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回复了主题帖： AD采样通过FFT算幅值和角度不对

Gen_X 发表于 2024-6-11 11:37 我数学不是太好，但也做过一些FFT分析，效果很好。 有个原则：一个周期的数据无论采集密度多好（64点） ... 对，64点，32点在电力中常用，而且算出来的没什么问题。 应该还是程序有问题。

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吾妻思萌 发表于 2024-6-12 08:54 采用的数据读取格式时候是不是有问题 倒是参考着网上的来做的。我再检查检查。

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大小家伙好 发表于 2024-6-11 14:34 楼主有确认过ADC内码与实际波形是否吻合吗， 可以是先试着自己按照理论正弦函数生成64个点， 再去验 ... 嗯，我先用excel表格弄2组64点数据，带到程序里试试。关于你说的ADC内码与实际波形，这个没有注意，ADC内码就是采样值，这个实际波形怎么抓到，这个采样就是一个周波一个周波这么采，不是从过0点开始采的，不知道是哪个起始位置。    

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在AD采样通过FFT算幅值和角度不对 - 测试/测量 - 电子工程世界-论坛 (eeworld.com.cn)帖子中，算的相位与幅值不对。又从网上找了找例程，用网上的方法重新做了一遍，相位依然不对，而且出现个新问题。 每周波20ms采64个点，定义的输入数组、输出数组、各次谐波数组如下:    int32_t lBUFIN[64];    //NPT=64   int32_t lBUFOUT[32];  //输出数组是采样输入的一半     int16_t lx,ly;                //过度变量     float X,Y,Mag;           //虚部 实部  谐波临时存储变量 uint32_t lBufMagArray[32];   //最后算出来的谐波值数组 也是32个 for (i = 0; i < 64; i++)   {     lBUFIN[i] = (sample[channel].AI0[b0]<<16);      //channel是AD通道序号       } cr4_fft_64_stm32(lBUFOUT,lBUFIN,64);                                                 //总是在这一步进入硬件错误中断，屏蔽此处正常     for (i = 0;i <= (64 >> 1);i ++)      {        lx  = (lBUFOUT[i] << 16) >> 16;          ly  = (lBUFOUT[i] >> 16);            X = 64 * ((float)lx) / 32768;          Y = 64 * ((float)ly) / 32768;         Mag = sqrt(X * X + Y * Y) / 64;                 if(i == 0)             lBufMagArray[i] = (unsigned long)(Mag * 32768);          //0次，即直流分量         else             lBufMagArray[i] = (unsigned long)(Mag * 65536);      //1，2，3，4等谐波幅值    其中1次谐波是50hz，是正弦波的基波，认为近似等于输入正弦波幅值          if(i==1)              {                  MYData.Forier[f_type].phase=(atan2(X,Y) * 180.00 / PI);       //在1次谐波50hz下，算相位              }                 } 现在问题是： （1）相位依然在乱变，大致看上去互相差120度，但一直（-118，127），（-109，-248），（113，246）（111，-249），基本就是这种没有规律的乱变 （2）输出数组数量如果定义为int32_t lBUFOUT[32];  一旦运行到cr4_fft_64_stm32(lBUFOUT,lBUFIN,64);     就进入硬件错误中断。将lBUFOUT[32]改为lBUFOUT[64]就没事。但网上我看都是输出数组大小是输入数组的一半。这是哪有问题。

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使用STM32F103采样3个交流电压、3个交流电流，但因为电流采样范围较宽，所以使用多级运放进行不同倍数的放大，共开通12个AD通道，3个电压通道，9个电流通道。 使用TIM3定时器，设置每周波（20ms)采64个点，DMA一直在传送；   htim3.Instance = TIM3;   htim3.Init.Prescaler = 2-1;   htim3.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;   htim3.Init.Period = 11250-1;   htim3.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;   htim3.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE;   if (HAL_TIM_Base_Init(&htim3) != HAL_OK)   {     Error_Handler();   }   void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim) {   /* USER CODE BEGIN Callback 0 */   if (htim == (&htim3))      {              HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1,(uint32_t *)ADC_Cache,12);          }   /* USER CODE END Callback 0 */     /* USER CODE BEGIN Callback 1 */     /* USER CODE END Callback 1 */ }   通过ADC回调函数将转换的采样取出来： void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc) {     if(hadc==&hadc1)     {             adc_data[0].sample[pcnt]=ADC_Cache[0];          adc_data[1].sample[pcnt]=ADC_Cache[1];         adc_data[2].sample[pcnt]=ADC_Cache[2];        。。。。。。。       /*省略这一段就是12个通道的采样取值*/                 pcnt++;         pcnt&= 255;         if(pcnt%64==0)         {           calc_flag=1;             fft_ptn=pcnt;       }     }    } 采到64个点，就置一个标志位，使用FFT算幅值和角度。使用的是ST自带的FFT计算库中的： cr4_fft_64_stm32(lBUFOUT,lBUFIN,64); 再计算实部和虚部，通过实部虚部再算幅值和角度。 其中，幅值是算了1~9次谐波累加再开方作为幅值； 角度是phase=(atan2(lBUF_v[1].imag,lBUF_v[1].real)/PI*180.00)，因为我认为1次正弦波就是50hz，角度就是该频率点下的角度。 问题是： （1）算出来的幅值乘以系数后，只能在某个区间是对的，比如在200~240V电压之间是对的。将电压调低，算出来的数据就差的比较多，需要改系数，但对其他区间的电压采样又不对。 （2）算出来的角度，以A相为基准，认为是0度，用B相减去A相，C相减去A相，B,C角度总在变，一会是-121，118，一会是245，114，一会是-240，128，一会是-125，-248。 想问问这种可能是什么原因。