Измерение сдвига фаз

Фазовый сдвиг между различными сигналами можно определить методом непосредственной оценки или сравнения в определенном диапазоне частоты и соответственно зависимости сдвига фаз от частоты. Измеряется сдвиг фаз в градусах или радианах. Также для этих измерений существуют специальные приборы (электродинамические на низких частотах, цифровой и электронный).

Одним из примеров такого устройства может быть прибор Д578, погрешность приведенная которого на уровне ± 0,5%. Поскольку такие приборы есть только в специализированных предприятий или лабораторий, а померять сдвиг фаз как – то надо, можно использовать двухканальный осциллограф. Этот метод получил название метода эллипса и показан на рисунке ниже:

Метод эллипса

Один из исследуемых сигналов, имеющий форму 1 , подают на один вход осциллографа, а второй, имеющий форму  2 — на другой вход. На экране появится фигура – эллипс. Для удобства обработки изображения центр фигуры совмещают с началом системы координат. Необходимо найти точки пересечения эллипса с осями и определить максимальную абсциссу (или ординату). При t=0 и t=2п/ω сигнал u1 = 0, а  3 . Тогда отрезок ab эллипса будет пропорционален  4  , а отрезок cd, который будет соответствовать отклонению луча максимальному по горизонтали, будет пропорционален 5 . В таком случае:

6

Также возможно  вычислять сдвиг по фазе  по отношению осей эллипса — большой В и малой А:

7

Погрешность измерений таким способом довольно большая и лежит в пределах 5-10%. Это объясняется тем, что существует неточность в отсчете длины отрезков, деформированием фигуры из-за наличия в входящем сигнале высших гармоник, а также фазы могут быть сдвинуты в самих каналах осциллографа.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *