如何使用示波器测量两个频率相同的正弦信号的相位差

步骤如下，假设被测信号A,B均为正弦波，并且示波器已经基本设置好，而不需要太多调整。

要分几种情况

1 两个信号是同源的，即相关的，用数字示波器测量

将信号A输入示波器CH1

将触发源选为CH1

按“自动测试”键（Autoset），则A信号会在屏幕上下居中稳定显示。

将信号B输入示波器CH2，由于A,B信号是相关的，所以两个信号都能稳定显示。

调整CH2的幅度和位移，使其幅度与A信号相当，并且在屏幕上下居中。

使用“光标”功能，移动X1光标至A信号与屏幕中心横线的上升交点处。

使用“光标”功能，移动X2光标至B信号与屏幕中心横线的上升交点处。

此时屏幕数字显示时间差数值即为A与B的相位差。
2 两个信号是同源的，即相关的，用模拟示波器测量

将信号A，B分别输入输入示波器CH1和CH2

将触发源选为CH1

调整同步触发电平使A信号波形显示稳定，由于A,B信号是相关的，所以两个信号都能稳定显示。

分别调整CH1和CH2的幅度和位移，使A，B信号幅度相当，并且在屏幕上下居中。

分别读出A信号和B信号与屏幕中心横线的上升交点处的坐标，两坐标值的时间差A与B的相位差。

 

3 两个信号不是同源的，即无关的，用数字示波器测量

将信号A输入示波器CH1

将触发源选为CH1

按“自动测试”键（Autoset），则A信号会在屏幕上下居中稳定显示。

将信号B输入示波器CH2，由于A,B信号是无关的，所以B信号会相对A信号轻微移动。

调整CH2的幅度和位移，使其幅度与A信号相当，并且在屏幕上下居中。

按下“运行/停止”键（RUN/STOP）

使用“光标”功能，移动X1光标至A信号与屏幕中心横线的上升交点处。

使用“光标”功能，移动X2光标至B信号与屏幕中心横线的上升交点处。

此时屏幕数字显示时间差数值即为A与B的相位差。

 

4 两个信号不是同源的，即无关的，用模拟数字示波器测量（比较麻烦,要手疾眼快呃）

将信号A，B分别输入输入示波器CH1和CH2

将触发源选为CH1

调整同步触发电平使A信号波形显示稳定，由于A,B信号是无关的，所以B信号会相对A信号轻微移动。

分别调整CH1和CH2的幅度和位移，使A，B信号幅度相当，并且在屏幕上下居中。

调整水平位移扭，将A信号与屏幕中心横线的上升交点处移到屏幕最左端（或最右端）。

读出B信号与屏幕中心横线的上升交点处的坐标，B信号坐标值即为A与B的相位差。由于B信号相对A信号轻微移动，每次读数会有偏差，可多次读出然后平均。

已知u= 311sin（314t- 30°） V，I= 5sin（314t+ 60°） A，则u与i的相位差为

jui= (-30°） - (+ 60°） = - 90°，即u比i滞后90°，或i比u超前90°。

相位差的取值范围和初相一样，小于等于π（180°）对于超出范围的，同样可以用加减2Nπ来解决。

如果电路含有电感和电容，对于纯电容电路电压相位滞后于电流（电压滞后电流多少度也可以表述成电流超前电压多少度），纯电感电路电流相位滞后于电压，滞后的相位值都为π的一半，或者说90°。在计算电路电流有效值时，电容电流超前90，电感落后90，可用矢量正交分解加合。

