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訪問次數(shù)：163更新時(shí)間：2023-03-09 19:41:43
高精度相位差測量儀對于相位差測量的重要
相位差，物理學(xué)概念。兩個(gè)頻率相同的交流電相位的差叫做相位差，或者叫做相差。這兩個(gè)頻率相同的交流電，可以是兩個(gè)交流電流，可以是兩個(gè)交流電壓，可以是兩個(gè)交流電動(dòng)勢，也可以是這三種量中的任何兩個(gè)。一臺(tái)高精度相位差測量儀對相位差的測量尤為重要。
相位差與相位的關(guān)系
（1）當(dāng)j12>0時(shí)，稱**個(gè)正弦量比第二個(gè)正弦量的相位越前（或超前）j12；
（2）當(dāng)j12<0時(shí)，稱**個(gè)正弦量比第二個(gè)正弦量的相位滯后（或落后）|j12|；
（3）當(dāng)j12=0時(shí)，稱**個(gè)正弦量與第二個(gè)正弦量同相，如圖7-1(a）所示；
（4）當(dāng)j12=±π或±180°時(shí)，稱**個(gè)正弦量與第二個(gè)正弦量反相；
（5）當(dāng)j12=±π/2或±90°時(shí)，稱**個(gè)正弦量與第二個(gè)正弦量正交。
相位差示例
1.已知u= 311sin（314t- 30°）V，I= 5sin（314t+ 60°） A，則u與i的相位差為jui= (-30°） - (+ 60°） = - 90°，即u比i滯后90°，或i比u超前90°。
相位差的取值范圍和初相一樣，小于等于π（180°）.對于超出范圍的，同樣可以用加減2Nπ來解決.
2.研究交流電路的相位差.如果電路含有電感和電容，對于純電容電路電壓相位滯后于電流（電壓滯后電流多少度也可以表述成電流超前電壓多少度），純電感電路電流相位滯后于電壓，滯后的相位值都為π的一半，或者說90°.在計(jì)算電路電流有效值時(shí)，電容電流超前90，電感落后90，可用矢量正交分解加合.
加在晶體管放大器基極上的交流電壓和從集電極輸出的交流電壓，這兩者的相位差正好等于180°.這種情況叫做反相位，或者叫做反相.
正弦量正交（90°）和反相（180°）都是特殊的相位差.
目前，國內(nèi)相位差測量儀生產(chǎn)廠家或研究單位明顯存在著技術(shù)老化問題，其采用的器件、方法和技術(shù)與技術(shù)*國家有較大的的差距。而*近發(fā)展的*的計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)等卻由技術(shù)、資金、管理等方面的原因未能應(yīng)用于相位測量技術(shù)，因此國內(nèi)相位測量的水平與國外水平有著相當(dāng)大的差距。同時(shí)，隨著國防和科教等領(lǐng)域的發(fā)展，迫切需要高精度高性能的相位測量系統(tǒng)，而且在一些特殊工程領(lǐng)域，還需要測量儀器具備其它特殊功能。由此可見，為縮小這些差距，對高精度相位測量算法的研究和相位測量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)刻不容緩。
本文介紹的是一套較完整的高精度相位差測量儀，提高相位及頻率參數(shù)的測量精度，并擴(kuò)展測相系統(tǒng)功能，由移相網(wǎng)絡(luò)模塊、相位差測量模塊及頻率測量模塊三大部分構(gòu)成，其系統(tǒng)功能主要是進(jìn)行相位差測量及頻率和幅度測量。SYN5607型相位計(jì)是由西安同步電子科技有限公司精心設(shè)計(jì)、自主研發(fā)生生產(chǎn)的數(shù)字式高精度頻率相位計(jì)。該設(shè)備是對對正弦/三角/梯形波/方波的相位差進(jìn)行精密測量，具有高度集成，精度高；穩(wěn)定性好，性能可靠，操作簡便、使用方便、安全等特點(diǎn)，相控雷達(dá)陣、無線電導(dǎo)航系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)的測距和定位，電力系統(tǒng)中相電壓的相位差測量等都有廣泛應(yīng)用。
該套高精度相位差測量儀的部分參數(shù)如下：
輸入信號(hào) | 波形 | 正弦/ 三角/ 梯形波 /方波 |
輸入阻抗 | 1MΩ | |
相位范圍 | 0° to 360° or ±180° | |
頻率范圍 | 10Hz ～20KHz | |
幅度范圍 | 0.5Vrms ～100Vrms | |
測量精度 | 相位測量精度 | ±0.1° |
相位分辨率 | 0.01° | |
頻率測量精度 | 2E-6 | |
環(huán)境特性 | 工作溫度 | 0℃～＋50℃ |
相對濕度 | ≤90%（40℃） | |
存儲(chǔ)溫度 | -30℃～＋70℃ | |
供電電源 | 交流 220V±10%， 50Hz±5%，功率小于75W | |
機(jī)箱尺寸 | 3U，19″標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱（上機(jī)架）482mm（寬）x370（深）x150mm（高） | |
選件 | 根據(jù)客戶要求定做類似產(chǎn)品。 | |
現(xiàn)代相位測量技術(shù)的發(fā)展可分為三個(gè)階段：**個(gè)階段是早期采用的諸如阻抗法、和/差法、三電壓法、對比法和平衡法等，雖方法簡單，但測量精度較低，第二階段是利用數(shù)字專用電路，微處理器、FPGA/CPLD、DSP等構(gòu)成測相系統(tǒng)，使測量精度得以大大提高，第三階段是充分利用計(jì)算機(jī)及智能化虛擬測量技術(shù)，從而大大簡化設(shè)計(jì)程序，增強(qiáng)功能，使得相應(yīng)的產(chǎn)品精度更高，功能更全，同時(shí)各種新的算法也隨之出現(xiàn)。
高精度相位差測量儀在工業(yè)領(lǐng)域中是經(jīng)常用到的一款測量工具，比如在電力系統(tǒng)中電網(wǎng)并網(wǎng)合閘時(shí)，要求兩電網(wǎng)電信號(hào)相同，這就要求精確測量兩工頻信號(hào)之間相位差。還有測量兩列同頻信號(hào)相位差在研究網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)頻率特性中具有重要意義。
高精度相位差測量儀主要是由鎖相環(huán)PLL（Phase Lock Loop）產(chǎn)生360倍頻基準(zhǔn)信號(hào)和移相網(wǎng)絡(luò)的基準(zhǔn)信號(hào)與待測信號(hào)進(jìn)行異或后的信號(hào)作為顯示器的閘門電路和控制信號(hào)。在電子系統(tǒng)非常廣泛應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)，到處可見到處理離散信息的數(shù)字電路，在電子技術(shù)中，頻率是*基本的參數(shù)之一，并且與許多電參量的測量方案、測量結(jié)果都有十分密切的關(guān)系，因此頻率的測量就顯得更為重要。
