[发明专利]一种超低频正弦信号相位差的同步快速测量方法及装置

摘要

本发明涉及用于一种超低频正弦信号相位差的同步快速测量方法及装置，属于电子测量技术领域。结合同步测量技术和虚拟仪器技术，利用远小于一个波形周期的局部波形获得正弦信号的相位值，从而实现超低频正弦信号相位差的快速测量。快速测量装置包括第一信号调理电路、第二信号调理电路、第一模数转换电路、第二模数转换电路、第一数据寄存电路、第二数据寄存电路、接口电路、计算机、输入输出电路、时钟电路和逻辑控制电路。本发明可以用不足一个周期的部分波形获得其两路正弦信号的相位差，避免了传统相位测量方法的多周期波形测量及多种噪声误差影响因素，可用于制作超低频相位测量系统以及用于超低频相位参数的计量校准。

主权项

1.一种超低频正弦信号相位差的同步快速测量方法，用于两路超低频正弦信号相位差测量，待测的两路正弦信号具有相同频率，其特征在于，其具体步骤为：1)对两路待测正弦信号进行信号调理，利用模数转换电路对调理后的两路信号进行同步采样，将采样得到的两路波形数据序列y_k，i送入计算机，其中k表示第k路正弦信号对应的通道编号且k＝1，2，i表示同步采样序列中采样点序号且i＝1，2，…，n，两路通道中同一序号采样点的采样时刻相同；2)使用计算机将接收到的两路波形序列分别进行正弦拟合，获得两路正弦的初始相位具体为：2.1 对两路正弦信号分别进行数学描述，设第k路正弦信号波形为其中，A_k为第k路正弦信号幅值，为第k路正弦信号初始相位值；第k路正弦信号波形数据序列为y_k，i＝y_k(t_i)＝y_k((i-1)×Δτ)其中，通道采样时间间隔ΔτΩ1/v，v为通道采样速率；2.2 计算机对两路波形数据序列y_k，i分别进行正弦波形四参数拟合，获得拟合信号其中，为第k路正弦信号幅度的拟合值，为正弦信号角频率的拟合值，为第k路正弦信号初始相位的拟合值，为第k路正弦信号直流分量值的拟合值；2.3 计算第一路正弦信号和第二路正弦信号之间的正弦波信号的相位差测量值为其中，和为拟合正弦波的初始相位；3)计算机将计算得到的两个通道正弦波形间的相位差以虚拟仪器的方式进行显示输出。