低頻率數(shù)字相位差測量儀設(shè)計論文(已修改)
2025-01-30 15:24 本頁面
【正文】 低頻率數(shù)字相位測量儀引言相位差測量數(shù)字化的優(yōu)點(diǎn)在于硬件成本低、適應(yīng)性強(qiáng)、對于不同的測量對象只需要改變程序的算法，且精度一般優(yōu)于模擬式測量。在電工儀表、同步檢測的數(shù)據(jù)處理以及電工實(shí)驗(yàn)中，常常需要測量兩列同頻率信號之間的相位差。例如，電力系統(tǒng)中電網(wǎng)并網(wǎng)合閘時，需要求兩電網(wǎng)的電信號的相位差。相位差測量的方法很多，典型的傳統(tǒng)方法是通過示波器測量，這種方法誤差較大，讀數(shù)不方便。為此，我們設(shè)計了一種基于鎖相環(huán)倍（分）頻的相位差測量儀，該儀器以鎖相環(huán)倍（分）頻電路為核心，實(shí)現(xiàn)了工頻信號相位差的自動測量及數(shù)字顯示。 1 論文摘要本系統(tǒng)為低頻數(shù)字式相位/頻率測量儀，由移相網(wǎng)絡(luò)模塊、相位差測量模塊及頻率測量模塊三大部份構(gòu)成，其系統(tǒng)功能主要是進(jìn)行相位差測量及頻率測量。移相網(wǎng)絡(luò)主要是由RC移相電路和LM324運(yùn)放電路組成，將被測信號送入移相網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)RC移相、LM324隔離放大，產(chǎn)生兩路信號，一路為基準(zhǔn)信號經(jīng)過波形轉(zhuǎn)換，另一路為移相后的信號。分別經(jīng)過波形轉(zhuǎn)換、整形、二分頻送給相位測量模塊及頻率測量模塊。相位差測量儀主要是由鎖相環(huán)PLL（Phase Lock Loop）產(chǎn)生360倍頻基準(zhǔn)信號和移相網(wǎng)絡(luò)的基準(zhǔn)信號與待測信號進(jìn)行異或后的信號作為顯示器的閘門電路和控制信號。頻率測量模塊主要是用計數(shù)法測量頻率的，它是有某個已知標(biāo)準(zhǔn)時間間隔Ts內(nèi)，測出被測信號重復(fù)出現(xiàn)的次數(shù)N，然后計算出頻率f=N/Ts.顯示電路模塊主要是由計數(shù)器、鎖存器、譯碼器和數(shù)碼管組成。目錄1設(shè)計任務(wù)書 ……………………………………………………………………………….32設(shè)計方案概述 ……………………………………………………………………………33系統(tǒng)的組成………………………………………………………………………………4.………………………………………………………………………………4………………………………………………………………4………………………………………………………………61)波形轉(zhuǎn)換、整形放大…………………………………………………………82)鎖相環(huán)倍頻……………………………………………………………………93)閘門電路………………………………………………………………………114)控制門…………………………………………………………………………115)計數(shù)器…………………………………………………………………………116)鎖存器…………………………………………………………………………117)顯示譯碼器與數(shù)碼管…………………………………………………………11……………………………………………………………121)數(shù)字頻率計的基本原理………………………………………………………122)系統(tǒng)框圖………………………………………………………………………124附錄………………………………………………………………………一、設(shè)計任務(wù)書（一）任務(wù)設(shè)計仿真一數(shù)字相位計（二）主要技術(shù)指標(biāo)與要求：（1）輸入信號頻率為1KHZ～20KHZ可調(diào)（2）輸入信號的幅度為10mV（3）采用數(shù)碼管顯示結(jié)果，176。（4）采用外部5V直流電源供電（三）對課程設(shè)計的成果的要求（包括圖表）設(shè)計電
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