מהי מדידת פאזה באוסילוסקופ

מהי מדידת פאזה באוסילוסקופ

שימוש באוסילוסקופ למדידת הפרש הפאזות בין שני מתחים סינוסואידים הוא בעל משמעות מעשית. מונה יכול למדוד תדר וזמן, אבל הוא לא יכול למדוד ישירות את יחסי הפאזות בין מתחים סינוסואידים. השימוש באוסילוסקופים למדידת השלב של שיטות רבות, הבאות, רק כמה שיטות פשוטות בשימוש נפוץ.

1. שיטת עקבות כפולה
שיטת עקבות כפולה היא אוסילוסקופ כפול עקבות על מסך הפלורסנט כדי להשוות ישירות את צורת הגל של שני המתחים הנמדדים כדי למדוד את יחסי הפאזה שלהם. מדידה, השלב שלפני האות לערוץ YB, האות השני לערוץ YA. בחר ב-YB Trigger. כוונן את מתג "t/div" כך שמחזור אחד של צורת הגל הנמדדת תופס בדיוק 8div בסולם האופקי, כך שזווית הפאזה של מחזור אחד ב-360 מעלות מחולקת ל-8 חלקים שווים, וכל 1div שווה ערך ל-45 מעלות. קראו את ההפרש T בין צורת הגל החורגת לצורת הגל המשכית בציר האופקי, וחשבו את הפרש הפאזה φ לפי הנוסחה הבאה:

φ=45 מעלות /div × T (div)

אם T == 1.5div, אז φ=45 מעלות /div × 1.5div=67.5 מעלות .

2. Li Shayu שיטה גרפית למדידת פאזה
מקמו את בחירת ציר ה-X של האוסילוסקופ במיקום הכניסה של ציר ה-X, חברו את האות u1 לכניסת ציר ה-Y של האוסילוסקופ ואת האות u2 לכניסת ציר ה-X של האוסילוסקופ. כוונן את הכפתור הרלוונטי בלוח האוסילוסקופ בצורה מתאימה, כך שהמסך הפלורסנט יראה גודל מתאים של האליפסה (במקרים מיוחדים, זה עשוי להיות עיגול חיובי או קו אלכסוני).

ניתן לראות, להגדיר את לוח ההטיה של ציר Y על מוביל האות u1 בלוח ההטיה של ציר X במחזור האות u21/8, להגדיר את השלב הראשוני של u2 הוא אפס, כלומר, φ2=0, אז כאשר ה-u2 הוא אפס, u1 הוא ערך גדול יותר. כמו הנקודה "0" באיור. בשלב זה, גם נקודת האור במסך הפלורסנט ממוקמת בנקודת "0". עם שינוי הזמן, u1 עולה, גם u2 עולה, מסך הפלורסנט בנקודת האור מימין למעלה. כאשר מחזור 1/8, u1, u2 הגיעו לנקודת "1", בזמן זה, u1 הגיע לערך המקסימלי שלו, u2 הוא ערך גדול יותר, מסך הפלורסנט ממוקם בנקודת האור המתאימה "1". זה ממשיך, נקודת האור על מסך הפלורסנט תעקוב אחר סיבוב האליפסה בכיוון השעון. אם u1 מפגר אחרי u2, נוצרת אליפסה מסתובבת נגד כיוון השעון. כמובן, זה רק בתדר האות נמוך מאוד (כגון כמה הרץ), ובזוהר הקצר של המסך הפלורסנט ייראה בבירור על נקודת האור של המסך הפלורסנטי עם כיוון השעון או נגד כיוון השעון. מהאמור לעיל, צורת האליפסה נראית עם שני מתח האותות הסינוסואידיים u1, הבדל הפאזות u2 שונה. לכן, על פי צורת האליפסה כדי לקבוע את שני האותות הסינוסואידים בין הפרש הפאזה Δφ. באיור 5-13 קבוצה A היא האליפסה וציר Y של קואורדינטות האורך, B היא אליפסה על הקואורדינטות של הערך המרבי. מהאיור, A הוא המתח המיידי המתאים ל-u1 ב-t=0, כלומר

A=Um1sinφ1

B היא המשרעת המקבילה ל-u1, כלומר

ב=Um1

לפיכך A/B=(Um1sinφ1)/Um1=sinφ1

להביע. במבחן בפועל לנוחות הקריאה, קרא לעתים קרובות 2A, 2B (או 2C, 2D), לפי הנוסחה

Δφ=arcsin (2A/2B) או Δφ=arcsin (2C/2D)

כדי לחשב את הפרש הפאזות.