Исследование фазового сдвига по осциллограммам исследуемых напряжений
Техническое задание Провести компьютерное моделирование методов измерения фазового сдвига двух синусоидальных сигналов с заданными характеристиками.
Диапазон измеряемых углов сдвига фаз, эл. град . . .± ( 0...180); Диапазон рабочих частот, кГц . 100. . в соответствии с заданием; Диапазон входных напряжений, мВ . 50. . . в соответствии с заданием; Работа включает следующие методы измерения фазы: 1. Измерение по осциллограммам исследуемых напряжений; 2. Измерение методом эллипса (фигуры Лиссажу); 3. Преобразование фазового сдвига во временной интервал; 4. Разработка функциональной и электрической схемы цифрового фазометра. Провести моделирование на основе программы Electronuics Work Bench (EWB).
Введение Задача измерения сдвига фаз сигналов часто используется в электро и радио измерениях. Измерительные приборы, специально предназначенные для измерения угла сдвига фаз, называются фазометрами. Фазометр является основным узлом электронного обрамления современных оптических интерферометров. Фазой гармонического напряжения U(t)=Umsin(ωt+φ0) называется аргумент функции U(t), описывающей колебательный процесс. Фаза гармонического напряжения является линейной функцией времени. Угол сдвига фаз представляет собой модуль разности фаз двух гармонических сигналов U1(t) и U2(t) одинаковой частоты. Таким образом, если U1(t)=U1msin(ωt+φ1), a U2(t)=U2msin(ωt+φ2), то по определению угол сдвига фаз Δφ равен Δφ=|φ1 - φ2|. Рис 1. Гармонические колебания со сдвигом по фазе Если φ1 и φ2 постоянные, то Δφ от времени не зависит. При Δφ = 0 гармонические напряжения называются синфазными, при Δφ = ±π - противофазными. Выбор метода измерения угла сдвига фаз зависит от диапазона частот, амплитуды сигнала и от требуемой точности измерения. Результат измерения выражается либо в градусах, либо в радианах. Ниже рассматриваются часто используемые решения подобной задачи. Исследование фазового сдвига по осциллограммам исследуемых напряжений Собрать схему из двух генераторов синусоидального напряжения частотой f0 по заданию (на примере 100 Гц). У одного из генераторов устанавливаем фазовый сдвиг (например, 45 град). Контроль ведется с помощью двухлучевого осциллографа. Рис 1.1. Схема измерений и результирующие осциллограммы Реперы осциллографа устанавливаем на максимальные значения сигналов. И в правом нижнем углу берется отсчет Δt=T2-T1=3.6 мс. Период колебания Т0=1/f0=1/100 Гц=0.0 1с=10 мс. Фазовый сдвиг в градусах рассчитывается по формуле Для разных фазовых сдвигов результаты измерений записать в таблицу. Положительный фазовый сдвиг условно считается при установке фазы генератора V1, а отрицательный – при установке фазы генератора V2.
Точность этого способа не высока. Погрешность зависит от: ¾ неточности измерения временных интервалов, ¾ нелинейности развертки. Погрешность измерений составляет обычно ±10 %.
Популярное: Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (633)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |