时间频率行业佼佼者

2016年10月，我公司生产的高精度相位计在杭州可靠性仪器厂投用

杭州可靠性仪器厂始建于1984年，建厂伊始即开始专业从事各类特种电子元器件检测试验设备、特种装备用电源产品的研制工作。建厂三十一年来，杭可已取得科技成果32项，为上海集成电路协会会员。荣获电子工业部科技进步一等奖、浙江省人民政府科技进步二等奖共计九奖项，并多次获得信息产业部等部门的表扬和嘉奖。

高精度相位计是由西安同步电子科技有限公司精心设计、自主研发生产的一款高精度相位测量仪。该设备具有操作简便、使用方便、安全，相控雷达阵、无线电导航系统、自动控制系统的测距和定位，电力系统中相电压的相位差测量等都有广泛应用。

该设备的功能特点

1)  稳定性好，性能可靠；

2)   对正弦/三角/梯形波/方波的相位差进行精密测量。

3)   高度集成，精度高；

该设备部分参数

该设备还可根据客户需求进行定制

当今，相位的测量需求日益增长。高精度测距大多采用的是激光相位式测距。相位式测距是通过测量连续的幅度调制信号在待测距离上往返传播所产生的相位延迟，来间接的测定信号传播的时间，从IN求得被测距离的。因此，信号相位测量的精度也就决定了测距的精度。

相位是反映交流电任何时刻的状态的物理量。交流电的大小和方向是随时间变化的。比如正弦交流电流，它的公式是i=Isin2Trft. i是交流电流的瞬时值，I是交流电流的最大值，f是交流电的频率，t是时间。随着时间的推移，交流电流可以从零变到最大值，从最大值变到零，又从零变到负的最大值，从负的最大值变到零。在三角函数中2Tr ft相当于角度，反映了交流电任何时刻所处的状态，是在增大还是在减小，是正的还是负的等等。因此把2Tr ft叫做相位，或者叫做相。

相位测量的背景

相位作为电的基本参数之一在电子工程技术巾具有重要的意义，相位的测量随着科技的发展也经历了深刻的变革。

测量相位的方法有很多，像传统的借助于示波器测量相位其测量范围和测量精度受到很大的限制，在一些要求比较高的场合就不能用它了。除此之外还有一些专用的用来测量相位的装置，例如:电子计数式测频装置，特别是微控制技术发展到一定阶段后像单片机的出现使相位测量的设计发展到一定的水平和高度。

相位测量的意义

在电子技术中，相位是最基本的参数之一，并且与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关系，因此相位的测量就显得更为重要。测量相位的方法有多种其中电子计数器测量相位具有精度高、使用方便、测量迅速，以及便于实现测量过程自动化等优点，是相位测量的重要手段之一。

现代相位测量的现状

第一阶段是在早期采用的如李沙育法、阻抗法、和差法、三电压法等，这些测量方法通常采用比对法和平衡法，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。

相位测量发展趋势

电子计数法主要通过单片机进行控制。由于单片机的较强控制与运算功能，电子计数法的测量相位范围宽，精度高，易于实现。本设计就是采用单片机电子计数法来测量相位，这种方法将是相位计设计发展的一种趋势。

  1、电子计数器是一种纂础测量仪器，到日前为止己有30多年的发展史.早期，设计师们追求的日标主要是扩展测量范围，再加上提高测量精度、稳定度等，这些也是人们衡量电子计数器的技术水平，决定电子计数器价格高低的主要依据.日前这些基本技术日臻完善、成熟。

  2、当今，单片微型计算机技术迅速发展，由单片机技术开发的计数设备和产品广泛应用到各个领域，单片机技术产品和设备促进了生产技术水平的提高，企业迫切需要大量的熟练掌握单片机技术并能开发、应用和维护管理这些智能化产品的高级工程技术人才。单片机以体积小、功能强、可靠性高、性能价格比高等特点，己成为实现工业生产技术进步和开发机电一体化和智能化测控产品的重要手段。

  3、由于微电子技术和计算机技术的发展，数字相位计也在不断地进步着，灵敏度不断提高，相位范围不断扩大，功能不断地增加。同时随着科学技术的发展，用户对电子计数器也提出了新的要求.

相位差测量的方法

1）将被测的两路正弦波信号经比较器整形成方波信号，利用异或门电路进行鉴相处理，将得到的脉冲序列经过RC平滑滤波取出其直流分量，该直流电平的幅值与两路信号的相位差成正比，将此信号送入A/D转换器由单片机进行运算处理从而计算出相位差值。

2）采用脉冲填充计数法，将正弦波信号整成方波信号，其前后沿分别对应于正弦波的正相过零点与负相过零点，对两路方波信号进行异或操作之后输出脉冲序列的脉宽可以反映两列信号的相位差，以输入信号所整成的方波信号作为基频，经锁相环倍频得到的高频脉冲作为闸门电路的计数脉冲，由单片机对获取的计数值进行处理得到两路信号的相位差。

3）先将信号整形成方波信号，再将两路方波信号异或后与晶振的基准频率进行与操作，得到一系列的高频窄脉冲序列，用多周期同步测量方法设定取样时间，实际闸门时间是被测信号的整周期倍。通过两片计数器同时对该脉冲序列以及基准源脉冲序列进行计数，用多周期同步测量方法设定取样时间，实际闸门时间是被测信号的整周期倍，作为控制信号控制两片计数器。得到的两路计数值送入单片机进行处理得相位差值.

频率测量方案

1、用专用频率计模块来测量频率，如ICM7216芯片，其内部带放大整形电路，可以直接输入正弦信号，外部振荡部分选用一块高精度晶振和两个低温度系数电容构成10MHz振荡电路，其转换开关具有0.01s,0.1S,1s，10s四种闸门时间，量程可以自动切换，待计数过程结束时显示测频结果。

2、利用可编程计数器来实现频率的测量，将被测信号转换为方波信号输入可编程计数器8254的某一路C1K端口，并将Gate端置为高电平，利用单片机产生的定时中断来控制8254的计数，最后计数值送入单片机处理并输出。

一套高精度的相位计可应用在相控雷达阵、无线电导航系统、自动控制系统的测距和定位，电力系统中相电压的相位差测量等；随着科学技术的发展相位计设计的方法会越来越简单，精度也会越来越高.将来相位计是会朝着简单化、小型化、高精度化方向发展。本公司还有其它关于相位计类的产品，具体详情可与我们销售人员（小齐，18991937619）联系。