Как определить фазу и 0: Как понять где фаза а где ноль в проводах: 5 способов узнать

Как понять где фаза а где ноль в проводах: 5 способов узнать

Согласно нормам ПУЭ к выключателю должен подсоединяться фазный провод. При ремонте или реконструкции электропроводки могут возникнуть и другие ситуации, при которых имеет значение, какой из проводов нейтраль, а какой фаза.

При наличии бирок на концах проводников это несложно, но как понять где фаза, а где ноль в проводах, если маркировка на проводах отсутствует? В этом случае необходимо иметь минимальные знания электротехники или внимательно изучить следующую статью.

Зачем нужно определять, где фаза, а где ноль

Для работы электроприборов не имеет значения, к какой клемме присоединяется фазный, а к какой нулевой проводник, но для повышения безопасности людей, живущих в доме, эти провода в некоторых ситуациях должны подключаться определённым образом:

• К выключателю освещения необходимо подводить фазный провод, а к лампе нулевой. Это обеспечивает отсутствие напряжения в светильнике при выключенном освещении и позволяет производить замену лампы и ремонт осветительной аппаратуры без отключения автоматического выключателя. Это требование так же указано в “библии” электромонтёров – ПУЭ п.6.6.28.
• Наличие в схеме электропроводки УЗО. Использование вместо нулевого проводника заземляющего при подключении электроприборов, освещения и розеток приводит к появлению тока утечки, нарушению равенства токов в нейтрали и фазном проводе и срабатыванию дифзащиты

Простые способы, как найти фазу

Для поиска фазного провода в электропроводке используются различные методы.

По цветовой маркировке

Это самый простой метод, позволяющий выполнить эту работу без каких-либо приборов, однако он применим только к электропроводке, выполненной согласно стандарту IEC 60446, принятому в 2004 году.

В этом случае согласно правилам цветовой маркировки изоляции проводов фазный провод в однофазной электропроводке и двух- или трёхжильных кабелях чаще всего окрашен в коричневый цвет, а в трёхфазной проводке и четырёх- или пятижильных кабелях оболочка может быть любого цвета,

кроме синего и жёлто-зелёного.

С помощью индикаторной отвертки

Этот инструмент позволяет определить фазный контакт даже в закрытой розетке. Принцип работы индикаторной отвёртки основан на протекании через него активного тока, причём жало индикатора должно касаться проверяемого проводника, а вторым проводником является тело человека.

Принципиальная схема индикатора состоит из следующих узлов:

• Жало отвёртки. Является одним из контактов электросхемы инструмента.
• Индикатор. В старых моделях это неоновая лампочка, в более новых светодиод или ЖК дисплей.
• Токоограничивающий элемент. В аппаратах с неонкой это резистор номиналом 1 МОм, в индикаторах со светодиодом или дисплеем ток ограничивается электронной схемой с питанием от батареек.
• Контактное кольцо или площадка. Находится в рукоятке и служит для замыкания цепи через тело и перед тем, как найти фазу и ноль индикаторной отверткой, следует дотронуться к нему пальцами.

При прикосновении жала к фазному проводу, а человека к контактному кольцу в рукоятке ток начинает идти по цепи “жало-неонка-резистор-контакт-тело-пол” и лампа загорается.

Важно! При помощи индикаторной отвёртки с гарантией можно найти только фазный провод. Отсутствие сигнала не указывает на нулевой проводник, он может быть отключённым или оборванным, а при подаче питания на нём так же может появиться напряжение.

Как найти фазу указателем напряжения

Более надёжными являются индикаторы напряжения, как старые, которые использовались ещё в советское время, ПИН-90, так и более современные, имеющие встроенную функцию указания фазы.

Принцип действия этих устройств аналогичен индикаторной отвёртке, но конструкция прибора позволяет кроме фазного найти так же заземляющий и нейтральный проводники.

Для определения фазы один из щупов должен касаться проверяемого провода, а рукой при этом необходимо, в зависимости от конструкции, касаться второго щупа или специального вывода. При контакте с фазой на приборе загорится лампочка, светодиод или прозвучит звуковой сигнал.

С помощью мультиметра

Этот прибор можно применять для поиска фазы аналогично индикаторной отвёртке, однако необходимо использовать цифровой мультиметр. Он имеет встроенный усилитель сигнала и является более чувствительным, чем стрелочный прибор, требующий больший ток для работы показания которого составят менее 1 В. Есть два варианта, как найти фазу с помощью мультиметра.

