一种低频率信号的相位差测量方法

摘要

本发明提供了一种低频率信号的相位差测量方法。该方法的基本原理是首先通过采样值计算两路或多路低频率信号的过零点(信号由低向高变化时的过零点)时间，后由过零点计算信号的周期，最后使用不同信号的过零点时间的差异和信号的周期来计算信号之间的相位差。本发明不需要将低频信号转换成方波，克服了传统的过零点检测抗干扰能力差的缺点，尤其适合于低频信号的相位差测量，系统检测方便，硬件开销小；系统的抗干扰能力较强；实现起来简单合理，数据准确、可靠、有较广泛的应用前景。

主权项

一种低频率信号的相位差测量方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1)，对低频率信号进行采样，得到一段时间内低频率信号的采样值；步骤2)，根据步骤1)得到的采样值，在低频率信号由低向高变化时的零点附近选择n个采样点，拟合一条直线，设该直线与时间轴的交点为过零点，n≥2；步骤3)，根据步骤2)得到的一系列过零点，计算信号的周期；具体包括以下步骤：3‑1)在信号的第j个由低向高变化时的零点附近选择若干个采样点之后，假设选取的采样点数为n，每个采样点的采样时间为ti，采样值为yi，则令 C 1 j = Σ 1 n t i , C 2 j = Σ 1 n y i , C 3 j = Σ 1 n t i 2 , C 4 j = Σ 1 n t i y i ; 再令： B j = C 2 j C 1 j - n C 4 j C 1 j C 1 j - n C 3 j , A j = C 2 j - C 1 j B j n ; 则拟合的直线方程式为：y＝Aj*t+Bj；则对应的过零点时间： T j = - 1 * A j B j ; 上式中，n≥2，i、j均为自然数；3‑2)重复步骤3‑1)可以得到若干个过零点时间T1，T2，T3...Tj‑1，Tj，Tj+1...Tn...，由于被测信号的周期可表示为：Tpj＝Tj+1‑Tj，因此获得的信号的周期依次为Tp1，Tp2，Tp3，Tp4，...Tpk‑1，Tpk，...，k为自然数；步骤4)，根据不同信号的过零点时间的差异和步骤3)得到的信号的周期，计算得到信号之间的相位差。