labview相位差测量方法

在虚拟仪器环境下测量网络(电路)频率特性的方法主要有以下4种:

(1)多步法;
(2)使用正弦波组合的单步法;
(3)使用Chirp信号的单步法;
(4)使用随机信号的单步法

检测相位差的三种方法的比较

检测两个测量量之间的相位差有三种方法：过零点法，相关法，频谱分析法。

1.3 频谱分析法测量相位差

1.3.1 原理介绍
频谱分析法是通过离散傅里叶法对被检测信号进行频谱分析,从而获得信号的相频特性,
然后计算两信号在主频率处的相位差值。
虚拟频谱分析法测量相位差计的程序流程大体为:先对两个同频率的信号x1(t)和x2(t)采样得到时间系列x1(k)和x2(k)(k=0,1,2,…,N-1),再分别求出各自的基波分量。程序流程如下图所示。

在程序框图的设计中调用的函数有:4个Array子模板上的IndexArray图标,分别用来获取信号1系数a11、b11的数值和信号2系数a21、b21的数值,通过公式(4)计算出相位差;4对移位寄存器,用于实现循环体内数据的传递;为得到相位差,调入反正切函数,并进而实现相应的运算,将相位差由弧度转化为角度表示。
该虚拟相位差计虽然是求两个同频率信号的相位差,但其实质上是频谱分析,只是求基频分量而已。用计算机进行谱分析已有成熟的软件,问题在于如何选取采样间隔ST(或采样频率Sf)、采样点数N和截取长度pt,以保证一定的精度。时域无限长信号被截断相当于原函数乘以矩形窗函数,窗外时域信息全部损失,从而导致时域频谱丢失,即泄漏。不同长度的窗函数泄漏情况也不同。此方法基于连续信号离散化处理的离散傅里叶变换(DFT)。FFT是DFT的一种快速算法,它要求所处理的数据总数为2m(m∈N);另外,要求采样必须满足“采样定理”,否则会发生频谱混叠。