Более надёжным способом является поиск фазного проводника при контакте тела с прибором:

1. 1. перед тем, как найти фазу мультиметром, следует подключить щупы к прибору;
2. 2. переключить мультиметр для измерения переменного напряжения ACV на предел 750В;
3. 3. один из щупов взять за металлический наконечник незащищённой рукой;
4. 4. вторым щупом поочерёдно дотронуться до всех проверяемых проводов.

При прикосновении к фазному контакту дисплей прибора покажет наличие напряжения. Его величина зависит от многих факторов и находится в диапазоне 20-100 Вольт. Так же, как и индикатор напряжения, после определения фазного проводника мультиметром можно найти нулевой провод и заземляющий.

Такой метод поиска фазы не указан в инструкции к прибору, поэтому для большей безопасности можно использовать “бесконтактный” метод, при котором нет необходимости дотрагиваться рукой до второго щупа. Показания мультиметра при этом составят 3-15 Вольт, что достаточно для поиска фазы.

При помощи контрольной лампы

Кроме методов, требующих специальных инструментов, существует достаточно опасный способ, как понять, где фаза, а где ноль в проводах при помощи контрольной лампы или контрольки. Для этого достаточно иметь обычную лампу, патрон и два куска провода. Для сборки этого приспособления провода с зачищенными концами подключают к патрону и закручивают в него лампу.

Для определения фазного провода один из проводов присоединяют к заведомо заземлённому элементу – нейтральному или заземляющему проводнику, шине заземления в электрощитке или контуру заземления здания, а вторым проводом поочерёдно прикасаются к проверяемым проводам. В случае контакта с фазным проводом лампа загорится.

В трёхпроводной электропроводке с заземляющим контактом контрольную лампу последовательно подключают попарно ко всем трём проводам. Тот проводник, при присоединении к которому лампа будет светиться с обоими другими проводами является фазным, оставшиеся являются нейтралью и заземлением.

Этот метод проверки наличия напряжения запрещён ПТБЭЭП и другими нормативными документами. Из-за высокого тока потребления контрольная лампа загорится только при низком сопротивлении электропроводки. Включённая последовательно с проверяемым контактом лампа или плохой контакт в скрутке или клеммнике не позволят лампочке включиться, однако прикосновение к этим проводам опасно для жизни.

Кроме того, возможна ситуация, при которой в кабеле будет обрыв в нулевом и заземляющем проводниках. При этом во всех вариантах подключения контролька светиться не будет, что позволит сделать ошибочный вывод об отсутствии напряжения в сети.

Как определить фазу и ноль

Далеко не всегда достаточно определить, какой из проводников является фазным. Очень часто, особенно в трёхпроводной однофазной системе электроснабжения, нужно найти нулевой контакт. Это необходимо при подключении розеток или освещения и не всегда, если один из проводов фазный, то второй обязательно нейтраль.

Он может быть отключённым, оборванным или замыкать на ту же или другую фазу. Поэтому необходимо проверку производить для всех проводов и существуют разные способы, как понять, где фаза, а где ноль в проводах.

Информация! Для поиска нулевого, фазного и заземляющего проводов можно использовать те же приборы, которые применялись для определения фазы.

По цветовой маркировке

Это самый простой способ, позволяющий определить фазный и нулевой провод без каких-либо приборов, “на глаз”. Единственный недостаток этого метода заключается в том, что он применим только к электропроводке, проложенной после 2004 года при полной уверенности, что при этом были соблюдены правила цветовой маркировки изоляции проводов:

• нейтраль N – синий или голубой;
• заземление РЕ – в продольную жёлто-зелёную полосу;
• фаза L – в однофазной электропроводке коричневая, в трёхфазной проводке оболочка может быть любого цвета кроме синего(голубого) и жёлто-зелёного.

Важно! Цветовая маркировка проводов не всегда и далеко не всеми электриками соблюдается. Поэтому этот метод является лишь косвенным, по которому нельзя судить есть напряжение на проводе или нет.

При помощи контрольной лампы, индикатора или вольтметра

В двухпроводной схеме электроснабжения это сделать несложно. После определения фазного проводника необходимо узнать, является ли оставшийся проводник нейтралью. Для этого достаточно любым способом проверить потенциал между ними.

