Осциллографические методы измерения разового угла относятся к простейшим, обеспечивающим погрешность измерения в пределах 2... 5°. Фазовый сдвиг определяют по характеру и форме осциллограмм. К числу осциллографических методов относят метод линейной развертки, метод эллипса, метод круговой развертки и метод яркостных меток.
При методе линейной развертки на экране двухлучевого или двухканального осциллографа, наблюдают оба напряжения U1 и U2, как показано на рис.1. Измеряя отрезки ab и ad на осциллограмме, определяют фазовый сдвиг по формуле
![]() |
(1)
|
При использовании метода эллипса на входы Х и У электронного осциллографа подают исследуемые напряжения и
на экране осциллографа появляется изображение эллипса (рис.2), уравнение которого имеет вид
![]() |
(2)
|
где А и В размеры эллипса по осям X и Y.
Приняв X = 0, получим У0.= . Аналогично при Y=0, получим
.
Рис.2
Из этих уравнений находим значение угла сдвига фаз
![]() |
(3)
|
Если перед началом измерений уравнять максимальные отклонения луча по осям X и Y , т.е. сделать А = В, то угол сдвига фаз можно определить по формуле
![]() |
(4)
|
Угол сдвига фаз можно вычислить по длинам большой и малой осей эллипса
![]() |
(5)
|
Другой способ измерения угла сдвига фаз сводится к вычислению площади эллипса. При обозначениях принятых на рис. 2, площадь эллипса , а угол сдвига фаз рассчитывают по формуле
![]() |
(6)
|
где - площадь прямоугольника, в который вписан эллипс.
К недостаткам метода эллипса относится сложность установления знака угла сдвига фаз. Установить знак фазового угла можно, если учесть, что при положительных углах луч, описывающий эллипс, вращается в одну сторону, а при отрицательных в другую.