扩展资料：

相位关系

（1） 当 j12> 0时，称第一个正弦量比第二个正弦量的相位越前（或超前） j12；

（2） 当 j12< 0时，称第一个正弦量比第二个正弦量的相位滞后（或落后）| j12|；

（3） 当 j12 = 0时，称第一个正弦量与第二个正弦量同相；

（4） 当 j12 = ±π或±180°时，称第一个正弦量与第二个正弦量反相；

（5） 当 j12 = ±π/2或±90°时，称第一个正弦量与第二个正弦量正交。

参考资料来源：百度百科-相位差

需要两个通道输入正弦信号，然后选择测量菜单中的相位测量，设定“通道1到通道2“或者“通道2到通道1”即可，屏幕上自动显示两个信号的相位差。
如果用信号源输出信号的话，可以调节任一信号的相位，即可调节两个信号之间的相位差。

这个简单，把两个方波进行异或，用430单片机的定时器A测量异或后的方波的脉冲宽度，在对测量数据进行简单的计算就可得到相位差。。。具体程序如下：
P1SEL
|=
BIT2;
//设置P12端口为功能模块使用
TACTL
|=TACLR;
TACTL
=
TASSEL_2+TAIE+MC1;
//定时器A时钟信号选择SMCLK
8M,清计数寄存器，使能中断，同时设置定时器A计数模式为连续增计模式
CCTL1
=CM0+SCS+CAP+CCIE;
//输入上升沿捕获,同步，capture模式
CCI0A为捕获信号源，中断使能
//TACCTL1
=~CCIFG;
//清CCR2
的标志位
//中断允许
_EINT();
LPM0;
}
#pragma
vector=TIMERA1_VECTOR
//定时器A中断处理
__interrupt
void
timer_a(void)
{
switch(TAIV)
//向量查询
{
case
2:
//捕获中断
if(CCTL1CM0)
//上升沿
{
CCTL1=(CCTL1(~CM0))|CM1;
//更变设置为下降沿触发
start=TACCR1;
//记录初始时间
overflow=0;
//溢出计数变量复位
}
else
if(CCTL1CM1)
//下降沿
{
CCTL1=(CCTL1(~CM1))|CM0;
//更变设置为上升沿触发
end=TACCR1;
//用start,end,overflow计算脉冲宽度
TACTL
=~TAIE;
//不使能中断
CCTL1
=~CCIE;
P1SEL
=~BIT2;
_DINT();
LPM0_EXIT;
}
break;
case
10:
//定时器溢出中断
overflow++;
break;
//溢出计数加1
default:break;
}
}
然后再对得到的start,end,overflow处理计算即可。。。

在电路测试实验中，相位差测量（简称相位测量）的应用很广泛。例如测量各种滤波器移相器和放大器等双口网络的频率特性时，就需要对它们的输入信号与输出信号之间的相位差进行测量，也就是测量不同频率的正弦信号在通过双口网络时所产生的相位移。
用示波器来进行相位差的测量，能测量的最小相角可达5-10度。双踪示波器测量相位差时，可采用直接显示波形的方法。
设有两个频率的正弦信号电压
u1=vm1sin（ωt+φ1）
u2
=vm2sin（ωt+φ2）
它们之间的相位差为δφ=（ωt+φ1）-（ωt+φ2）=φ1-φ2
上式中φ1为电压u1的初相，φ2为电压u2的初相，由上式可知，两个同频率的正弦电压的相位差与时间无关。
将这两个被测的正弦信号分别输入到双踪示波器的cha和chb两通道内，如图c所示，此时示波器x轴的线性锯齿波电压同时对两个被测信号进行扫描，调节两条扫描线（即时基线）使之重合，于是在示波器的荧光屏上就可以同时显示出两个信号的波形，如图
d所示。
根据荧光屏上显示的u1和u2两个信号的波形，量出它们的一个周期在示波器时间基线上所占的格数（所对应的相位为360度）和两个波形相位点在时间基线上间距的格数m，从而求得相位差
δφ=（n/m）360度
为了读数和计算方便，测量时可以适当调节示波器面板上的相关旋钮，使荧光屏上显示的信号的一个周期恰好为x轴上坐标刻度的九格（或八格），这样x轴上的刻度值每格就代表360度/9=40度（360度/8=45度）。

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