Если прибор покажет напряжение сети 220В, значит эти провода, соответственно, ноль и фаза. В противном случае ноль на этом контакте отсутствует из-за аварии или неправильного монтажа.

В трёхпроводной системе с заземляющим проводом выполнить поиск ноля сложнее. Для этого необходимо:

1. 1. перед тем, как определить фазу и ноль, в электрощитке от вводного автомата нужно отключить нейтральную клемму;
2. 2. найти фазный провод;
3. 3. определить, с каким из двух оставшихся проводников и фазным прибор показывает наличие напряжения.

Этот контакт является заземлением.

Определение ноля и заземления при помощи УЗО

Один из самых простых методов различить нейтральный и заземляющий контакты – это при помощи контрольной лампы и УЗО или дифавтомат.

Лампочка или другой электроприбор должны иметь мощность не менее 10 Вт, а УЗО уставку срабатывания не более 30мА.

Для поиска ноля и заземления необходимо:

• найти фазу одним из вышеперечисленных способов;
• отключить вводной автоматический выключатель;
• подключить к фазному проводу и одному из оставшихся контрольную лампу;
• включить автомат;
• если сработает дифференциальная защита, то выбранный проводник является заземляющим, в противном случае это нейтраль.

Для надёжности данную последовательность действий желательно повторить для второго провода.

Совет! При отсутствии в схеме УЗО его допускается установить временно, снаружи электрощита. Подключение при этом можно выполнить при помощи отрезков гибкого провода.

Вывод

В связи с тем, что определение фазы при помощи цветовой маркировки имеет ограниченную область применения – новая электропроводка, причём выполненная профессионалами, а использование контрольной лампы запрещено ПТБЭЭП и может быть опасным для жизни, существует только

три надёжных способа, как узнать, где ноль, а где фаза. Это индикаторная отвёртка, индикатор напряжения с функцией поиска фазы и мультиметр, причём два последних устройства позволяют найти не только фазный проводник, но так же нейтраль и заземление.

Похожие материалы на сайте:

Понравилась статья – поделись с друзьями!

 

Как определить фазу и ноль мультиметром – RozetkaOnline.COM

Продолжаем изучать возможности цифрового мультиметра и способы его применения в быту. В данной статье я расскажу, как с его помощью можно определить фазу и ноль.

Довольно часто, в процессе монтажа электрооборудования, например, при подключении светильников, установке розеток и выключателей или при диагностике неисправностей электросети, нужно найти какой из проводов заземление, фаза и ноль. Как это можно сделать самому, без специального оборудования, я писал ЗДЕСЬ, сейчас же мы сделаем это мультиметром.

Главное, что вы должны знать: у обычного цифрового мультиметра, нет отдельного режима для определения фазы или нуля, узнать это можно лишь увидев на экране величину напряжения или не увидев его.

По большому счету, принцип определения фазы тестером, схож с работой обычной индикаторной отвертки, где фаза определяется по свечению встроенной лампы, которая загорается только при наличии цепи фаза – сопротивление – лампа – ёмкость (человек).

Ток, с фазы, протекающий через такую индикаторную отвертку, проходит через высокое сопротивление, встроенное в индикатор, затем также через лампу в ней, а потом попадает в ёмкость – в качестве которой выступает человек (для этого мы и касаемся задней стороны индикаторной отвертки при определении) и только при наличии всех участников такой цепи, лампа будет гореть.  

Как найти фазу мультиметром

Чтобы определить фазу с помощью мультиметра, выставляем на нём режим определения напряжения переменного тока, который на корпусе тестера чаще всего обозначен как V~, при этом, всегда выбирайте предел измерения – уставку, выше предполагаемого напряжения сети, обычно это от 500 до 800 Вольт. Щупы подключаются стандартно: черный в разъем “COM”, красный в разъем «VΩmA».

В первую очередь, перед тем как искать фазу мультиметром, необходимо проверить его работоспособность, а именно работу режима вольтметра – определения напряжения переменного тока. Для этого проще всего попробовать определить напряжение в стандартной, бытовой розетке 220в.

Как проверить мультиметром напряжение в розетке 220в

Для измерения напряжения в розетке цифровым тестером, необходимо вставить щупы в гнезда розеток, полярность при этом неважна, главное при этом – не касаться руками токопроводящих частей щупов.

