Измерение фазового сдвига
Понятие фазы связано с гармоническими (синусоидальными) колебаниями. Для напряжения 
полной фазой является весь аргумент гармонической функции; величину j называют начальной фазой. Для двух гармонических колебаний с равными частотами 
; 
,
вводят понятие разности фаз 
, которую обычно называют фазовым сдвигом.
Обычно принимают за начало отсчета момент времени, при котором начальная фаза первого (опорного) колебания равна 0. Тогда 
; 
где j – фазовый сдвиг между этими напряжениями.
Для негармонических, в частности импульсных, колебаний понятие фазового сдвига заменяют понятием сдвига во времени. В этом случае измеряют время задержки. Для гармонических колебаний времени задержки 
соответствует фазовый сдвиг 
.
Фазовый сдвиг можно измерить непосредственно по осциллограммам исследуемых напряжений, наблюдая их одновременно на экране осциллографа (рис. 3.1). Очевидно, что 
, где a – расстояние в делениях между пересечениями осциллограммами нулевой линии; b – длительность периода, выраженная в делениях шкалы. Для этих измерений используют осциллограф с двухлучевой электронной трубкой или со встроенным электронным коммутатором. Погрешность измерения угла j этим способом определяется погрешностями измерения длин отрезков а и b:
,где 
– погрешность измерения j; 
– абсолютные погрешности измерения отрезков а и b. Можно считать максимально возможной погрешностью одно малое деление шкалы осциллографа 
; 
.Здесь , j – в градусах; а, b – в малых делениях шкалы осциллографа.
|
|
|
При измерении фазового сдвига способом эллипса одно из исследуемых напряжений подают на вход Y, а другое – на вход Х осциллографа. Осциллограф работает в ХY -режиме (генератор линейной развертки отключен). При этом луч на экране описывает эллипс (рис. 3.2). Фазовый сдвиг определяют по формуле 
(3.1)где l, h – отрезки, отсекаемые эллипсом по осям Х и Y; L, H – максимальные отклонения по осям Х и Y.
 |
Погрешность измерения этим способом вычисляют по формуле
, (3.2)
а погрешность 
принимается равной одному малому делению шкалы осциллографа, H и h – размеры эллипса, выраженные в малых делениях шкалы осциллографа.
При измерениях этим способом необходимо учитывать фазовый сдвиг, вызываемый неидентичностью фазочастотных характеристик усилителей вертикального и горизонтального отклонений осциллографа, 
, где 
– сдвиг фаз между каналами Y и Х.
Дата добавления: 2016-01-04; просмотров: 21; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!