相位差

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發(fā)布時(shí)間：2013/9/17 13:42:32
作者：量值溯源

一、定義

　　兩個(gè)頻率相同的交流電相位的差叫做相位差，或者叫做相差。

　　例如兩個(gè)正弦電壓為和，則相位差為：

二、原理

　　研究加在電路上的交流電壓和通過這個(gè)電路的交流電流的相位差。如果電路是純電阻，那么交流電壓和電流電流的相位差等于零。也就是說交流電壓等于零的時(shí)候，交流電流也等于零，交流電壓變到最大值的時(shí)候，交流電流也變到最大值。這種情況叫做同相位，或者叫做同相。如果電路含有電感和電容，交流電壓和交流電流的相位差一般是不等于零的，也就是說一般是不同相的，或者電壓超前于電流，或者電流超前于電壓。

　　加在晶體管放大器基極上的交流電壓和從集電極輸出的交流電壓，這兩者的相位差正好等于180°。這種情況叫做反相位，或者叫做反相。

三、分析

　　如果θ₁₂=0，稱u₁（t）與u₂（t）同相，如圖1所示，這時(shí)兩個(gè)正弦量同時(shí)達(dá)到正的最大值，也同時(shí)達(dá)到零；

相位差

圖1 圖2 圖3

　　如果θ₁₂>0，稱u₁（t）超前，或稱u₂（t）滯后。假設(shè)θ₁>0, θ₂<0,，如圖2所示；

　　如果θ₁₂=±π，稱u₁（t）與u₂（t）反相，如圖3所示；

四、測量

　　兩同周期正弦電量對(duì)應(yīng)點(diǎn)間角度差值的測量。此兩正弦電量可以同為電壓、電流，或一為電壓、一為電流等。對(duì)應(yīng)點(diǎn)常取正弦電量由負(fù)到正的過零點(diǎn)，相當(dāng)于正弦電量函數(shù)的初相角。相位差的單位是度或弧度，正、負(fù)號(hào)表示領(lǐng)先或滯后關(guān)系

　　待測相位差的正弦電量的頻率范圍很廣，因此采用的測量方法和儀器一般隨頻率的高低來選擇。常用的方法是直接法和間接法。

1、直接法：

　　使用專用的儀表如指針式相位表、數(shù)字相位表，或采用陰級(jí)示波器來測量相位差。采用陰極示波器時(shí)，將兩同頻正弦電壓信號(hào)分別加到示波器的X、Y軸，得到如圖4所示的橢圓圖形,則兩正弦電壓之間的相位差∮＝arcsin(b/α)。這一方法不能判斷兩信號(hào)哪一個(gè)領(lǐng)先或滯后，并且在∮值接近零時(shí)，橢圓也退化接近成為一條直線，即b值很小,所以∮值很難測準(zhǔn)。