[實用新型]一種同頻周期信號相位差的測試系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201922400511.3
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN211741411U
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發(fā)明（設計）人: 朱亞軍
• 申請（專利權）人: 珠海市科薈電器有限公司
• 主分類號: G01R25/00
• 分類號: G01R25/00
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 盧澤明

本實用新型公開一種同頻周期信號相位差的測試系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括信號調理模塊、采樣模塊、控制模塊、D/A轉換模塊、差分信號模塊、輸入輸出模塊，信號調理模塊的輸入端用于接收輸入信號，信號調理模塊的輸出端通過采樣模塊連接至控制模塊，控制模塊同步輸出輸入信號的采樣值至D/A轉換模塊，D/A轉換模塊同步輸出兩路模擬信號至差分信號模塊，差分信號模塊輸出兩路差分信號至采樣模塊，控制模塊讀取采樣模塊采集的兩路差分信號的采樣值，并輸出相位差計算結果至輸入輸出模塊。本實用新型可以簡單、準確地獲得高精度的相位差測量結果。

【技術領域】

本實用新型涉及信號分析與處理技術領域，具體的，涉及一種同頻周期信號相位差的測試系統(tǒng)。

【背景技術】

相位差是工業(yè)測控領域經(jīng)常需要測試的參數(shù)，其在信號分析、電路參數(shù)調試、工業(yè)自動化控制、電力電子技術中都有廣泛的應用。傳統(tǒng)常見的相位測試方法有過零測試法，諧波分析法。

過零檢測法通過檢測過零點的時間差，從而得到相位差，該方法需要鎖定過零點，存在精度不高、易受干擾造成測量不準的問題。

諧波分析法通過對輸人信號進行A/D采樣，然后對采樣后的離散序列進行FFT運算，可獲得所有諧波分量點的值，F(xiàn)FT計算的每個點可以用復數(shù)a+bi表示，這個點的相位再將獲得相位相減即可的相位差，同樣諧波分析法受A/D的量化誤差等影響，存在精度不高的問題。

【實用新型內容】

本實用新型的主要目的是提供一種可以簡單、準確地測量相位差的同頻周期信號相位差的測試系統(tǒng)。

為了實現(xiàn)上述的主要目的，本實用新型提供的一種同頻周期信號相位差的測試系統(tǒng)包括信號調理模塊、采樣模塊、控制模塊、D/A轉換模塊、差分信號模塊、輸入輸出模塊，所述信號調理模塊的輸入端用于接收輸入信號sig1、sig2，所述信號調理模塊的輸出端通過所述采樣模塊連接至所述控制模塊，所述控制模塊同步輸出輸入信號sig1、sig2的采樣值至所述 D/A轉換模塊，所述D/A轉換模塊同步輸出兩路模擬信號至所述差分信號模塊，所述差分信號模塊輸出兩路差分信號至所述采樣模塊，所述控制模塊讀取所述采樣模塊采集的兩路差分信號的采樣值，并輸出相位差計算結果至所述輸入輸出模塊。

進一步的方案是，所述測試系統(tǒng)還包括同步信號產(chǎn)生模塊，所述同步信號產(chǎn)生模塊的輸入端用于檢測輸入信號sig1、sig2的頻率信號，并產(chǎn)生采樣同步信號輸出以驅動采樣模塊對輸入的信號進行同步采樣。

更進一步的方案是，所述同步信號產(chǎn)生模塊包括信號整形電路以及鎖相環(huán)電路，所述信號整形電路的輸入端接收輸入信號sig1、sig2的頻率信號，所述信號整形電路的輸出端與所述鎖相環(huán)電路的輸入端電連接，所述鎖相環(huán)電路的輸出端輸出所述采樣同步信號。

更進一步的方案是，所述差分信號模塊包括第一增益自動調節(jié)單元、第二增益自動調節(jié)單元、第三增益自動調節(jié)單元、第四增益自動調節(jié)單元，第一所述增益自動調節(jié)單元的正輸入端與所述D/A轉換模塊的第一路輸出連接，第二所述增益自動調節(jié)單元的正輸入端與所述D/A轉換模塊的第二路輸出連接，第三所述增益自動調節(jié)單元的正輸入端與所述D/A轉換模塊的第二路輸出連接，第一所述增益自動調節(jié)單元的輸出端與第四所述增益自動調節(jié)單元的正輸入端連接，第二所述增益自動調節(jié)單元的輸出端與第四所述增益自動調節(jié)單元的負輸入端連接，第四所述增益自動調節(jié)單元的輸出端與所述采樣模塊的信號采集端連接。

更進一步的方案是，所述增益自動調節(jié)單元包括兩個信號鉗位保護電路、可編程增益儀器放大器，第一個所述信號鉗位保護電路的輸入端作為所述增益自動調節(jié)單元的正輸入端，第二個所述信號鉗位保護電路的輸入端作為所述增益自動調節(jié)單元的負輸入端，第一個所述信號鉗位保護電路、第二個所述信號鉗位保護電路的輸出端均與所述可編程增益儀器放大器的輸入端電連接，所述可編程增益儀器放大器的輸出端作為所述增益自動調節(jié)單元的輸出端。