การวัดเฟสบนออสซิลโลสโคปคืออะไร

การวัดเฟสบนออสซิลโลสโคปคืออะไร

การใช้ออสซิลโลสโคปเพื่อวัดความแตกต่างของเฟสระหว่างแรงดันไฟฟ้าไซน์ซอยด์สองตัวมีความสำคัญในทางปฏิบัติ ตัวนับสามารถวัดความถี่และเวลาได้ แต่ไม่สามารถวัดความสัมพันธ์ของเฟสระหว่างแรงดันไฟฟ้าไซน์ซอยด์ได้โดยตรง การใช้ออสซิลโลสโคปในการวัดเฟสทำได้หลายวิธี ต่อไปนี้ เป็นเพียงวิธีง่ายๆ ที่นิยมใช้กันไม่กี่วิธีเท่านั้น

1. วิธีการติดตามสองครั้ง
วิธีดูอัลเทรซเป็นออสซิลโลสโคปแบบดูอัลเทรซบนหน้าจอฟลูออเรสเซนต์เพื่อเปรียบเทียบรูปคลื่นของแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้ทั้งสองโดยตรงเพื่อวัดความสัมพันธ์ของเฟส การวัด เฟสข้างหน้าสัญญาณเข้าช่อง YB อีกสัญญาณเข้าช่อง YA เลือกทริกเกอร์ YB ปรับสวิตช์ "t/div" เพื่อให้หนึ่งรอบของรูปคลื่นที่วัดได้จะมีขนาด 8div พอดีในสเกลแนวนอน เพื่อให้มุมเฟสของหนึ่งรอบ 360 องศาแบ่งออกเป็น 8 ส่วนเท่าๆ กัน และแต่ละ 1div จะเท่ากับ 45 องศา อ่านความแตกต่าง T ระหว่างรูปคลื่นที่เกินและรูปคลื่นที่ล้าหลังในแกนนอน และคำนวณความแตกต่างของเฟส φ ตามสูตรต่อไปนี้:

φ=45 องศา /div × T (div)

ถ้า T == 1.5div ดังนั้น φ=45 องศา /div × 1.5div=67.5 องศา

2. วิธีการวัดเฟสแบบกราฟิก Li Shayu
วางการเลือกแกน X ของออสซิลโลสโคปไว้ที่ตำแหน่งอินพุตแกน X เชื่อมต่อสัญญาณ u1 เข้ากับอินพุตแกน Y ของออสซิลโลสโคป และสัญญาณ u2 เข้ากับอินพุตแกน X ของออสซิลโลสโคป ปรับปุ่มที่เกี่ยวข้องบนแผงออสซิลโลสโคปอย่างเหมาะสม เพื่อให้หน้าจอฟลูออเรสเซนต์แสดงขนาดวงรีที่เหมาะสม (ในกรณีพิเศษ อาจเป็นวงกลมบวกหรือเส้นทแยงมุม)

จะเห็นได้ว่า ตั้งแผ่นโก่งแกน Y บนตะกั่วสัญญาณ u1 ในแผ่นโก่งแกน X บนวงจรสัญญาณ u21/8 ตั้งเฟสเริ่มต้นของ u2 ให้เป็นศูนย์ เช่น φ2=0 ดังนั้นเมื่อ u2 เป็นศูนย์ u1 จึงมีค่ามากกว่า เช่นจุด "0" ในรูป ในเวลานี้ จุดแสงบนหน้าจอฟลูออเรสเซนต์ก็อยู่ที่จุด "0" ด้วยเช่นกัน เมื่อเวลาเปลี่ยน u1 เพิ่มขึ้น u2 ก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน หน้าจอฟลูออเรสเซนต์ที่จุดแสงทางด้านขวาบน เมื่อถึงจุด 1/8 u1, u2 ถึงจุด "1" ในเวลานี้ u1 ถึงค่าสูงสุดแล้ว u2 เป็นค่าที่ใหญ่กว่า หน้าจอฟลูออเรสเซนต์จะอยู่ในจุดแสงที่สอดคล้องกัน "1" สิ่งนี้ดำเนินต่อไป จุดแสงบนหน้าจอฟลูออเรสเซนต์จะติดตามการหมุนของวงรีตามเข็มนาฬิกา ถ้า u1 ตามหลัง u2 จะเกิดวงรีที่หมุนทวนเข็มนาฬิกา แน่นอนว่านี่เป็นเพียงความถี่ของสัญญาณที่ต่ำมาก (เช่น ไม่กี่เฮิรตซ์) และในช่วงแสงระเรื่อสั้นๆ ของจอฟลูออเรสเซนต์จะมองเห็นได้ชัดเจนบนจุดจอฟลูออเรสเซนต์ของแสงตามเข็มนาฬิกาหรือปรากฏการณ์การหมุนทวนเข็มนาฬิกา จากด้านบน รูปร่างของวงรีจะเห็นได้จากแรงดันสัญญาณไซน์ทั้งสอง u1, u2 เฟสต่างกัน ดังนั้นตามรูปร่างของวงรีเพื่อตรวจสอบสัญญาณไซน์สองสัญญาณระหว่างความแตกต่างของเฟสΔφ ในรูปที่ 5-13 ชุด A คือวงรีและจุดตัดของแกน Y ของพิกัดตามยาว B คือวงรีบนพิกัดของค่าสูงสุด จากรูป A คือแรงดันไฟฟ้าชั่วขณะซึ่งสัมพันธ์กับ u1 ที่ t=0 กล่าวคือ

อ=อุม1ซินφ1

B คือแอมพลิจูดที่สอดคล้องกับ u1 เช่น

บ=อืม1

ดังนั้น A/B=(Um1sinφ1)/อืม1=sinφ1

เพื่อแสดง ในการทดสอบจริงเพื่อความสะดวกในการอ่านมักจะอ่านว่า 2A, 2B (หรือ 2C, 2D) ตามสูตร

Δφ=อาร์คซิน (2A/2B) หรือ Δφ=อาร์คซิน (2C/2D)

เพื่อคำนวณผลต่างเฟส