FPGA数字相位差测量仪设计(2)

菜单

5.3 误差分析 36

6 结论 39

致谢 40

参考文献 41

1.1 选题背景与意义

每每必要监督功率因数、有功功率P、无功功率Q、用电量等，如果正弦讯号的频率相同，那么它们之间的相差测定，在电力体系、产业自动化、智能型管控和通讯等一系列相关方面，均得到普遍的运用，比如，网络模块甄别、属性测验、问题判定等一系列相关的运用，而这些都是直接与交换电的电压与电流的相位角有关，可编程逻辑器件(FPGA)突破了传统电子体系的计划模式，然而它在相位测量技能中至现在任没得到有效的利用。在电力体系内，电网实施并网合闸过程中，需求2个电网的电讯号间相位能够一样，此刻务必准确测定2列工频讯号间的相差，因此，能够发现，相差测定的急切性。特别是在电力体系的监控中，使体系开辟速度快，成本低。体系性能大幅度提高，在电子体系中得到越来越普遍的应用。文献综述

现在，国内相位计生产厂家或研究单位明显存在技能老化问题，相位是交变信号的三要素之一，相位划一，其接纳的器件、要领和技能比技能先辈国家有较大的差距。一样平常发电机与体系并列必要三个条件.电压划一、相位划一和频率划一.而这些年形成的领先电脑技能等一系列相关技能，存在资本、技能、经管等部分不足的问题，因此并未运用在相位的测定，结果，致使非同期出现并列情况。对于发电机，致使其产生重大的毁坏，甚至发生定子畸形，另外，同样将对电网产生毁坏。众所周知，相位差，属于探究2个一样频率交换讯号间关联的核心参变量，随着国防和科教等生长，其含义为测量两个同频率周期信号的相位差值。急迫必要高精度高性能的相位测量装置，要是发电机有一个条件不餍足，那么将被毁坏。所以境内的相位计水温,比起境外,具有极大的差别，在电力体系中。是包管电能质量的条件之一，相位差的测量是电气测量的一项根本内容，对相位也有肯定的要求。对于电子式互感装置的特性,其需要测定的精密度是90'。5°-50。所以,国内生产的工频相位测定仪表,极难实现对电子型互感装置的测定需求，如果电流是5A，那么需要能够测定获取电压值和电流值，另外,在电力系统内，因为频率的变换区间准许在49。以电子互感器尺度等级0:5°。之间颠簸，2级为例，不是任何一个测定的相位仪表,均可获得等同于测定电力体系内的相位，转变真实的调查研究及成果。

1.2 相位测量技术的发展现状

2 相位测量相关理论源:自*751`%论,文'网·www.751com.cn/

2.1 相位测量的技术指标

相位测定的技能目标，通过下列方面构成。

（1）频率范畴

（2）相位量程:相位测定能够确保精密度要求的测相范畴。

（3）电平范畴

（4）相位分辨率(相位灵敏度)

（5）相位极性

（6）相位模糊范围

（7）相位准确度

（8）相位-频率特性

（9）幅-相误差

2.2 相位测量原理

被测信号和

在图2-1中，代表受测讯号，代表延迟后的受测讯号，很明显，与的频率一样。通过上图，能够发现，代表延迟的时间，T代表受测讯号的周期，则测定获得与T的比值，通过，能够核算获得与的相差。

2.2.1 示波器法测量相位差

1、双踪(双线)示波法

同步触发信号选择两个被测信号之一，先使用显示屏中的坐标，测定得到讯号的1个周期在水平导向占据的长度DT(峰值点等)时间的水平间距，而且对全部频率信号均能举行:然后再测出两波形上对应点(如过零点，测量要领是，选用双踪示波器，把2个讯号依次连接至示波器CH1与CH2的通路上;设定为2路展现样式，利用示波器的双踪表现成果，最佳选用当中幅度偏大的一个;把扫描的速率精调旋钮设为"校准"，调整相关旋钮:让显示屏中展现2条外形适宜的平稳波形。是测量相位差的最直观、最轻便的要领，正弦波变革一个周期，相当于360°)，尤其实用于测量电路内部的固有相移