基于LabVIEW的相位差测量

基于LabVIEW的相位差测量

张朕滔于美珍谭宇航

重庆市计量质量检测研究院重庆400054

摘要：文章阐述了测量相位差的作用和意义。在分析对比各种测量方法的特点之后，选择了利用相关分析原理来对相位差进行测量。该方法是在LabVIEW平台上，通过图形化编程语言来实现，和传统的相位差测量方法相比，相关分析法具有抗干扰能力强最终的用户界面较好，操作简便、实用等优点。

关键词：相位差；测量；虚拟仪器（LabVIEW）

1.测量相位差的作用和意义

相位差是电类学科中常出现的一个概念，在研究仪器性能时，相位差的精确程度越来越重要，具体表现在：

（1）在正弦稳态电路分析研究中，相位差是一个非常重要的参数；

（2）在雷达、声纳等系统中，研究相位差具有重要的军事价值和现实作用；

（3）在研究网络的频率特性时，检测两个信号的相位差是非常重要的一个环节之一；

（4）相位差是工业测控领域经常需要测量的参数，并且它是工程信号分析的基本任务之一；

（5）在三相电路中，相位差是一个极为重要的参数，通过设置相位，可以把三相电路设置为对称三相电路和不对称三相电路；

（6）功率因数、有功功率P、无功功率Q、用电量等在电力系统的监控中都是非常重要参数，而这些量与交流电压与电流的相位差角Φ有密切的联系，所以该系统在投入使用时，必须进行相位差的测量；

2.相关法的原理

本节就通过在实验箱上采集数据来验证相关法来测量相位差，其实现的原理图如图2-1所示。由于从信号源上采集的正弦波数据是动态的数据，但相关分析是对静态数组做求和运算，所以应该把从信号源中采集的动态信号转换为静态的数组，LabVIEW中提供了一个很好的控件，直接调用就可以把动态的数据（比如正弦信号等）转换为静态的数组。但它们的实质是没有变化的，因为在进行模拟仿真时，两路信号都是在平台上模拟出来的，这样就会出现很多的信号参数设置控件，在进行采集信号分析时，可以直接把模拟仿真部分的信号控件去掉。

通过以上的分析可知，在电类学科中用相关分析原理来进行相位差的测量具有很大的适用价值，并且利用图形化编程语言来编程实现具有很大的发展前景。

4.总结

文章首先对相位差的概念进行了说明，即相位差是两路同频信号的初相位之差，然后再对测量相位差的作用作了简单的介绍，通过相关法来进行相位差的测量，并且在LabVIEW平台上，通过G语言的编程来实现，最后再在软件LabVIEW中用G语言进行编程来实现了相位差的测量，达到了用户界面较好，操作简便、实用的目的。

参考文献：

[1]苗立交，杨新华.基于LabVIEW的相位差测量技术的研究与实现[J].电子测量技术，2010，33(6).

[2]王永高，薛冬新，宋希庚.基于LabVIEW的相位差法测量发动机轴功率[J].微计算机信息，2007，23(1).

[3]王旭明，王志云.基于频率合成的相位差测量方法[J].电子与仪表，2007，44(496).

[4]周卫华.基于DSP相位差测量系统的设计[J].测控技术，2007，26(5).

作者简介：张朕滔（1990-），男，重庆市永川区人，民族：汉职称：工程师，学历：硕士研究生。研究方向：电力可靠性研究.

于美珍（1989-），女，重庆市永川区人，民族：汉职称：助理工程师，学历：大学本科。研究方向：电力可靠性研究.

谭宇航（1989-），民族：汉，职称：实验师，学历：硕士研究生。研究方向：电气控制技术.