Co je měření fáze na osciloskopu
Použití osciloskopu k měření fázového rozdílu mezi dvěma sinusovými napětími má praktický význam. Čítač může měřit frekvenci a čas, ale nemůže přímo měřit fázový vztah mezi sinusovými napětími. Použití osciloskopů k měření fáze mnoha metod, dále jen několika běžně používaných jednoduchých metod.
1. Metoda dvojitého sledování
Metoda duálního sledování je osciloskop se dvěma stopami na fluorescenční obrazovce, který přímo porovnává tvar vlny dvou měřených napětí pro měření jejich fázového vztahu. Měření, fáze před signálem do kanálu YB, druhý signál do kanálu YA. Vyberte spouštěč YB. Nastavte přepínač „t/div“ tak, aby jeden cyklus měřeného tvaru vlny zabíral přesně 8 dílků na horizontální stupnici, takže fázový úhel jednoho cyklu 360 stupňů je rozdělen na 8 stejných částí a každý 1 dílek je ekvivalentní 45 stupňům. Odečtěte rozdíl T mezi překmitem a zpožděným průběhem na vodorovné ose a vypočítejte fázový rozdíl φ podle následujícího vzorce:
φ=45 stupeň /div × T (div)
Pokud T == 1.5div, pak φ=45 stupeň /div × 1,5div=67.5 stupně .
2. Li Shayu grafická metoda měření fáze
Umístěte volbu osy X osciloskopu na vstupní pozici osy X, připojte signál u1 ke vstupu osy Y osciloskopu a signál u2 ke vstupu osy X osciloskopu. Nastavte odpovídajícím způsobem příslušný knoflík na panelu osciloskopu tak, aby fluorescenční stínítko ukazovalo vhodnou velikost elipsy (ve zvláštních případech to může být kladný kruh nebo diagonální čára).
Je vidět, nastavte vychylovací desku osy Y na vedení signálu u1 ve vychylovací desce osy X na cyklu signálu u21/8, nastavte počáteční fázi u2 na nulu, tj. φ2=0, takže když je u2 nula, u1 je větší hodnota. Jako například bod "0" na obrázku. V tomto okamžiku je bod světla na fluorescenční obrazovce také odpovídajícím způsobem umístěn v bodě „0“. Se změnou času stoupá u1, stoupá také u2, fluorescenční stínítko na světelném bodě vpravo nahoře. Když 1/8 cyklu, u1, u2 bylo dosaženo bodu "1", v tomto okamžiku u1 dosáhlo své maximální hodnoty, u2 je větší hodnota, fluorescenční stínítko je umístěno v odpovídajícím světelném bodě "1". Toto pokračuje, bod světla na fluorescenční obrazovce bude sledovat rotaci elipsy ve směru hodinových ručiček. Pokud u1 zaostává za u2, vytvoří se elipsa rotující proti směru hodinových ručiček. Samozřejmě je to pouze v případě, že frekvence signálu je velmi nízká (např. několik hertzů) a při krátkém dosvitu fluorescenční obrazovky bude jasně vidět na fluorescenční obrazovce bod světla ve směru nebo proti směru hodinových ručiček. Z výše uvedeného je vidět tvar elipsy se dvěma sinusovým signálem napětí u1, u2 fázový rozdíl je odlišný. Proto podle tvaru elipsy určíme dva sinusové signály mezi fázovým rozdílem Δφ. Na obrázku 5-13 je sada A elipsa a průsečík osy Y podélných souřadnic, B je elipsa na souřadnicích maximální hodnoty. Z obrázku je A okamžité napětí odpovídající u1 při t=0, tzn
A=Um1sinφ1
B je amplituda odpovídající u1, tzn
B=Um1
Tedy A/B=(Um1sinφ1)/Um1=sinφ1
vyjádřit. Ve skutečném testu pro pohodlí čtení často čtěte 2A, 2B (nebo 2C, 2D) podle vzorce
Δφ=arcsin (2A/2B) nebo Δφ=arcsin (2C/2D)
pro výpočet fázového rozdílu.
