labview相位差測量方法

(1)多步法;
(2)使用正弦波組合的單步法;
(3)使用Chirp信號的單步法;
(4)使用隨機(jī)信號的單步法

檢測相位差的三種方法的比較

檢測兩個(gè)測量量之間的相位差有三種方法：過零點(diǎn)法，相關(guān)法，頻譜分析法。

1.3 頻譜分析法測量相位差

1.3.1 原理介紹
頻譜分析法是通過離散傅里葉法對被檢測信號進(jìn)行頻譜分析,從而獲得信號的相頻特性,
然后計(jì)算兩信號在主頻率處的相位差值。
虛擬頻譜分析法測量相位差計(jì)的程序流程大體為:先對兩個(gè)同頻率的信號x1(t)和x2(t)采樣得到時(shí)間系列x1(k)和x2(k)(k=0,1,2,…,N-1),再分別求出各自的基波分量。程序流程如下圖所示。

在程序框圖的設(shè)計(jì)中調(diào)用的函數(shù)有:4個(gè)Array子模板上的IndexArray圖標(biāo),分別用來獲取信號1系數(shù)a11、b11的數(shù)值和信號2系數(shù)a21、b21的數(shù)值,通過公式(4)計(jì)算出相位差;4對移位寄存器,用于實(shí)現(xiàn)循環(huán)體內(nèi)數(shù)據(jù)的傳遞;為得到相位差,調(diào)入反正切函數(shù),并進(jìn)而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的運(yùn)算,將相位差由弧度轉(zhuǎn)化為角度表示。
該虛擬相位差計(jì)雖然是求兩個(gè)同頻率信號的相位差,但其實(shí)質(zhì)上是頻譜分析,只是求基頻分量而已。用計(jì)算機(jī)進(jìn)行譜分析已有成熟的軟件,問題在于如何選取采樣間隔ST(或采樣頻率Sf)、采樣點(diǎn)數(shù)N和截取長度pt,以保證一定的精度。時(shí)域無限長信號被截?cái)嘞喈?dāng)于原函數(shù)乘以矩形窗函數(shù),窗外時(shí)域信息全部損失,從而導(dǎo)致時(shí)域頻譜丟失,即泄漏。不同長度的窗函數(shù)泄漏情況也不同。此方法基于連續(xù)信號離散化處理的離散傅里葉變換(DFT)。FFT是DFT的一種快速算法,它要求所處理的數(shù)據(jù)總數(shù)為2m(m∈N);另外,要求采樣必須滿足“采樣定理”,否則會(huì)發(fā)生頻譜混疊。