Що таке вимірювання фази на осцилографі
Використання осцилографа для вимірювання різниці фаз між двома синусоїдальними напругами має практичне значення. Лічильник може вимірювати частоту та час, але він не може безпосередньо вимірювати співвідношення фаз між синусоїдальними напругами. Використання осцилографів для вимірювання фази багатьма методами, нижче наведено лише кілька загальновживаних простих методів.
1. Метод подвійного сліду
Метод подвійної траси — це осцилограф із подвійною трасою на флуоресцентному екрані для прямого порівняння форми хвилі двох виміряних напруг для вимірювання їх співвідношення фаз. Вимірювання, фаза попереду сигналу в каналі YB, іншого сигналу в каналі YA. Виберіть тригер YB. Відрегулюйте перемикач "t/div" так, щоб один цикл виміряної форми сигналу займав рівно 8 поділів на горизонтальній шкалі, щоб фазовий кут одного циклу 360 градусів був поділений на 8 рівних частин, і кожен 1 поділ був еквівалентним 45 градусам. Зчитайте різницю T між формою сигналу, що перевищує, і формою сигналу, що відстає, по горизонтальній осі та обчисліть різницю фаз φ за такою формулою:
φ=45 градус /діл × T (діл)
Якщо T == 1.5div, тоді φ=45 градус /div × 1.5div=67.5 градус .
2. Лі Шаю графічний метод вимірювання фази
Розмістіть вибір осі X осцилографа у положенні входу осі X, підключіть сигнал u1 до входу осцилографа Y, а сигнал u2 — до входу осі X осцилографа. Відрегулюйте відповідну ручку на панелі осцилографа належним чином, щоб флуоресцентний екран показував відповідний розмір еліпса (в окремих випадках це може бути позитивне коло або діагональна лінія).
Як видно, встановіть пластину відхилення осі Y на відведення сигналу u1 у пластині відхилення осі X на цикл сигналу u21/8, установіть початкову фазу u2 дорівнює нулю, тобто φ2=0, тому, коли u2 дорівнює нулю, u1 є більшим значенням. Наприклад, точка "0" на малюнку. У цей час точка світла на флуоресцентному екрані також відповідно розташована в точці "0". Зі зміною часу u1 зростає, u2 також зростає, флуоресцентний екран у точці світла вгорі праворуч. Коли 1/8 циклу u1, u2 досягли точки «1», у цей час u1 досяг максимального значення, u2 є більшим значенням, флуоресцентний екран розташований у відповідній точці світла «1». Це продовжується, точка світла на флуоресцентному екрані відстежуватиме обертання еліпса за годинниковою стрілкою. Якщо u1 відстає від u2, утворюється еліпс, що обертається проти годинникової стрілки. Звичайно, це відбувається лише в тому випадку, якщо частота сигналу дуже низька (наприклад, кілька герц), і в короткому післясвітінні флуоресцентного екрана буде чітко видно на флуоресцентному екрані точку світла за годинниковою стрілкою або проти годинникової стрілки. З вищесказаного видно форму еліпса з двома синусоїдальними напругами сигналу u1, u2, коли різниця фаз різна. Отже, за формою еліпса визначити два синусоїдальних сигнали між різницею фаз Δφ. На рисунку 5-13 набір A — це еліпс і перетин осі Y поздовжніх координат, B — еліпс на координатах максимального значення. З малюнка A — миттєва напруга, що відповідає u1 при t=0, тобто
A=Um1sinφ1
B — амплітуда, що відповідає u1, тобто
B=Um1
Таким чином A/B=(Um1sinφ1)/Um1=sinφ1
щоб висловити. У реальному тесті для зручності читання часто читають 2A, 2B (або 2C, 2D) за формулою
Δφ=arcsin (2A/2B) або Δφ=arcsin (2C/2D)
обчислити різницю фаз.
