Messung der Oszilloskopphase

Die Messung der Phasendifferenz zwischen zwei Sinusspannungen mit einem Oszilloskop hat praktische Bedeutung. Mit einem Zähler können Frequenz und Zeit gemessen werden, die Phasenbeziehung zwischen Sinusspannungen kann jedoch nicht direkt gemessen werden. Es gibt viele Methoden zur Phasenmessung mit einem Oszilloskop. Im Folgenden werden nur einige häufig verwendete einfache Methoden beschrieben.
1. Double-Trace-Methode
Bei der Dual-Trace-Methode wird ein Dual-Trace-Oszilloskop verwendet, um die Wellenformen zweier gemessener Spannungen auf einem Fluoreszenzschirm direkt zu vergleichen und deren Phasenbeziehung zu messen. Während der Messung wird das phasenvoreilende Signal mit dem YB-Kanal und das andere Signal mit dem YA-Kanal verbunden. Wählen Sie YB-Trigger. Stellen Sie den „t/div“-Schalter so ein, dass ein Zyklus der gemessenen Wellenform genau 8 Teilbereiche auf der horizontalen Skala einnimmt, sodass der Phasenwinkel eines Zyklus von 360 Grad gleichmäßig durch 8 geteilt wird und jeder 1 Teilbereich 45 entspricht Grad . Lesen Sie die Differenz T zwischen der Vorwärtswelle und der Rückwärtswelle auf der horizontalen Achse ab und berechnen Sie die Phasendifferenz mit der folgenden Formel φ:
φ= 45 Grad /div × T（div）
Wenn T==1.5div, dann φ= 45 Grad /div × 1.5div=67.5 Grad
2. Mustermethode zur Phasenmessung
Platzieren Sie die X-Achsen-Auswahl des Oszilloskops an der X-Achsen-Eingangsposition, verbinden Sie das Signal u1 mit dem Y-Achsen-Eingangsanschluss des Oszilloskops und verbinden Sie das Signal u2 mit dem X-Achsen-Eingangsanschluss des Oszilloskops. Stellen Sie die entsprechenden Knöpfe am Bedienfeld des Oszilloskops richtig ein, damit auf dem Fluoreszenzschirm eine Ellipse geeigneter Größe erscheint (in besonderen Fällen kann es sich um einen Kreis oder eine diagonale Linie handeln).
Das Signal u1 auf der Y-Achsen-Ablenkplatte gehe dem Signal u21/8-Zyklus auf der X-Achsen-Ablenkplatte voraus und die Anfangsphase von u2 sei Null φ 2=0. Wenn also u2 Null ist, ist u1 Null einen größeren Wert. Wie in der Abbildung am Punkt „0“ gezeigt. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich auch der Lichtfleck auf dem Leuchtschirm entsprechend am Punkt „0“. Wenn sich die Zeit ändert, steigt u1 und auch u2, und die Lichtpunkte auf dem Fluoreszenzschirm bewegen sich nach rechts und oben. Nach 1/8 Zyklen erreichen u1 und u2 jeweils den Punkt „1“. Zu diesem Zeitpunkt erreicht u1 den Maximalwert und u2 ist ein größerer Wert. Der Lichtfleck auf dem Leuchtschirm befindet sich bei der entsprechenden „1“. Wenn dies so weitergeht, zeichnet der Lichtpunkt auf dem Leuchtschirm eine im Uhrzeigersinn rotierende Ellipse. Wenn u1 hinter u2 zurückbleibt, bildet es eine Ellipse, die sich gegen den Uhrzeigersinn dreht. Dies geschieht natürlich nur, wenn die Signalfrequenz sehr niedrig ist (z. B. einige Hertz), und auf einem kurz nachleuchtenden Leuchtstoffschirm ist das Phänomen der Drehung der Lichtpunkte auf dem Leuchtstoffschirm im oder gegen den Uhrzeigersinn deutlich zu erkennen. Wie aus dem oben Gesagten ersichtlich ist, variiert die Form der Ellipse mit der Phasendifferenz zwischen den beiden sinusförmigen Signalspannungen u1 und u2. Daher kann die Phasendifferenz zwischen zwei Sinussignalen anhand der Form der Ellipse Δφ bestimmt werden. Sei A die Ordinate des Schnittpunkts der Ellipse und der Y-Achse und B die maximale Koordinate jedes Punktes auf der Ellipse. Wie aus der Abbildung ersichtlich ist, ist A die Momentanspannung, die u1 entspricht, wenn t=0