Еще раз напомню, что на мультиметре должен быть выставлен режим определения напряжения переменного тока, предел измерения выше 220в, в нашем случае 500В, щупы подключены в разъемы «COM» и «VΩmA».

Если мультиметр рабочий и нет проблем с подключением розетки или перебоев с электроснабжением, то прибор покажет вам напряжение близкое к 220-230В.

Такого простого теста достаточно чтобы продолжить поиск фазы тестером. Сейчас, в качестве примера, мы определим какой из двух проводов, например, выходящих из потолка для люстры, фазный.

Если бы провода было три – фаза, ноль и заземление, то достаточно было бы измерить напряжение на каждой из пар, точно так же, как мы определяли его в розетке. При этом между двумя проводами напряжения практически бы не было – между нолем и заземлением, соответственно оставшийся третий провод фазный. Ниже представлена наглядная схема определения.

Если же провода, для подключения светильника, только два и вы не знаете какой из них каакой, то опознать их таким образом не получится. Тогда нам и приходит на помощь метод определения фазы мультиметром, который я сейчас опишу.

Всё достаточно просто, мы просто должны создать условия для протекания через тестер электрического тока, и зафиксировать его. Для этого просто создаём электрическую цепь, по тому же принципу, что и у индикаторной отвертки.

В режиме проверки напряжения переменного тока, с выбранном пределом 500В, красным щупом прикасаемся к проверяемому проводнику, а черный щуп зажимаем пальцами рук либо касаемся им заведомо заземленной конструкции, например, радиатора отопления, стального каркаса стены и т.п. При этом, как вы помните, черный щуп у нас воткнут в разъем COM мультиметра, а красный в VΩmA.

Если на проверяемом проводе будет фаза, мультиметр покажет на экране достаточно близкую к 220 Вольтам величину напряжения, в зависимости от условий тестирования она может быть разной. Если же провод не фазный, значение будет или нулевым, или очень низким, до нескольких десятков вольт.

Еще раз напомню, ОБЯЗАТЕЛЬНО УБЕДИТЕСЬ ПЕРЕД НАЧАЛОМ ПРОВЕРКИ, ЧТО НА МУЛЬТИМЕТРЕ ВЫБРАН РЕЖИМ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, а не какой-нибудь другой.

Вы, должно быть скажете, что метод достаточно рискованный, становится частью электрической цепи и добровольно попасть под напряжение захочет не каждый. И хотя такой риск есть, он минимальный, ведь, как и в случае с индикаторной отверткой, напряжение из сети проходит через большое сопротивление резистора, встроенного в мультиметр и удара током не происходит. А работоспособность этого резистора, мы проверили, предварительно измерив напряжение в розетке, если бы его там не было, сложились бы все условия для короткого замыкания, которое, уверяю вас, вы бы сразу обнаружили.

Конечно, как я уже писал выше, лучше вместо руки использовать заземленные конструкции – радиаторы и трубы отопления, стальной каркас здания и т.д. но, к сожалению, такая возможность есть не всегда и нередко приходится браться за щуп самому. Бывалые электрики советуют в таких случаях всё же принять дополнительные меры безопасности: стоять на резиновом коврике или в диэлектрической обуви, касаться щупа сперва кратковременно, правой рукой и лишь не обнаружив опасных воздействий тока, выполнить измерение.

В любом случае это единственный, самый надежный и простой способ определить фазу бытовым мультиметром самому.

 

Как найти ноль мультиметром

Ноль, чаще всего, находится мультиметром относительно фазного провода, т.е. сперва, способом, описанным выше, вы находите фазу, а затем установив красный щуп на неё, касаетесь других проводников и когда тестер на экране покажет 220В (+/- 10%), тогда вы поймете, что второй провод нулевой рабочий или нулевой защитный (заземление).

Определить же то, является провод нулем или заземлением одним мультиметром, довольно сложно, ведь по сути, эти проводники одно и то же и нередко просто дублируют другу друга. В определенных системах заземления ноль и зазмление даже связаны между собой в электрощите и очень тяжело точно их выявить.

Проще всего, в таком случае, отключить от шины заземления в электрощите вводной провод, тогда, во всей квартире или доме, при проверке напряжения, между фазой и проводами заземления, вы не получите 220В, как при проверке нуля и фазы.

