引言相位差测量数字化的优点在于硬件成本低、适应性强、对于不同的测量对象只需要改变程序的算法，且精度一般优于模拟式测量。在电工仪表、同步检测的数据处理以及电工实验中，常常需要测量两列同频率信号之间的相位差例如，电力系统中电网并网合闸时，需要求两电网的电信号的相位差。相位差测量的方法很多，典型的传统方法是通过示波器测量，这种方法误差较大，读数不方便。为此我们设计了一种基于锁相环倍（分）频的相位差测量仪，该仪器以锁相环倍（分）频电路为核心，实现了工频信号相位差的自动测量及数字显示。论 文 摘 要本系统为低频数字式相位/频率测量仪，由移相网络模块、相位差测量模块及频率测量模块三大部份构成，其系统功能主要是进行相位差测量及频率测量。移相网络主要是由 RC 移相电路和 LM324 运放电路组成，将被测信号送入移相网络，经 RC 移相、LM324 隔离放大，产生两路信号，一路为基准信号经过波形转换，另一路为移相后的信号。分别经过波形转换、整形、二分频送给相位测量模块及频率测量模块。相位差测量仪主要是由锁相环 PLL（Phase Lock Loop）产生 360 倍频基准信号和移相网络的基准信号与待测信号进行异或后的信号作为显示器的闸门电路和控制信号。频率测量模块主要是用计数法测量频率的，它是有某个已知标准时间间隔 Ts 内，测出被测信号重复出现的次数 N，然后计算出频率 f=N/Ts.显示电路模块主要是由计数器、锁存器、译码器和数码管组成。目录1 设计任务书 ……………………………………………………………………………….32 设计方案概述 ……………………………………………………………………………33 系统的组成………………………………………………………………………………4.3.1 总体框图………………………………………………………………………………43.2 移相网络部分………………………………………………………………43.3 相位测量部分………………………………………………………………61)波形转换、整形放大…………………………………………………………82)锁相环倍频……………………………………………………………………93)闸门电路………………………………………………………………………114)控制门…………………………………………………………………………115)计数器…………………………………………………………………………116)锁存器…………………………...
