Измерение сдвига фаз

►Сдвиг фаз между двумя напряжениями определяется методами непосредственной оценки и сравнения при исследовании

различного рода четырехполюсников (трансформаторов, фильтров, усилителей и др.) в заданном диапазоне частот, а также зависимости сдвига фаз от частоты. Сдвиг фаз выражается в радианах или градусах.

Наиболее распространены для измерения сдвига фаз электродинамический (на низких частотах), электронный, цифровой фазометры и осциллограф (на высоких частотах).

Отечественной промышленностью выпускаются электродинамические фазометры типа Д578, приведенная погрешность которых находится на уровне ±0,5%. Принцип работы электронных аналоговых и цифровых фазометров рассмотрен в § 55.

Способ оценки сдвига фаз между двумя напряжениями с помощью электронно-лучевого осциллографа методом эллипса иллюстрируется рис. 122, б. Одно из исследуемых напряжений u₁=U_1msinωt подают на вход вертикального, а другое u₂=U_2msin(ωt—φ) — на вход горизонтального канала электроннолучевого осциллографа. На экране появится фигура — эллипс (рис. 122, б). Центр эллипса совмещают с началом координат. Находят точки пересечения эллипса с осями и определяют максимальную абсциссу (ординату). При t = 0 и t = 2π/ω напряжение и₁ = 0, а напряжение u₂=±U_2msinφ.

Отрезок ab эллипса пропорционален 2U_2msinφ, а отрезок cd, соответствующий максимальному отклонению луча по горизонтали, пропорционален 2U_2m.В этом случае

Можно вычислить сдвиг по фазе и по отношению большой В и малой А осей эллипса:

Погрешность измерения сдвига фаз осциллографом составляет 5÷10% и определяется неточностью отсчета длин отрезков, деформацией эллипса из-за наличия высших гармоник в исследуемых напряжениях, наличием собственного сдвига фаз в каналах прибора.