Так же стоит отметить тот факт, что если в электрощите установлена дифференциальная защита – УЗО или автоматический выключатель дифференциального тока, он обязательно сработает, при проверке проводов заземления относительно любого другого проводника, даже нулевого.

Если же вы знаете более надежные и универсальные методы определения фазы и нуля цифровым мультиметром – обязательно пишите об этом в комментариях к статье, кроме того приветствуются любые мнения, опыт, здоровая критика или вопрос.

Так же вступайте в нашу группу ВКонтакте, следите за появлением новых материалов.

Как определить фазу и ноль мультиметром: инструкции, фото, видео

Чтобы правильно подключить приборы освещения, розетки и другие электроустройства нужно знать, где фаза и ноль. Для этого можно воспользоваться очень полезным и функциональным измерителем — мультиметром. Несмотря на кажущуюся простоту этого прибора, нужно научиться им пользоваться, в некоторых случаях одно неверное действие может привести к неприятным и даже плачевным результатам. Мы расскажем вам, как определить фазу и ноль мультиметром, и вы сможете безопасно организовать электричество в своём доме.

Для неискушённых пользователей: что такое фаза и ноль

Чтобы понять, как определить фазу и ноль мультиметром, нужно сначала узнать, что такое «фаза и ноль». Здесь нам пригодится элементарная физика. Вспомним определение электротока, знакомое многим из нас со школы, — это упорядоченное движение заряженных частиц, то есть электронов. Все электросети сгруппированы так:

1. С постоянным током, когда частицы движутся в едином направлении.
2. С переменным, когда направление носит переменчивый характер.

Нам нужен второй вид. Переменная сеть включает в себя две части:

1. Фаза (официальное название — рабочая фаза), по которой идёт рабочее напряжение.
2. Ноль или пустая фаза, необходимая для образования замкнутой сети, чтобы подключались и работали электроприборы. Кроме того, она используется для сетевого заземления.

Когда электроприборы включаются в однофазку, расположение этих двух фаз не имеет значения. Но для монтажа электропроводки и её присоединения к общедомовой сети без этих знаний не обойтись.

О том, как проверить мультиметром фазу и ноль, мы и поговорим далее, но сначала вспомним простейшие меры безопасности.

Самое важное: правила безопасности

1. Не используйте нерабочие щупы.
2. Не используйте измеритель там, где царит высокая влажность.
3. При выборе диапазона измерений переключатель важно сразу ставить к наибольшему значению во избежание поломки мультиметра.
4. Не изменяйте измерительные границы или режим тестера прямо в ходе замеров. Проще говоря, не вертите переключатель мультиметра, когда делаете измерение.
5. Перед эксплуатацией мультиметра прочитайте руководство по его применению. Есть разные модели и обозначения. Чтобы правильно расставить щупы, выбрать точный режим и диапазон значений, изучите руководство к своей модели тестера. Полезно прочитать и наш материал о том, как пользоваться мультиметром.

Как определить фазу мультиметром

Для начала включите тестер и выберете функцию тестирования напряжения переменного тока. Чаще всего она отмечена знаком V~. Сразу ставим максимальный предел измерения, например, 750В. Не забудьте правильно установить щупы в гнезда. Обычно черный подключается к отверстию с надписью COM, а красный к VΩmA.

Кстати, если вы хотите убедиться в работоспособности определённого тестера (а это очень важно!), проверьте свою розетку. Сделать это очень просто: вставить щупы в розеточные гнёзда. О полярности не беспокойтесь, здесь она значения не имеет. Главное правило — не касайтесь руками частей щупов, которые проводят ток. Если с вашим тестером всё в порядке, нет затруднений с электроснабжением и подключением розетки, на дисплее вы увидите значение около 220-230В.

Теперь можно продолжить рассказывать о том, как найти мультиметром фазу в розетке 220В.

Проще всего обстоят дела, если перед нами три проводка: земля, ноль и фаза. Всё, что нужно сделать в такой ситуации — проверить напряжение всех пар. Между землей и нулём напряжения почти нет, значит, другой проводок — фаза.

