[發明專利]一種相位差測量裝置及方法有效
| 申請號： | 201110233831.X | 申請日： | 2011-08-15 |
| 公開（公告）號： | CN102419397A | 公開（公告）日： | 2012-04-18 |
| 發明（設計）人： | 吳炳方;吳方明;楊雷東 | 申請（專利權）人： | 中國科學院遙感應用研究所 |
| 主分類號： | G01R25/00 | 分類號： | G01R25/00;G01N9/24 |
| 代理公司： | 北京市德權律師事務所 11302 | 代理人： | 趙紅霞 |
| 地址： | 100101 北京市朝陽*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 相位差 測量 裝置 方法 | ||
1.一種相位差測量裝置，其特征在于：所述裝置包括
??相位差測量單元，用于將兩接收天線的電磁波相位差轉換為數字量；
??極性判斷單元，用于判斷兩接收天線的電磁波相位超前還是滯后；
??測控單元，用于處理測量數據、顯示測量結果以及傳輸數據給上位機。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：所述相位差測量單元中具體包括
??相位檢測器，將兩接收天線的電磁波相位差轉換為電信號；?
??低通濾波器，用于濾除干擾信號、信號阻抗匹配和信號電流放大;
??模數轉換器，將電信號模擬量轉換為數字量；
??其中，相位檢測器,低通濾波器和模數轉換器順序相連。
3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：所述極性判斷單元包括
???雙通道電壓比較器，用于將兩正弦電磁波均整形為方波;?
???D觸發器，用于比較兩方波的相位關系；
???其中，雙通道電壓比較器的兩路輸出分別與D觸發器的D輸入端和時鐘輸入端相連，雙通道電壓比較器和D觸發器相連。
4.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：
???所述測控單元，包括微控制器，用于控制模數轉換器的數據轉換，對測量數據進行處理，控制顯示裝置與USB控制器的數據傳輸；
????顯示裝置在微控制器的控制下顯示測量結果；
????USB控制器在微控制器的控制下將測量數據通過USB接口傳輸給上位機；
其中，微控制器分別與顯示裝置和USB控制器相連。
5.根據權利要求2所述的一種相位差測量裝置，其特征在于：所述相位檢測器為乘法器型的相位檢測器。
6.根據權利要求2所述的一種相位差測量裝置，其特征在于：所述低通濾波器為巴特沃什型有源低通濾波器。
7.利用權利要求1所述的裝置實現相位差測量方法，其特征在于：包括以下步驟，
??S100，將來至兩接收天線的電磁波送入相位檢測器，相位差轉換為電信號，經過低通濾波器濾除高頻干擾信號、阻抗匹配及電流放大后，由模數轉換器將電信號模擬量轉換數字量；
??S200，將來至兩接收天線的電磁波送入雙通道電壓比較器，將兩正弦電磁波均整形為方波，由D觸發器比較兩方波的相位超前與滯后關系；
??S300，微控制器獲得模數轉換結果,并運用去極值平均濾波法減小隨機測量誤差，計算出電壓值????????????????????????????????????????????????；
??S400，微控制器獲得極性判斷結果，按公式（由極性判斷結果確定，、是常數）計算出相位差值；
??S500,相位差測量結果在顯示裝置上顯示，并由USB控制器經USB接口送入上位機。
8.根據權利要求7所述的一種相位差測量方法，其特征在于：步驟S100中所述電磁波為同頻率正弦波。
9.根據權利要求7所述的一種相位差測量方法，其特征在于：步驟S300中所述去極值平均濾波方法為：連續采樣N次，剔除其最大值和最小值，再求余下N-2個采樣的平均值。
10.根據權利要求7所述的一種相位差測量方法，其特征在于：步驟S400中、的值取得采用方法為：由雙通道信號源同時輸出兩路頻率相同相位差為的正弦波，經過相位差測量裝置將相位差轉換為電壓，并在LCD上顯示出電壓；采取以10°步進進行0?~?360°移相，通過測量獲得反映相位差電壓與相位差的離散數據；再通過最小二乘法計算出、的值。
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