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填充計(jì)數(shù)式相位測(cè)量的分析與實(shí)現(xiàn)
2012-12-23
一． 填充計(jì)數(shù)測(cè)量相位的原理
要獲得兩個(gè)同頻信號(hào)間的相位值有多種實(shí)現(xiàn)方法。較為常用的一種是采用過零鑒相法，這種方法的基本要點(diǎn)是：將兩個(gè)同頻被測(cè)信號(hào)整形為兩個(gè)方波信號(hào)，其前后沿分別對(duì)應(yīng)于被測(cè)信號(hào)的正向過零點(diǎn)和負(fù)向過零點(diǎn)，然后測(cè)量出這兩個(gè)同頻方波的前沿（或后沿）之間的時(shí)間差比例，即為這兩個(gè)被測(cè)信號(hào)之間的相位差，簡(jiǎn)稱相差。
二．計(jì)數(shù)脈沖頻率與相位計(jì)算精度的關(guān)系
從上述方法測(cè)量相位的原理來看，要獲得兩個(gè)同頻信號(hào)間的相位差，只要獲得兩個(gè)計(jì)數(shù)值N和n，通過(1)式計(jì)算即可。那么相位計(jì)算的分辯率就為3600/N ，也就是表示相差的最小單位。當(dāng)被測(cè)信號(hào)的頻率一定時(shí)，計(jì)數(shù)脈沖的頻率就決定了相位測(cè)量的精度。如在一個(gè)信號(hào)周期內(nèi)所獲得的計(jì)數(shù)脈沖的個(gè)數(shù)為360個(gè)，則獲得相差的最小單位是3600/360=10（可看作是每個(gè)脈沖代表10）。若在一個(gè)信號(hào)周期內(nèi)所獲得的計(jì)數(shù)脈沖的個(gè)數(shù)為3600個(gè)，則獲得相差的最小單位就為3600/3600=0.10（可看作是每個(gè)脈沖代表0.10）。
從以上分析來看，從152.6Hz到 555.6Hz，兩檔計(jì)數(shù)頻率應(yīng)對(duì)這一頻率區(qū)的被測(cè)信號(hào)是重疊的，即在該頻率區(qū)內(nèi)，這兩檔計(jì)數(shù)頻率都滿足（4）式，這個(gè)重疊區(qū)的存在是必要的，它保證了自動(dòng)切換計(jì)數(shù)脈沖頻率的操作不發(fā)生振蕩。但重疊區(qū)不必這么大，在實(shí)際應(yīng)用中，為了保證測(cè)量精度可通過程序?qū)⒅丿B區(qū)限制在200Hz至250Hz 這個(gè)范圍內(nèi)。
來源 電能質(zhì)量分析儀 http://vntnorcwa.cn/
要獲得兩個(gè)同頻信號(hào)間的相位值有多種實(shí)現(xiàn)方法。較為常用的一種是采用過零鑒相法，這種方法的基本要點(diǎn)是：將兩個(gè)同頻被測(cè)信號(hào)整形為兩個(gè)方波信號(hào)，其前后沿分別對(duì)應(yīng)于被測(cè)信號(hào)的正向過零點(diǎn)和負(fù)向過零點(diǎn)，然后測(cè)量出這兩個(gè)同頻方波的前沿（或后沿）之間的時(shí)間差比例，即為這兩個(gè)被測(cè)信號(hào)之間的相位差，簡(jiǎn)稱相差。
二．計(jì)數(shù)脈沖頻率與相位計(jì)算精度的關(guān)系
從上述方法測(cè)量相位的原理來看，要獲得兩個(gè)同頻信號(hào)間的相位差，只要獲得兩個(gè)計(jì)數(shù)值N和n，通過(1)式計(jì)算即可。那么相位計(jì)算的分辯率就為3600/N ，也就是表示相差的最小單位。當(dāng)被測(cè)信號(hào)的頻率一定時(shí)，計(jì)數(shù)脈沖的頻率就決定了相位測(cè)量的精度。如在一個(gè)信號(hào)周期內(nèi)所獲得的計(jì)數(shù)脈沖的個(gè)數(shù)為360個(gè)，則獲得相差的最小單位是3600/360=10（可看作是每個(gè)脈沖代表10）。若在一個(gè)信號(hào)周期內(nèi)所獲得的計(jì)數(shù)脈沖的個(gè)數(shù)為3600個(gè)，則獲得相差的最小單位就為3600/3600=0.10（可看作是每個(gè)脈沖代表0.10）。
從以上分析來看，從152.6Hz到 555.6Hz，兩檔計(jì)數(shù)頻率應(yīng)對(duì)這一頻率區(qū)的被測(cè)信號(hào)是重疊的，即在該頻率區(qū)內(nèi)，這兩檔計(jì)數(shù)頻率都滿足（4）式，這個(gè)重疊區(qū)的存在是必要的，它保證了自動(dòng)切換計(jì)數(shù)脈沖頻率的操作不發(fā)生振蕩。但重疊區(qū)不必這么大，在實(shí)際應(yīng)用中，為了保證測(cè)量精度可通過程序?qū)⒅丿B區(qū)限制在200Hz至250Hz 這個(gè)范圍內(nèi)。
來源 電能質(zhì)量分析儀 http://vntnorcwa.cn/
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