Если же перед вами два проводка, всё немного иначе. Теперь нам нужно организовать подходящие условия для движения электричества по прибору. Итак, дальнейшие действия для проверки фазы мультиметром:

1. Наконечником алого провода тестера дотрагиваемся до исследуемого проводка.
2. Наконечник темного провода мультиметра прижимаем пальцами или касаемся им заземленного предмета (второй вариант предпочтительнее!). Им может быть стальной каркас рядом стоящей стены, отопительная батарея и т.п. Главное — выбрать заземленный предмет.
3. Смотрим на показания мультиметра. Если вы видите показания, приближенные к 220В, значит, вы нашли фазу. Цифра может чуть отличаться в зависимости от условий, но будет находиться в пределах указанного значения. Если проверяемый вами кабель не является фазой, значит, вы увидите на дисплее 0 или немного вольт.

Есть ли риск в этом методе? Да, но он очень маленький. Дело в том, что сетевое напряжение движется через значительное сопротивление резистора, который встроен в наш измерительный прибор. Поэтому удара током нет. А рабочий этот резистор или нет, мы предварительно проверяем с помощью розетки способом, который описали выше. Без рабочего резистора, конечно, складываются отличные предпосылки для короткого замыкания, а его не заметить невозможно.

И лучше всего не зажимать наконечник пальцами, а использовать для этого заземлённые устройства. Но это возможно не всегда. Если вы будете использовать свою руку, советуем не пренебрегать такими принципами безопасности, как резиновый коврик под ногами или диэлектрические ботинки. Кроме того, прикоснитесь к щупу правой рукой сначала быстро: если нет никаких неприятных ощущений, то выполняйте измерения.

Рекомендуем посмотреть видео о том, как узнать мультиметром фазу и ноль:

Конечно, не забудьте перед описанными манипуляциями выбрать режим измерения именно напряжения переменного тока.

Если же вы не уверены, что всё пройдет благополучно, не беритесь за это дело, а доверьте опытным электрикам. Кроме того, можно использовать вместо мультиметра индикаторную отвертку (её индикатор загорается/не загорается при проверке).

А вот ещё одно интересное видео в тему, как мультиметром узнать, где фаза:

Как найти ноль мультиметром

Логично предположить, что ноль располагается по отношению к фазе, поэтому искать его легко: если вы нашли фазу, второй проводок из пары — ноль. Но не всё так просто, потому что другой провод может также быть землей. Ноль и заземление почти одинаковы. Иногда эти два провода связываются в щите и выявить их весьма нелегко. Как определить ноль мультиметром?

Советуется выключить кабель ввода от заземлительной шины в щитке. В таком варианте, когда будет проверяться напряжение между землёй и фазой, 220В не будет, как при тестировании ноля и фазы. Если в щитке имеется дифференциальная защитная система, она проявит себя, когда будут проверяться заземлительные проводки относительно иного проводника, даже если он нулевой.

Как проверить ноль мультиметром в розетке:

1. Красный провод мультиметра подвести к дырке, где фаза.
2. Черный провод соединить сначала с одним контактом, потом с другим.
3. Зафиксировать оба напряжения. Где оно меньше — там земля, где чуть больше — ноль.

Теперь вы знаете, как определить фазу и ноль мультиметром. Делитесь в комментариях своим опытом.

Желаем безопасных и точных измерений!

Вопрос — ответ

Вопрос: Как определить фазу цифровым мультиметром?

Ответ: Включите тестер и выберете функцию тестирования напряжения переменного тока. Чаще всего она отмечена знаком V~. Поставьте максимальный предел измерения, например, 750В. Не забудьте правильно установить щупы в гнезда. Обычно черный подключается к отверстию с надписью COM, а красный к VΩmA.

 

Вопрос: Как безопасно найти фазу мультиметром?

Ответ: Для этого нужно убедиться в работоспособности мультиметра с помощью проверки розетки. Вставьте щупы в розеточные гнёзда, не касайтесь руками частей щупов, которые проводят ток. Если с вашим тестером всё в порядке, нет затруднений с электроснабжением и подключением розетки, на дисплее вы увидите значение около 220-230В.

 

Вопрос: Как правильно проверить фазу и ноль мультиметром?

Ответ: Сначала можно найти фазу. Как это сделать, зависит от количества проводов: два или три. В первом случае наконечником алого провода тестера дотрагиваемся до исследуемого проводка. Наконечник темного провода мультиметра прижимаем пальцами или касаемся им заземленного предмета (второй вариант предпочтительнее!). После определения фазы можно найти ноль и заземление.

