相位差的數(shù)字測(cè)量

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1、相位差的數(shù)字測(cè)量　　　　測(cè)量相位差的方法很多，主要有：用示波器測(cè)量；與標(biāo)準(zhǔn)移相器比較（零示法）；把相位差轉(zhuǎn)換為電壓來(lái)測(cè)量；把相位差轉(zhuǎn)換為時(shí)間間隔來(lái)測(cè)量等?！　　　?．相位-電壓轉(zhuǎn)換法　　　　相位-電壓轉(zhuǎn)換式數(shù)字相位計(jì)的原理框圖如圖1（a）所示。其各點(diǎn)波形如圖1（b）所示。u1和u2為頻率相同、相位差的兩個(gè)被測(cè)正弦信號(hào)，經(jīng)限幅放大和脈沖整形后變成兩個(gè)方波，再經(jīng)微分得到兩個(gè)對(duì)應(yīng)被測(cè)信號(hào)負(fù)向過(guò)零瞬問(wèn)的尖脈沖，鑒相器為非飽和型高速雙穩(wěn)態(tài)電路，被這兩組負(fù)脈沖所觸發(fā)，輸出周期為T(mén)，寬度為T(mén)x的方波，若方波幅度

2、為Ug，則用低通濾波器將方波中的基波和諧波分量全部濾除后，此方波的平均值即直流分量為　　　　　?。?）　　　　式中，T為被測(cè)信號(hào)的周期，t由兩信號(hào)的相位差吼決定，即　　　?。╝）原理　　　?。╞）轉(zhuǎn)換波形　　圖1　相位-電壓轉(zhuǎn)換式數(shù)字相位計(jì)原理　　　　　　（2）　　　　將式（2）代入式（1）得相位差　　　　?。?）　　　　2．相位-時(shí)間轉(zhuǎn)換法　　　　將上述相位-電壓轉(zhuǎn)換法中鑒相器的時(shí)間間隔Tx用計(jì)數(shù)法對(duì)它進(jìn)行測(cè)量，便構(gòu)成相位－時(shí)間轉(zhuǎn)換式相位計(jì)，如圖2所示。它與時(shí)間間隔的計(jì)數(shù)測(cè)量原理基本相同，若時(shí)標(biāo)

3、脈沖周期為T(mén)C，則在Tx時(shí)間內(nèi)的計(jì)數(shù)值為　　　?。?）　　　?。╝）原理　　　?。╞）轉(zhuǎn)換波形　　圖2　相位－時(shí)間轉(zhuǎn)換式相位計(jì)原理圖　　　　如果采用十進(jìn)制計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，而且時(shí)標(biāo)脈沖周期TC與被測(cè)信號(hào)周期T滿足以下關(guān)系式　　　?。?）　　　　式中，n為正整數(shù)?！　　　〈胧剑?）可得　　　　?。?）　　　　相對(duì)量化誤差為　　　　　?。?）　　由式（4）可知，時(shí)標(biāo)脈沖頻率與被測(cè)信號(hào)頻率fx的關(guān)系為　　　?。?）　　　　由上式可見(jiàn)，由于時(shí)標(biāo)頻率不允許太高，所以計(jì)數(shù)式相位計(jì)只能用于測(cè)量低頻率信號(hào)的相位差，而

4、且要求測(cè)量精度越高（即n越大），能測(cè)量的頻率fx越低。此外，由上式還可見(jiàn)，當(dāng)被測(cè)信號(hào)頻率fx改變時(shí)，時(shí)標(biāo)脈沖頻率也必須按式（7）相應(yīng)改變。這些是計(jì)數(shù)式相位計(jì)的缺點(diǎn)。