比对法和平衡法，虽然方法简单，但测量精度较低第二阶段是利用数字专用电路微处理器等来构成测试系统，使测量精度得以大大提高第三阶段是充分利用计算机及智能化测量技术，从而大大简化设计程序，增强功能，使得响应的产品精度更高功能更全。 同时，各种新的算法测量手段和新的设计方法及器件也随之出现。 目前国外提出了改进测相位测量精确度的方法，包括有用专用数字处理芯片，利用正余弦表格及傅里叶变换方法来计算相位差，可大大提高测量精度。 采用新器件及设计方法提高相位测量精度及展宽工作频率范围。 采用新的算法来进行相位测量。 采用高精度相位测量设备，通过相位输出信号，利用桥路与输入信号相位进行比较，从而测出相位差。 目前，人们已经开发出了很多基于不同微处理芯片的相位计，常见的有以下几种于来实现。 它的优点是可以进行功能仿真，而且和的片内资源基丰富，设计的流程简单，缺点是开发成本高。 基于单片机控制的相位计。 该方法由过零检测及异或电路,将两路输入信号的相位差转换成方波,再利用单片机对该方波的高低电平分别计数,通过求得占空比得到相位差。 对不同频率的输入信号,采用不同的计数信号进行多周期多次测量求平均的计数方法。 该方案的有效测量频域范围,最终实验电路达到的精度为。 基于技术的相位计。 相位检测系统主要由前置电路实现将被测信号无论是电压还是电流变换为以内交流电压信号由电压跟随器提高整个系统的输入阻抗,以保证测量系统与被测信号源相接时不吸收信号源能量,使信号源的工作状态不被改变。 由于电压跟随器反馈量大,增益稳定度也高,故它是种缓冲电路。 然后信号输入到低通滤波器,滤波后的待测信号分成两路,路经峰值采样保持电路由和组成的采得峰值电压,送入自带的转换器采样,仪表技术王秀霞,郑绳楦,基于的高精度相位差测量系统,自动化技术与应用操长茂,秦工,数字式相位差测量仪邬利挺,严利平,基于的累次双向差动触发器型数字鉴相方法,机电工程白鹏,王建华,刘君华,基于虚拟仪器的相位测量算法研究,电测与仪表二〇年三月二日星期三摘要本论文针对在个工业和民用场合，为了对各种低频信号进行分析，常常引入相位测量,而典型的传统方法是通过显示器测量,这种方法误差比较大﹑读数不方便等问题，本论文就此问题设计了种数字相位测量仪对其进行相位时间间隔测量。 以单片机为核心，用零比较器将正弦波信号转换为方波，通过由触发器组成的双稳态触发器实现两方波信号的相位差，将得到的信号经过模拟开关进行整幅，使之高电平为基准电压,低电平为，整幅后的波形经整流滤波形成直流电压，对不同的占空比输入直流电压在,用位进行采样,可使其精度远大于设计要求的。 显示采用七段数码管，并用作为显示器的驱动，对的亮度进行调节。 论文设计了相位比较电路移相电路显示电路直流稳压电路。 系统采用软硬件结合的方式，测量精度高稳定性好操作简单，适合使用于各种需要的低频相位测量场合。 关键词相位测量相位时间间隔测量单片机二〇年三月二日星期三,相位测量的技术指标系统任务需求分析课题要求发挥部分相位测量的原理设计方案的比较论证单片机功能简介主要性能功能参数特性功能概述相位测量硬件的设计系统总体结构的设计相位比较电路的设计转换电路的设计键盘与显示电路的设计主要性能引脚功能工作时序及转换原理数字接口及电路片内寄存器直流电源电路的设计芯片的简介的性能管脚配置典型应用电路几种几组寄存器读写时序说明直流电源电路的设计移相网络电路设计与参数计算移相网络电路移相网络参数设计数字移相信号发生器系统软件流程设计,二〇年三月二日星期三目录绪论国内外相位检测技术的发展现状本课题研究的主要内容本课题研究的目的和意义低频数字相位测量系统的总体方案设计相位的基本概念参数的粗略计算。 二〇年三月二日星期三设输入电压为,高通电路电压输出为，低通电路电压输出为，放大倍数为则对与高通电路有公式式中为输入信号的角频率，为回路时间常数，令则公式所以公式即相角公式即频率越低高通电路发生的相移越大。 