Фазовый сдвиг сигнала с частотой 1 кГц определяется двухканальным осциллографом с линейной разверткой

Метод линейной развертки реализуется при наблюдении на экране осциллографа одновременно двух исследуемых сигналов (рис. 1.1)
u1t=Um1∙sin2πft+φ1;u2t=Um2∙sin2πft+φ2, (1.1)
где f=1 кГц – частота сигнала, φ1, φ2 – фазы сигналов.
Для этого используются двухлучевые или двухканальные осциллографы. В том и другом случаях горизонтальные развертки осциллографов должны быть синхронизированы одним из исследуемых сигналов.
Можно использовать и однолучевой осциллограф, если на его вход Y подавать исследуемые сигналы поочередно через быстродействующий электронный коммутатор. При этом электронный коммутатор должен периодически переключать на вход Y осциллографа сигналы с частотой не менее (25…100) Гц, а горизонтальная развертка должна быть синхронизирована одним из исследуемых сигналов.
Если фазы сигналов постоянны, то фазовый сдвиг (разность фаз) сигналов не зависит от времени
φ=φ1-φ2 (1.2)
и может быть измерен по следующей методике.
54292520955000
5905502032000
Рисунок 1 Осциллографические измерения разности фаз
при периоде развертки Tр1=1 мс (а) и периоде развертки Tр2=10 мс (б)
В моменты времени на осциллограммах при которых напряжения u1t=u2t=0 производится отсчет времени tφ и T . По полученным отсчетам времени определяется фазовый сдвиг по формулам [1-3]
φ=2π∙tφT рад;φ=360∙tφT град. (1.3)
Погрешность измерения составляет примерно ∆φ=5…100 [2, с. 228] и вызвана нелинейностью развертки, неточностью измерения интервалов времени tφ и T, а также ошибками определения положения оси времени.
Измерение фазового сдвига определяется косвенным методом по измеренным значениям интервалов времени tφ и T на основе функциональной зависимостей (1.3). При этом измерение временных интервалов производится с максимальной абсолютной погрешностью, равной половине цены деления d масштабной сетки (половине одного малого деления шкалы) [1, с