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訪問次數(shù)：95更新時間：2023-04-11 13:20:45
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。這兩個頻率相同的交流電，可以是兩個交流電流，可以是兩個交流電壓，可以是兩個交流電動勢，也可以是這三種量中的任何兩個。一臺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j12>0時，稱**個正弦量比第二個正弦量的相位越前（或超前）j12；
（2）當j12<0時，稱**個正弦量比第二個正弦量的相位滯后（或落后）|j12|；
（3）當j12=0時，稱**個正弦量與第二個正弦量同相，如圖7-1(a）所示；
（4）當j12=±π或±180°時，稱**個正弦量與第二個正弦量反相；
（5）當j12=±π/2或±90°時，稱**個正弦量與第二個正弦量正交。
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°.在計算電路電流有效值時，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*的計算機技術(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大的差距。同時，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)功能主要是進行相位差測量及頻率和幅度測量。SYN5607型相位計是由西安同步電子科技有限公司精心設(shè)計、自主研發(fā)生生產(chǎn)的數(shù)字式高精度頻率相位計。該設(shè)備是對對正弦/三角/梯形波/方波的相位差進行精密測量，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，相控雷達陣、無線電導(dǎo)航系統(tǒng)、自動控制系統(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 | 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℃） | |
存儲溫度 | -30℃～＋70℃ | |
供電電源 | 交流 220V±10%， 50Hz±5%，功率小于75W | |
機箱尺寸 | 3U，19″標準機箱（上機架）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)展可分為三個階段：**個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**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算機及智能化虛擬測量技術(shù)，從而大大簡化設(shè)計程序，增強功能，使得相應(yīng)的產(chǎn)品精度更高，功能更全，同時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，要求兩電網(wǎng)電信號相同，這就要求精確測量兩工頻信號之間相位差。還有測量兩列同頻信號相位差在研究網(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倍頻基準信號和移相網(wǎng)絡(luò)的基準信號與待測信號進行異或后的信號作為顯示器的閘門電路和控制信號。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。
