การวัดเฟสของออสซิลโลสโคป

การใช้ออสซิลโลสโคปเพื่อวัดความแตกต่างของเฟสระหว่างแรงดันไซน์สองแรงดันมีความสำคัญในทางปฏิบัติ การใช้ตัวนับสามารถวัดความถี่และเวลาได้ แต่ไม่สามารถวัดความสัมพันธ์ของเฟสระหว่างแรงดันไซน์ได้โดยตรง มีหลายวิธีในการวัดเฟสโดยใช้ออสซิลโลสโคป ด้านล่างนี้จะอธิบายวิธีการง่ายๆ ที่ใช้กันทั่วไปเพียงไม่กี่วิธีเท่านั้น
1. วิธีการติดตามสองครั้ง
วิธีดูอัลเทรซใช้ออสซิลโลสโคปแบบดูอัลเทรซเพื่อเปรียบเทียบรูปคลื่นของแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้สองค่าโดยตรงบนหน้าจอเรืองแสงเพื่อวัดความสัมพันธ์ของเฟส ระหว่างการวัด สัญญาณนำเฟสเชื่อมต่อกับช่อง YB และสัญญาณอื่นเชื่อมต่อกับช่อง YA เลือกทริกเกอร์ YB ปรับสวิตช์ "t/div" เพื่อให้หนึ่งรอบของรูปคลื่นที่วัดได้ตรงบริเวณ 8 div ในสเกลแนวนอนอย่างแม่นยำ เพื่อให้มุมเฟสของวงจร 360 องศาถูกหารด้วย 8 เท่าๆ กัน และแต่ละ 1 div จะเท่ากับ 45 ระดับ . อ่านความแตกต่าง T ระหว่างคลื่นไปข้างหน้าและคลื่นย้อนกลับบนแกนนอน และคำนวณความแตกต่างของเฟสโดยใช้สูตรต่อไปนี้ φ:
φ= 45 องศา /div × T(div)
ถ้า T==1.5div แล้ว φ= 45 องศา /div × 1.5div=67.5 องศา
2. วิธีรูปแบบสำหรับการวัดเฟส
วางการเลือกแกน X ของออสซิลโลสโคปที่ตำแหน่งอินพุตแกน X เชื่อมต่อสัญญาณ u1 เข้ากับขั้วต่ออินพุตแกน Y ของออสซิลโลสโคป และเชื่อมต่อสัญญาณ u2 เข้ากับขั้วต่ออินพุตแกน X ของออสซิลโลสโคป ปรับปุ่มที่เกี่ยวข้องบนแผงออสซิลโลสโคปให้ถูกต้องเพื่อให้วงรีที่มีขนาดเหมาะสมปรากฏบนหน้าจอเรืองแสง (ในกรณีพิเศษ อาจเป็นวงกลมหรือเส้นทแยงมุม)
ให้สัญญาณ u1 บนแผ่นเบี่ยงเบนแกน Y นำหน้าสัญญาณ u21/8 บนแผ่นเบี่ยงเบนแกน X และให้เฟสเริ่มต้นของ u2 เป็นศูนย์ φ 2=0 ดังนั้นเมื่อ u2 เป็นศูนย์ u1 จะเท่ากับ มูลค่าที่มากขึ้น ดังแสดงในรูปที่จุด "0" ขณะนี้ จุดแสงบนหน้าจอเรืองแสงจะอยู่ที่จุด "0" ด้วยเช่นกัน เมื่อเวลาเปลี่ยนไป u1 จะเพิ่มขึ้นและ u2 จะเพิ่มขึ้นด้วย และจุดแสงบนหน้าจอเรืองแสงจะเลื่อนไปทางขวาและขึ้น หลังจาก 1/8 รอบ u1 และ u2 ถึงจุด "1" ตามลำดับ ขณะนี้ u1 ถึงค่าสูงสุด และ u2 เป็นค่าที่มากกว่า จุดไฟบนหน้าจอเรืองแสงจะอยู่ที่ "1" ที่สอดคล้องกัน หากยังเป็นเช่นนี้ต่อไป จุดแสงบนหน้าจอเรืองแสงจะวาดเป็นวงรีหมุนตามเข็มนาฬิกา ถ้า u1 ตามหลัง u2 จะเกิดวงรีที่หมุนทวนเข็มนาฬิกา แน่นอนว่าสิ่งนี้จะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อความถี่ของสัญญาณต่ำมาก (เช่น ไม่กี่เฮิรตซ์) และบนหน้าจอเรืองแสงที่มีแสงระเรื่อสั้นๆ จะเห็นปรากฏการณ์ของการหมุนตามเข็มนาฬิกาหรือทวนเข็มนาฬิกาของจุดแสงบนหน้าจอเรืองแสงได้อย่างชัดเจน ดังที่เห็นได้จากด้านบน รูปร่างของวงรีจะแตกต่างกันไปตามความแตกต่างของเฟสระหว่างแรงดันสัญญาณไซน์สองตัว u1 และ u2 ดังนั้นจึงสามารถกำหนดความแตกต่างของเฟสระหว่างสัญญาณไซน์สองสัญญาณตามรูปร่างของวงรี Δφ ให้ A เป็นพิกัดจุดตัดของวงรีกับแกน Y และ B เป็นพิกัดสูงสุดของแต่ละจุดบนวงรี ดังที่เห็นได้จากรูป A คือแรงดันชั่วขณะที่สอดคล้องกับ u1 เมื่อ t=0