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时间:2018-10-15
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1、相位差的数字测量 测量相位差的方法很多,主要有:用示波器测量;与标准移相器比较(零示法);把相位差转换为电压来测量;把相位差转换为时间间隔来测量等。 1.相位-电压转换法 相位-电压转换式数字相位计的原理框图如图1(a)所示。其各点波形如图1(b)所示。u1和u2为频率相同、相位差的两个被测正弦信号,经限幅放大和脉冲整形后变成两个方波,再经微分得到两个对应被测信号负向过零瞬问的尖脉冲,鉴相器为非饱和型高速双稳态电路,被这两组负脉冲所触发,输出周期为T,宽度为Tx的方波,若方波幅度
2、为Ug,则用低通滤波器将方波中的基波和谐波分量全部滤除后,此方波的平均值即直流分量为 (1) 式中,T为被测信号的周期,t由两信号的相位差吼决定,即 (a)原理 (b)转换波形 图1 相位-电压转换式数字相位计原理 (2) 将式(2)代入式(1)得相位差 (3) 2.相位-时间转换法 将上述相位-电压转换法中鉴相器的时间间隔Tx用计数法对它进行测量,便构成相位-时间转换式相位计,如图2所示。它与时间间隔的计数测量原理基本相同,若时标
3、脉冲周期为TC,则在Tx时间内的计数值为 (4) (a)原理 (b)转换波形 图2 相位-时间转换式相位计原理图 如果采用十进制计数器计数,而且时标脉冲周期TC与被测信号周期T满足以下关系式 (4) 式中,n为正整数。 代入式(3)可得 (5) 相对量化误差为 (6) 由式(4)可知,时标脉冲频率与被测信号频率fx的关系为 (7) 由上式可见,由于时标频率不允许太高,所以计数式相位计只能用于测量低频率信号的相位差,而
4、且要求测量精度越高(即n越大),能测量的频率fx越低。此外,由上式还可见,当被测信号频率fx改变时,时标脉冲频率也必须按式(7)相应改变。这些是计数式相位计的缺点。
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