定義
同步採樣也稱為跟蹤採樣，即為了使採樣頻率fs始終與系統實際運行的頻率f1保持固定的比例關係N=fs/f1，必須使採樣頻率隨系統運行的頻率的變化而實時地調整。這種同步採樣方式實施的技術保障可利用硬體測頻設備或軟體計算頻率的方法來配合實現。區別於異步採樣。
方式
目前交流採樣方式主要有硬體同步採樣、軟體同步採樣和異步採樣三種。
硬體同步由硬體同步電路向CPU提中斷實現同步。硬體同步電路有多種形式，常見的如鎖相環同步電路等。
軟體同步由定時器中斷實現，它首先測量電網周期T，然後根據周期T和每周期內的採樣點數N確定定時器的定時值T/N。軟體同步不需要專用的同步電路，與硬體同步相比其硬體結構簡單，但它要求微機採樣裝置中具備電網頻率跟蹤測量環節。
異步採樣又被稱為定時採樣或定頻採樣，它通過給定時器設定一固定的定時值，由定時器中斷服務程式實現採樣，它不需要任何附加硬體電路。
分類
1.硬體同步採樣
硬體同步採樣法在採樣計算法發展的初期被普遍採用。理論上只要嚴格滿足T=N·Ts且N>2M（M為被測信號最高次諧波次數），用同步採樣法就不存在測量方法上的誤差，但實際上採樣周期與被測信號周期實現嚴格同步有一定的困難。從對周期信號的復原與頻譜分析角度考慮，當採樣頻率和信號基頻不同步時，模擬信號用離散信號代替會出現泄漏誤差。在對某些用電系統中包含有多次諧波分量的電壓和電流周期信號進行測試分析時，這是造成誤差的主要來源。為此，常採用鎖相環來構成頻率跟蹤電路實現同步等間隔採樣。但電力系統諧波含量較大時，會造成鎖相跟蹤電路不穩，甚至造成失步，產生很大測量誤差。特別是含有偶諧波時，一個周期內可能有二次過零。
2.軟體同步採樣
軟體同步採樣法的一般實現方法是：首先測出被測信號的周期T，用該周期除以一周期內採樣點數N，得到採樣間隔，並確定定時器的計數值，用定時中斷方式實現同步採樣。該方法省去了硬體環節，結構簡單，但由於信號的頻率是在一定範圍內變化，對其周期T不能準確測量，按不準確的周期T計算的採樣間隔進行N次採樣後，不能與實際信號的周期同步，即存在同步誤差。用軟體方法很難得到理論上的採樣間隔。這是因為採樣間隔由單片機定時器控制，受其時鐘周期Td（取決於晶振）有限的限制，由定時器給出的採樣間隔與理論計算所得採樣值相比將存在著截斷誤差，該誤差積累N點後，必然引起周期誤差和方法誤差。可以採用採樣過程中修改定時器的計數值，動態確定採樣周期，來減小周期誤差，提高準確度。
