最近有客戶向安泰咨詢相位測試儀,可是市面上大多只是針對三相電力信號進行分析的專用設備,如何能更靈活的運用手邊常用的工具對兩路正弦信號進行相位差測試呢?
今天就帶大家一起討論一下:
方案一:頻率計數(shù)器的相位差功能
泰克FCA3000/ 3100 頻率計數(shù)器
是德53220A/53230A頻率計數(shù)器
羅德與施瓦茨 HM8123
功能簡介
頻率計數(shù)器是對頻率, 周期, 比率, 時間間隔, 時間間隔誤差, 脈寬,上升時間/ 下降時間, 相角, 占空比, 最大電壓, 最小電壓, 峰峰值電壓進行測量的儀器,通過Phase A to B, B to A 功能對兩路固定相位差的正弦或方波信號進行相位差測量。
頻率計數(shù)器一般具備0.001°相位分辨率,通過平均(統(tǒng)計)可以改善分辨率。
設置方法
1、兩路輸入阻抗匹配選擇50Ω,閾值電平設置50%或者設置為實際信號幅值的一半;
2、高頻信號選擇AC檔(只通過直流),低頻選擇DC檔(交直流通過)
3、選擇Phase測量功能,進行測試。
以是德53220A示例
設置界面
數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能
方案二:示波器的李沙育圖形做相位差分析
功能簡介
利用示波器顯示XY模式,將兩個輸入通道從電壓-時間顯示轉(zhuǎn)化為電壓-電壓顯示,通過李沙育(Lissajous)法可方便的測量相同頻率的兩個信號之間的相位差。下圖給出了相位差的測量原理圖。
根據(jù)sinθ=A/B或C/D,其中θ為通道間的相差角,A、B、C、D的定義見上圖。因此可以得出相差角,即:θ=±arcsin (A/B) 或±arcsin( C/D)
如果橢圓的主軸在I、III象限內(nèi),那么所求得的相位差角應在I、IV象限內(nèi),即在(0至π/2)或(3π/2至2π)內(nèi)。如果橢圓的主軸在II、IV象限內(nèi),那么所求得的相位差角應在II、III象限內(nèi),即在(π/2至π)或(π至3π/2)內(nèi)。
設置方法
1. 將一個正弦信號接入CH1,再將一個同頻率、同幅度、相位差固定的正弦信號接入CH2。
2. 按 AUTO 鍵,然后將CH1和CH2通道的垂直位移調(diào)整為0 V。
3. 選擇時基模式為XY模式后,按 X-Y 軟鍵,選擇“CH1-CH2”選項,旋轉(zhuǎn)水平 SCALE,適當?shù)恼{(diào)節(jié)采樣率,可得到較好的李沙育圖形,以便更好的觀察和測量。
4. 調(diào)節(jié)CH1和CH2的垂直 SCALE使信號易于觀察。此時,應得到下圖所示的圓形。
5.通過相差角計算公式,測量對應的A/B/C/D值,進行θ角度計算,得出相位差。
示例
同頻率、同幅度、相位相差90°的正弦信號李沙育圖形
方案三:示波器的相位差測量功能
功能簡介
示波器自動測量功能中通常會提供兩路信號的相位差測量
設置方法
源1 和源2,即測量設置菜單中的信源A 和信源B,可以是CH1-CH4 或D0-D15 中的
任一通道,請參考“測量設置”中的說明進行設置。
1. 相位 1上升沿→2:根據(jù)“延遲 1上升沿→2”和源1 的周期計算出的相位差,以度表示,
計算公式如式(6-1)。
2. 相位 1下降沿→2:根據(jù)“延遲 1上升沿→2”和源1 的周期計算出的相位差,以度表示,相位的計算公式為:
Phase= Delay(源2延遲)/ Period(源1周期)×360°
示例
相位差為90°的兩路正弦型號示波器測量
由此可以看出,兩路正弦信號根據(jù)實際情況,可以選擇多種儀器靈活處理,進行相位差測量,安泰測試提供全面的儀器銷售、租賃和測試服務,歡迎廣大用戶的咨詢交流。
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史海拾趣