測量結果，必須采用交流采樣技術。

　　交流采樣技術是按一定規律對被測信號的瞬時值進行采樣，再按一定算法進行數值處理，從而獲得被測量的測量方法。該方法的理論基礎是采樣定理，即要求采樣頻率為被測信號頻譜中最高頻率的2倍以上，這就要求硬件處理電路能提供高的采樣速度和數據處理速度。目前，高速單片機、DSP及高速A/D轉換器的大量涌現，為交流采樣技術提供了強有力的硬件支持。交流采樣法包括同步采樣法、準同步采樣法、非同步采樣法等幾種，本文介紹的是同步采樣法。

　　同步采樣法就是整周期等間隔均勻采樣，要求被測信號周期T與采樣時間間隔Δt及一周內采樣點數N之間滿足關系式T=N·Δt，即：采樣頻率為被測信號頻率的N倍。根據提供采樣信號方式不同，同步采樣法又分為軟件同步采樣法和硬件同步采樣法兩種。硬件同步采樣法是由專門的硬件電路產生同步于被測信號的采樣脈沖。它能克服軟件同步采樣法存在截斷誤差等缺點，測量精度高。利用鎖相頻率跟蹤原理實現同步等間隔采樣的電路如圖1所示。

　　在相位比較器PD、低通濾波器LP、壓控振蕩器VCO構成的鎖相環內加入N分頻器，輸入fi為被測信號的頻率，作為鎖相環的基準頻率，輸出f0 為采樣頻率。f0 經N分頻后與fi相比較，根據鎖相環工作原理，鎖定時f0/N＝fi，即：f0 ＝Nfi 。由于鎖相環的實時跟蹤性，當被測信號頻率fi 變化時，電路能自動快速跟蹤并鎖定，始終滿足f0 ＝Nfi 的關系，即采樣頻率為被測信號頻率的整數（N）倍，從而實現一周內等間隔采樣N點，從根本上克服了軟件同步采樣法存在的上述問題。

　　此外，還可將分頻系數N設計為程控可調，則可根據不同頻率的被測信號及DSP、A/D轉換器的速度，動態改變N值，以達到最好的效果。