低频数字式相位测量仪（年题）

任务书4　低频数字式相位测量仪（2003年C题）

一、任务

设计并制作一个低频相位测量系统，包括相位测量仪、数字式移相信号发生器和移相网络三部分，示意图如图6.5.3所示。

二、要求

1）基本要求

（1）设计并制作一个相位测量仪（见图6.5.3（a））

①频率范围:20Hz～20kHz；②相位测量仪的输入阻抗≥100kΩ；③允许两路输入正弦信号峰－峰值可分别在1～5V范围内变化；④相位测量绝对误差≤2°；⑤具有频率测量及数字显示功能；⑥相位差数字显示:相位读数为0°～359.9°，分辨力为0.1°。

（2）参考图6.5.3（c）制作一个移相网络

①输入信号频率:100Hz、1kHz、10kHz；②连续相移范围:－45°～＋45°；③A、B输出的正弦信号峰－峰值可分别在0.3～5V范围内变化。

2）发挥部分

（1）设计并制作一个数字式移相信号发生器（图6.5.3（b）），用以产生相位测量仪所需的输入正弦信号，要求如下:

图6.5.3　低频相位测量系统组成部分示意图

①频率范围:20Hz～20kHz，频率步进为20Hz，输出频率可预置；②A、B输出的正弦信号峰－峰值可分别在0.3～5V范围内变化；③相位差范围为0°～359°，相位差步进为1°，相位差值可预置；④数字显示预置的频率、相位差值。

（2）在保持相位测量仪测量误差和频率范围不变的条件下，扩展相位测量仪输入正弦电压峰－峰值至0.3～5V范围。

（3）用数字移相信号发生器校验相位测量仪，自选几个频点、相位差值和不同幅度进行校验。

（4）其他。

三、评分标准

四、说明

（1）移相网络的器件和元件参数自行选择，也可以自行设计不同于图6.5.3（c）的移相网络。

（2）基本要求（2）项中，当输入信号频率不同时，允许切换移相网络中的元件。

（3）相位测量仪和数字移相信号发生器互相独立，不允许共用控制与显示电路。