Как можно измерить разность фаз между двумя синусоидальными напряжениями одинаковой частоты?

Известны способы определения разности фаз двух синусоидальных напряжений одинаковой частоты. Однако они применимы только для установившегося режима и не могут быть использованы для получения информации о фазовом сдвиге во время переходного процесса, который будет иметь место после ком. мутаций в цепи.

Предлагаемый способ позволяет определять разность фаз и в том случае, когда одно или оба сравниваемых напряжения или тока снимаются с С или RL цепей непосредственно после проведения :в них коммутаций, то есть когда в цепи еще протекает переходный процесс. Это достигается тем, что информация о фазовом угле между двумя напряжениями или токами извлекается из анализа расположения экстремумов синусоидальных колебаний. В случае переходного процесса после коммутаций в RC или L цепях у тока или напряжения происходит смещение положения как точек перехода через О, так экстремумов колебания по сравнению с устаповивщимся током или иапряжением.

На чертеже изображены два сравниваемых синусоидальных напряжения (или тока) Ui и

U2, причем одно (Uz) показано в переходном режиме, который может быть после коммутации в RL или RC.

Положение экстремумов каждого напряжения или тока может быть выделено любым из известных способов. На чертеже Дф - разность фаз между сравниваемыми колебаниями. Величина смещений экстремумов колебания

переходного процесса по отношению « колебанию установившегося процесса (если бы последнее начиналось сразу без переходного режима ) определит методическую погрешность способа. Эта величина может быть получена

на основании выражений напряжения или тока переходного процесса любым известным способом определения экстремума функции.

Например, для RL цепи, учитывая, что ток установившегося процесса равен

20

- /устХ81п (ш -{- О ср),

-уст

где - начальная фаза тока:

(f aTcig--сдвиг фазы между током и

А

напряжением. Ток переходного процесса

t

inep /перХ fsln (cujf -f - с - Sin (i -9) 6,

где т -- постоянная времени L цепи.

Смещение первого от момента коммутации экстремума тока переходного процесса равно

АГ - ДГ, -ДГ,,

где Д - время появления первого экстремум-а тока переходного продесса в долях периода;

ДГ2 - время появления первой вершины тока установившегося процесса в долях периода, определяемого из условия отсутствия переходного процесса, равное

Ar,-f (т: /2-6 + 9).

Таким образом, в случае заданной точности измерения могут быть обусловлены либо пределы изменения параметров и цепей, либо при заданном диапазоне их изменения - момент

времени, разрещдющи. й определение разности фаз, отсчитандый от момента коммутации. В последнем случае разность фаз двух синусоидальных колебаний начинает определяться с того экстремума колебания переходного процесса, смещение которого дает методическую погрещность меньщуцэ или равную заданной.

Не ясно в какой отрасли измеряется разность фаз. Если в электроснабжении, то это будет уже перекос по фазам и в трёхфазной сети измеряется по разности напряжений на фазах. Угол как раз и будет фазой. Без перекоса угол сдвига фаз будет 90 градусов.

Есть специальные приборы - фазометры.
Ещё легко запустить оба сигнала на двухлучевом осциллографе и посчитать по клеточкам.