Matematik

Phase angle

21. januar 2018 af Yipikaye - Niveau: Universitet/Videregående

Hej

Kan man aflæse phase anglen mellem 2 sinus kurver ved hjælp af en enhedscirkel eller kan man kun beregne phase angle ud fra nedestående formel:

\Delta \varphi =\frac{\Delta t}{T}*2*\pi

hvor delta(t) er tidsforsinkelsen mellem to bølgetoppe

hvor T er svingningstiden

Jeg tænker bare selv om denne formel at det rent teknisk må være besværligt at måle meget små tidsenheder hvis det ellers er det der er tale om i den nu givne situation som man står i.

Håber at det er i orden at jeg bruger dette forum engang i mellem.


Brugbart svar (0)

Svar #1
21. januar 2018 af ringstedLC

Så du vil hellere se φ som en vinkel i enhedscirklen og så regne i buesekunder eller hvordan?

Man kan måle tiden mellem to bølgetoppe ved hjælp af et oscilloskop, der har kalibrerede hastigheder på strålens bevægelse. 

https://www.google.dk/search?newwindow=1&hl=da&tbm=isch&source=hp&biw=1152&bih=779&ei=JadkWpCpD4ySmgWC8KDYCg&q=oscilloskop&oq=oscillo&gs_l=img.3.3.0l5j0i30k1l5.1555.3425.0.7585.8.6.0.2.2.0.128.550.2j3.5.0....0...1ac.1.64.img..1.7.582.0...0.rq1pI3Qmmgc 

PS. Det er jo nok et "Fysik" spørgsmål, men er der nogen, der har skrevet, at det ikke er i orden?


Brugbart svar (0)

Svar #2
21. januar 2018 af hesch (Slettet)

#1:  Nej, nej, det er ikke sådan man gør.

Man tager et x-y oscilloscop og tilslutter fx en spænding til x-kanalen og den tilhørende strøm til y-kanalen.
På skærmen tegnes så Lissajous-figurer, hvoraf fasevinklen kan aflæses temmelig nøjagtigt.

http://homes.et.aau.dk/aer/ET3.../Resources/3Digitalosc02Ovelsesvejledning.pdf

og

https://www.google.dk/search?q=lissajous+figures+explanation&client=firefox-b&dcr=0&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwiAgoL9wunYAhXIBcAKHf91CU4Q_AUICigB&biw=1920&bih=968#imgrc=ClPmK3CjoMY9HM:


Svar #3
21. januar 2018 af Yipikaye

Er der her valgfri metode?

Kan der frembringes to sinuskurver forskudt fra hinanden i selvsamme oscilloskop? For det er nemlig tiden mellem to bølgetoppe hvoraf den ene er forskudt i forhold til den anden, som der skal måles. 


Brugbart svar (0)

Svar #4
21. januar 2018 af ringstedLC

Som du ser. Her er den ene kurve så bare ikke en sinus. Men du skal nok lige få en, der kender scopet til at hjælpe dig på vej.

#2's metode kræver, at scopet har ext. indgang til x-kanalen og giver ikke det velkendte billede af to sinuskurver. Se ex. på:

http://www.jmargolin.com/mtest/LJfigs.htm


Brugbart svar (0)

Svar #5
21. januar 2018 af hesch (Slettet)

#3:  Du skriver jo selv at det er fasevinklen, der skal måles, og det gør "man" som i #2.

Bemærk at metoden i #2 er frekvensuafhængig, det er den ikke når tid måles, så hvis du fx har et RC-led og tilfører dette en vekselspænding fra en tonegenerator, kan du "on the fly" finde den frekvens hvor spænding/strøm fasedrejes fx 45º. Det kan du ikke ved tidsmåling.

Hvis det det direkte står i opgaven/øvelsen at du skal bestemme fasevinklen ved tidsmåling, er det givetvis fordi din vejleder slet ikke kender metoden i #2. Jeg kan ikke vide om der er valgfri metode, men tilfører du din vejleder ny viden, bør han da være glad for det.

Du kan næppe finde et oscilloscop, der ikke kan vise to kanaler ( to sinuskurver ).


Brugbart svar (0)

Svar #6
21. januar 2018 af hesch (Slettet)

PS:  Jeg tror heller ikke du kan finde et oscilloscop, der ikke har en x-  og en y-indgang.

På billedet i #4 er x-indgangen lige til højre for den røde ledning.


Svar #7
21. januar 2018 af Yipikaye

Ok. Det hele er lidt forvirende, men det jeg kan sige er at amplitüden og frekvensen er den samme for begge sinuskurver. Den enenste forskel er som sagt at der er en fase forskydning.

Hvordan er et oscilloskop egentlig indrettet? Der nævnes her x og y-indgang hvorledes fungere det.

Jeg ved kun meget lidt om et oscilloskop, men det der er tale om er en katode i et vakum som så vidt jeg ved udsender en stråle af elektroner hen imod en skærm når der påtrykkes en positiv spænding over anoden. Skærmen tjerner her som anoden "tror jeg" og er belagt med et flourenscerende lag som oplyser når atomerne i dette lag rammes af elektroner. Men ud over dette så ved jeg ikke ret meget.


Brugbart svar (0)

Svar #8
21. januar 2018 af ringstedLC

Meget basic. Rampe generatoren Iaver et savtak signal, der stiger lineært i løbet af en forudindstillet tid. Når det starter er strålen i venstre side og den bevæges så lineært henover skærmen til højre side. Når strålen når højre side slukkes den medens rampegeneratoren går i 0. Det er x-kanalen.

Ved "Signal input" føres fx. din sinus ind i en af y-kanalerne og frem til CRT's y-plader. Disse får strålen til bevæge sig lodret, så de viser Umin til Umax . Det svarer altså til koordinatsystemet med en x- og en y-akse. Imens x stiger fra 0 bestemmer y den lodrette placering. Ved at ændre på indstillingerne for amplitude og tid tilpasses billedet.

Da scopet har to ens y kanaler og man kan få x kanalen til at skifte mellem den ene og den anden kan to inputs vises samtidigt og adskilt.

I #2 frakobles rampegeneratoren. Den ene sinus ledes igennem y kanalen som før og den anden igennem x kanalen. Det betyder, at x afbøjningen nu ikke styres lineært, men af den anden sinusspænding og at strålen aldrig slukkes. Afhængigt af fasen imellem de to inputs fremkommer der så de billeder som der er linket til.


Skriv et svar til: Phase angle

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.