关于电压和电流相位检测电路及实现的原理 -

标题: 关于电压和电流相位检测电路及实现的原理 [打印本页]

作者: QWE4562012 时间: 2022-12-5 19:19
标题: 关于电压和电流相位检测电路及实现的原理
1.将输入的同频率的采样电压、采样电流信号整定成为方波信号，这两个方波信号，送到D触发器。若电压超前电流，则C为逻辑“0”；若电流超前电压，则C为逻辑“1”

问题①-----D触发器是如何判断电压和电流的相位关系的？以及D触发器如何判断出哪个超前哪个？

2. 两个方波信号同时也输入到与门，得到体现相位差的脉宽信号，若电压和电流同相，则该脉宽信号的占空比为50%；如果存在相位差，则该脉宽信号的占空比必然小于为50%。而这个占空比即成为单片机控制输出频率增加或减小频率量的依据。两个方波信号同时也输入到与门，得到体现相位差的脉宽信号。电压和电流同相，则该脉宽信号的占空比为50%，如果存在相位差，则该脉宽信号的占空比必然小于为50%。这个占空比即成为单片机控制输出频率增加或减小频率量的依据

问题②-----与门是如何将电压、电流方波信号变成可以体现其相位差脉宽信号的？

问题③-----电压和电流同相，脉宽信号的占空比为50%；存在相位差，脉宽信号的占空比必然小于为50%；这个与门是怎么识别的？

问题④-----与门电路有点多余？D触发器已经判断出电压、电流的相位关系，而且与门也不能定量判断出电压、电流之间的相位差相差多少？

问题⑤-----如果电压超前电流，电流超前电压，单片机输出频率分别如何调整？XC容抗=1/2πfc,XL感抗=2πfl；如果电压超前电流，电容电压不能突变，电感电流不能突变，电路呈现感抗更多；为了减少感抗需要降低频率。如果电流超前电压，电容电压不能突变，电感电流不能突变，电路呈现容抗更多；为了减少容抗需要增大频率。分析是否正确？

以上问题①②③④⑤问题，请帮忙解答谢谢大家万分感谢

频率跟踪.png (43.24 KB, 下载次数: 52)

相位差测量.png (36.14 KB, 下载次数: 57)

作者: Hephaestus 时间: 2022-12-5 23:02
问题①②③④，根据波形图和原理图很容易看出来，总不能让我把与门的真值表也画给你吧，这样子干脆把《数字电路》这本书全都抄写到这个帖子里面算了。

问题⑤取决于你的负载特性，你都不说负载是什么。

作者: coody_sz 时间: 2022-12-5 23:36
不用那么麻烦吧？如果频率不是很高，比如1000Hz一下，将电压电流做ADC就可以轻松计算出来，比如用哪个DFT方式。

作者: yzwzfyz 时间: 2022-12-7 16:46
1、信号A是CLK，信号B是D，由于周期一样，则CLK上沿出现时，D的正负就决定了两者的超前与迟后的关系。为个不难理解。想像一下：同相时，D在CLK上沿是0是1？向前、向后挪一点呢？
2、两个信号相与，有0出0，当相差180时，不是A=0，就是B=0，与门输出为0。当相差0时，A、B同0同1，同1时与门出1，同0时与门同0，输出各占50%的空间。所以，从同相到相差180度，与门输出脉宽是50%-0%。其实用或门也可以，只不过输出是从50%-100%。
所以，根据与门输出的脉冲占空比就可以算出两者的相差了。

作者: yzwzfyz 时间: 2022-12-7 16:59
前提：先将两个信号处理成对称方波A、B，即正负各占50%。
问题①：一个方波A做D触发器的CLK，在它的上沿采样另一个方波B，如果同相，理论上D的状态也在B的上沿上，0？1？不确定，但只要B向前或后挪动一点，只1、0是确定了。
问题②：两个相同周期的对称方波相与，输出必是0-50%上面已分析，甚至给出或门时为50-100%。
问题③：用单片机做个周期与脉宽的比较即可。
问题④：与门很关键，输出的正脉冲宽度与周期比，就是相差。
问题⑤：这个太初级，不讲了。感压前流后，容压后流前。

作者: QWE4562012 时间: 2022-12-7 19:09

coody_sz 发表于 2022-12-5 23:36
不用那么麻烦吧？如果频率不是很高，比如1000Hz一下，将电压电流做ADC就可以轻松计算出来，比如用哪个DFT方 ...

ADC可以算出来相位？

作者: QWE4562012 时间: 2022-12-15 11:02

Hephaestus 发表于 2022-12-5 23:02
问题①②③④，根据波形图和原理图很容易看出来，总不能让我把与门的真值表也画给你吧，这样子干脆把《数字 ...

负载是换能器

作者: QWE4562012 时间: 2022-12-15 11:02

coody_sz 发表于 2022-12-5 23:36
不用那么麻烦吧？如果频率不是很高，比如1000Hz一下，将电压电流做ADC就可以轻松计算出来，比如用哪个DFT方 ...

是M级别的比如5M的信号

作者: QWE4562012 时间: 2022-12-15 11:03

coody_sz 发表于 2022-12-5 23:36
不用那么麻烦吧？如果频率不是很高，比如1000Hz一下，将电压电流做ADC就可以轻松计算出来，比如用哪个DFT方 ...

ADC采集什么？？？我不知道你DFT是什么含义傅里叶？具体怎么实现你知道吗

作者: QWE4562012 时间: 2022-12-15 11:05

yzwzfyz 发表于 2022-12-7 16:59
前提：先将两个信号处理成对称方波A、B，即正负各占50%。
问题①：一个方波A做D触发器的CLK，在它的上沿采 ...

很抽象你有水平但是感觉说得不通俗

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