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개선된 위상 측정 알고리즘과 오차 해석
An Advanced Phase Angle Measurement Algorithm And Error Analysis

송영석   (삼성전자CC0101996  ); 김재철   (구미1대학 정보통신네트워UU0000215  ); 최인규   (삼성전  ); 박종식   (경북대학교 전자전기컴퓨터학부UU0000096  );
  • 초록

    본 논문에서는 두 개의 사인파 신호의 위상 차이를 계산해 내기위한 개선된 위상 측정 알고리즘을 제안하였다. 이 알고리즘은 두 개의 입력신호의 양자화된 샘플링 데이터를 사용하여 위상과 크기를 구해낸다. 측정 알고리즘의 중요 파라메타들은 몇개의 해석식으로 표현되기 때문에 위상을 계산하기 위해 필요한 연산량이 상당히 줄어들고 따라서 더 빠른 속도로 위상을 계산해 낼 수 있게 되었다. 또한 본 논문에서 제시한 알고리즘을 사용하여 입력신호의 한주기 전체를 샘플링할 경우에는 입력신호에 harmonic distortion이 발생하더라도 위상 측정 오차가 전혀 발생하지 않음을 수식으로 증명하였으며 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 이를 확인하였다. 그리고 입력신호에 가우시안 백색 잡음(white gaussian noise)이 발생할 경우에 위상 측정 오차가 얼마나 발생하는 지에 대하여 여러 가지 관점에서 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하고 그 결과를 분석하였다.


    An advanced algorithm for measurement of phase angle between two sinusoidal signals is proposed in this paper. This algorithm uses discrete sample data of two input signals for calculation of phase angle and amplitude. And the key parameters of the measurement algorithm are described by analytical express, so the calculation of phase angle is simplified. In this paper it is proved that harmonic distortion of the input sinusoidal signals does not affect the measurement value of phase angle by using the proposed algorithm when a whole cycle is sampled. And measurement error by the white Gaussian noise is very small compared by other algorithms.


  • 주제어

    measurement of phase angle .   harmonic distortion .   white Gaussian noise .   analytical express.  

  • 참고문헌 (8)

    1. S. M. Mahmud, 'High precision phase measurement using adaptive sampling', IEEE Trans. Instrum. Meas., vol. 38, pp. 954-960, Oct. 1989 
    2. S. M. Mahmud, N. B. Mahmud, S. R. Vishnubhotla, 'Hardware implementation of a new phase measurement algorithm', IEEE Trans. Instrum. Meas., vol. 39, pp. 331-334, Apr, 1990 
    3. S. M. Mahmud, A. Rusek, and S. Ganesan, 'A microprocessor-based dual slope phase meter', IEEE Trans. Instrum. Meas., vol. 37, pp. 374-378, Sept. 1988 
    4. M. S. Sachdev and M. M. P. Giray, 'A least error squares technique for determining power system frequency', IEEE Trans. Power App. Syst., vol. PAS-104, pp. 437-443, Feb. 1985 
    5. G. R. Aiello, 'A digital approach for phase measurement applied to delta-t tuneup procedure', Particle Accelerator Conference, 1993., Proceedings of the 1993, vol. 3, 1993 pp. 2367-2369 
    6. S. M. Mahmud, 'Error analysis of digital phase measurement of distorted waves', IEEE Trans. Instrum. Meas., vol. 38, pp. 6-9, Feb. 1989 
    7. R. Micheletti, 'Phase angle measurement between two sinusoidal signals', IEEE trans. Instrum. Meas., vol. 40, pp. 40-42, Feb. 1991 
    8. K. M. Ibrahim and M. A. H. Abdul-Karim, 'A novel digital phase meter', IEEE Trans, Instrum. Meas., vol. IM-36, pp. 711-716, Sept. 1987 

 저자의 다른 논문

  • 박종식 (10)

    1. 1996 "압력센서를 이용한 대장균 측정기의 제작" 센서학회지 = Journal of the Korean Sensors Society 5 (3): 49~54    
    2. 1996 "온라인 수질 감시 시스템의 개발" 센서학회지 = Journal of the Korean Sensors Society 5 (3): 75~85    
    3. 1996 "PC를 이용한 실시간 프랙탈 부호화 구현" 한국통신학회논문지 = The journal of the Korean institute of communication science 21 (11): 2789~2800    
    4. 1997 "자기 이상검출 시스템의 신호 대 잡음비 개선을 위한 자기환경 필터 이론" 센서학회지 = Journal of the Korean Sensors Society 6 (6): 458~465    
    5. 1997 "Monro 및 Dudbridge의 프랙탈 알고리즘으로 부호화된 영상의 해석식을 이용한 복호화" 한국통신학회논문지 = The journal of the Korean institute of communication science 22 (5): 907~914    
    6. 1999 "자기환경필터를 이용한 자기표적 검출 시스템의 설계 및 제작" 센서학회지 = Journal of the Korean Sensors Society 8 (2): 148~153    
    7. 1999 "고속 펄스 모터 콘트롤러 칩의 설계 및 구현" 제어·자동화·시스템공학 논문지 = Journal of control, automation and systems engineering 5 (7): 848~854    
    8. 2001 "반도체 소자의 직류특성 측정 시스템의 구현에 관한 연구" 제어·자동화·시스템공학 논문지 = Journal of control, automation and systems engineering 7 (10): 837~842    
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