当时，角度相差。 如果，。 所以是计算参数的界限点。 此时。 对低通电路有公式同样设为输入信号的角频率，为回路时间常数，令，则公式代入式可得公式幅角二〇年三月二日星期三公式即频率越高低通电路发生的相移越大。 当时，角度相差。 如果，。 所以是计算参数的界限点。 此时。 设输入信号频率为，则在高通网络中,在低通网络中则大于该值。 是参数确定的依据。 如果确定,则。 为使移相范围大于，则在高通电路中使电阻小于，在低通电路中大于。 为了移相范围有定的增加，这里分别选用与的电阻。 当输入，的信号时，保持电阻不变，将电容值缩小为原来的十分之与百分之即可。 这样三种信号的相移范围相同，在左右。 数字移相信号发生器方案论证数字移相技术的核心是先将模拟信号或移相角数字化，经移相后再还原成模拟信号。 移相方案主要有以下几种。 利用转换实现相移将正弦波信号数字化，并形张数据表存入芯片中，此后可通过两片转换芯片在单片机的控制下连续地循环输出该数据表，就可获得两路正弦波信号。 当两片转换芯片所获得的数据序列完全相同时，则转换所得到的两路正弦波信号无相位差，称为同相。 当两片转换芯片所获得的数据序列不同时，则转换所得到的两路正弦波信号就存在着相位差。 相位差的值与数据表中数据的总个数及数据地址的偏移量有关。 这种处理方式的实质是将数据地址的偏移量映射为信号间的相位值。 。 此方案相位调节比较简单，但转换所用的数据为个位字长的数据，即个信号周期有个转换值，输出信号的频率难以细调，特别是移相的精确测量并数字显示测量结果。 为达到要求的精度本设计采用了将相位转换为直流电压的间接测量方法。 用位对输出的直流电压进行采样，送入单片机进行相位显示。 这样就使得相位差就具有足够高的分辨度，完成了任务要求。 在单片机实现以上功能的同时，利用单片机中的多位计数器定时器对输入信号进行等精度频率测量。 为测量方便，又制作了移相网络电路，设计了移相信号电路和应用程序。 整个装置具有原理简单，测量精度高,测量范围宽，测量结果显示直观的特点。 本系统有以下优点采用了单片机,是系统体积小质量轻,加强了灵活性和可靠性,修改调试都很方便采用了单片机,使系统信号实现等精度测量,且测量结果准确稳定可靠使用为的转换器,体积小灵敏度高安装简单使用方便，转换效率也较高。 在相位测量仪的输入前段电路加入有放大器构成的射极跟随器,来提高输入阻抗采用数码管显示,显示结果简单明了二〇年三月二日星期三致谢在月多的毕业设计中，课题受到了老师和我们的热心关注和支持。 老师对数字式相位测量的研究开发提出了宝贵意见，并在物质和精神上给予了大力支持。 在我即将结束对课题的设计时，整个系统的硬件和软件系统已初步成型，这与支持我的老师和同组同学的关心是分不开的。 衷心感谢我的指导老师董红生老师，正是因为董老师的悉心指导和谆谆教诲，我的毕业设计才得以顺利完成。 董老师渊博的知识经验不计名利兢兢业业的治学精神使我深受教益。 他无私奉献的高贵品质和平易近人的长者作风，使我在学习科学知识的同时也学会了做人的道理。 至此论文完成之际，谨向董老师表示由衷的感谢。 感谢董老师，他在设计遇到困难的时候提出了宝贵的意见并给予我很多帮助。 同时，董老师严谨的作风让我深深的敬佩。 尤其感谢我的父母，无论我在顺境还是逆境，他们始终是我最坚强的后盾，感谢他们对我多年的培养和支持。 最后感谢所有曾经鼓励过我，帮助过我的人们。 参考文献二〇年三月二日星期三常新华,郭群芳电子测量仪器技术手册北京电子工业出版社,何立民系列单片机应用系统设计,北京北京航空航天大学出版社，张毅钢，修林成等，单片机应用设计，哈尔滨哈尔滨工业大学出版社，邓新蒲，卢启中，数字式相位差测量方法及精度分析，国防科技大