填充計數式相位測量的分析與實現
2012-12-23
一． 填充計數測量相位的原理
要獲得兩個同頻信號間的相位值有多種實現方法。較為常用的一種是采用過零鑒相法，這種方法的基本要點是：將兩個同頻被測信號整形為兩個方波信號，其前后沿分別對應于被測信號的正向過零點和負向過零點，然后測量出這兩個同頻方波的前沿（或后沿）之間的時間差比例，即為這兩個被測信號之間的相位差，簡稱相差。
二．計數脈沖頻率與相位計算精度的關系
從上述方法測量相位的原理來看，要獲得兩個同頻信號間的相位差，只要獲得兩個計數值N和n，通過(1)式計算即可。那么相位計算的分辯率就為3600/N ，也就是表示相差的最小單位。當被測信號的頻率一定時，計數脈沖的頻率就決定了相位測量的精度。如在一個信號周期內所獲得的計數脈沖的個數為360個，則獲得相差的最小單位是3600/360=10（可看作是每個脈沖代表10）。若在一個信號周期內所獲得的計數脈沖的個數為3600個，則獲得相差的最小單位就為3600/3600=0.10（可看作是每個脈沖代表0.10）。
從以上分析來看，從152.6Hz到 555.6Hz，兩檔計數頻率應對這一頻率區的被測信號是重疊的，即在該頻率區內，這兩檔計數頻率都滿足（4）式，這個重疊區的存在是必要的，它保證了自動切換計數脈沖頻率的操作不發生振蕩。但重疊區不必這么大，在實際應用中，為了保證測量精度可通過程序將重疊區限制在200Hz至250Hz 這個范圍內。
來源 電能質量分析儀 http://www.jeraylynn.com/
要獲得兩個同頻信號間的相位值有多種實現方法。較為常用的一種是采用過零鑒相法，這種方法的基本要點是：將兩個同頻被測信號整形為兩個方波信號，其前后沿分別對應于被測信號的正向過零點和負向過零點，然后測量出這兩個同頻方波的前沿（或后沿）之間的時間差比例，即為這兩個被測信號之間的相位差，簡稱相差。
二．計數脈沖頻率與相位計算精度的關系
從上述方法測量相位的原理來看，要獲得兩個同頻信號間的相位差，只要獲得兩個計數值N和n，通過(1)式計算即可。那么相位計算的分辯率就為3600/N ，也就是表示相差的最小單位。當被測信號的頻率一定時，計數脈沖的頻率就決定了相位測量的精度。如在一個信號周期內所獲得的計數脈沖的個數為360個，則獲得相差的最小單位是3600/360=10（可看作是每個脈沖代表10）。若在一個信號周期內所獲得的計數脈沖的個數為3600個，則獲得相差的最小單位就為3600/3600=0.10（可看作是每個脈沖代表0.10）。
從以上分析來看，從152.6Hz到 555.6Hz，兩檔計數頻率應對這一頻率區的被測信號是重疊的，即在該頻率區內，這兩檔計數頻率都滿足（4）式，這個重疊區的存在是必要的，它保證了自動切換計數脈沖頻率的操作不發生振蕩。但重疊區不必這么大，在實際應用中，為了保證測量精度可通過程序將重疊區限制在200Hz至250Hz 這個范圍內。
來源 電能質量分析儀 http://www.jeraylynn.com/
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