请教关于交流电流检测算法如何优化

kpf***

      在调试一个ai8051u程序中，需要检测市电电流作为判断数据。大体的思路如下：
      交流电的周期是20ms，每隔2秒启动一次AD（12位）进行电流数据采集，每次采集时，每隔460μs（加上1次AD转换时间约40μs，时间间隔为500μs）采样一次，连续采样40次，刚好覆盖一个市电周期，然后将40个采样数据计算出有效值，最后用采样数据有效值/4096*VCC计算出电压值再换算成电流值。
      从程序的实际验证来看，基本能达到设计的目的，但也有不足的地方。首先是由于程序运行需要，每隔2秒才进行一次采样，有时检测到的电流值会有跳变，不够平滑。其次是检测阻性负载时，电流值与实际比较接近，但在检测非阻性负载如开关电流时，电流值比实际值高30%左右，并且跳变现象更加明显。
      这里向大家请教一下通过单片机AD采样来检测市电电流时，有什么好的算法或者方法来提高检测精度呢？

狂热***

具体设计细节

梁***

你的采样点数不够会造成抖动和误差。
采样交流电电压、电流计算有效值，使用均匀采样，采样N个周期（即20ms*N），点数越多越好，我推荐20KHz，如果采样一个周期就是400点，采样2个周期就是800点，采样4个周期就是1600点，按项目需要来确定。然后计算均方值作为有效值。最好使用PWM自动触发ADC转换，ADC中断读取ADC值，这样采样会无抖动，计算最准确。

可以参考我下面的贴：
交流电压/直流电压ADC测量, 计算有效值 ,送【AiCube-ISP | 调试接口】显示
https://www.stcaimcu.com/thread-2199-1-1.html
(出处: 国芯人工智能技术交流网站)

kpf***

梁*** 发表于 2025-12-1 23:23
你的采样点数不够会造成抖动和误差。
采样交流电电压、电流计算有效值，使用均匀采样，采样N个周期（即20ms ...

谢谢梁工的解答，我借鉴你的例程调试一下。

网***

抽样个数太少,间隔太大是检测不稳的根本原因,需要进一步平滑处理.
非正弦波测量要看用的表是不是真有效值电压表,
开关负载的电流可能不是正弦波,软件按照有效值算法计算出的值,
如果使用非真有效值电压表测量会有不小差异.