 

Вопрос: Как можно найти фазу в розетке 220В мультиметром?

Ответ: Проще всего это сделать, если три проводка: земля, ноль и фаза. Нужно только проверить напряжение всех пар. Между землей и нолём напряжения почти нет, значит, другой проводок — фаза. Если провода два, нужно организовать подходящие условия для движения электричества по прибору.

 

Вопрос: Как лучше всего найти ноль мультиметром?

Ответ: Нужно выключить кабель ввода от заземлительной шины в электрощитке. Когда будет проверяться напряжение между землёй и фазой, 220В не будет, как при проверке ноля и фазы. Если в щитке имеется дифференциальная защитная система, она проявит себя, когда будут проверяться заземлительные проводки относительно иного проводника, даже если он нулевой.

 

Как определить фазу и ноль без приборов: видео, фото, идеи

Итак, представьте себе такую ситуацию – Вам нужно подключить новую розетку, но при этом по каким-либо причинам Вы не знаете, какой из проводов на выводе фазный, а какой нулевой. Ситуация дополнительной осложнена тем, что под рукой не оказалось ни индикаторной отвертки, ни мультиметра, которые позволят быстро найти по какому проводу проходит напряжение. Далее мы рассмотрим читателям Сам Электрика, как определить фазу и ноль без приборов!

Способ №1 – Визуальное обозначение

Первый и наиболее надежный способ самостоятельно определить, где фаза и ноль без тестера – осмотреть цвет изоляции каждого проводника, на основании чего сделать вывод.

Дело в том, что цветовая маркировка проводов как раз и предназначена для того, чтобы можно было без приборов узнать какая из жил нейтральная, а какая фазная. Чтобы Вам было понятнее и Вы смогли правильно определить фазу и ноль, предоставляем таблицу с существующими стандартами:

Как Вы видите, изоляция может быть различного окраса, поэтому лучше запомнить, что 0 – это всегда синий, а заземление – желто-зеленый (либо только желтый/зеленый). Как правило, оставшаяся третья жила – фаза, которую Вам и нужнее определить. Если же цветовая маркировка отсутствует, что не исключение, найти фазу и ноль без инструмента можно и другими способами, которые мы рассмотрели ниже!

Способ №2 – Делаем контрольку

Вторая идея определить без тестера, где фазный, а где нулевой провод в розетке заключается в том, что нужно самому сделать контрольную лампочку из подручных средств. Все очень просто, нужно всего лишь найти лампу накаливания с патроном и два отрезка многожильного провода, длиной около 50 сантиметров.

Жилы подсоединяются в соответствующие разъемы патрона, один проводник крепится на зачищенную до металлического цвета трубы отопления, а вторым нужно «прощупать» интересующие Вас жилы. Лампочка загорится в том случае, если Вы прикоснетесь к фазному контакту. Таким простым способ Вы можете быстро узнать без приборов, где фаза и ноль.

Обращаем Ваше внимание на то, что такой вариант поиска без приборов опасный и может стать причиной поражения электрическим током. Будьте осторожными при определении напряжения и остерегайтесь прикосновения рукой к оголенной жиле!

Простой пробник из подручных средств

Если у Вас под рукой нет лампы накаливания, можете использовать для сборки самодельного тестера неоновую лампочку, которая также позволит определить полярность. Схема контрольки будет выглядеть следующими образом:

 

Способ №3 – Картошка в помощь!

Забавная, но все же эффективная идея, которая позволяет определить фазу и ноль без индикатора, мультиметра либо другого тестера. Все, что Вам нужно – картошина, 2 провода по 50 см и резистор на 1 МОм. Найти напряжение можно по методике, описанной выше. Конец первого проводника подключается к трубе, второй конец вставляется в срез картошки, как показано на фото. Что касается второго провода, один его конец нужно вставить в тот же срез, на максимально возможном расстоянии от уже вставленной жилы, а вторым Вы будете щупать те выводы, на которых Вам нужно найти фазу и ноль без приборов. Определение происходит следующим образом:

• Если на срезе образовалось небольшое потемнение – это фазный проводник;
• Никакой реакции не произошло – Вы «нащупали» ноль.

Следует сразу же отметить, что в данном случае определение должно происходить с небольшой выдержкой времени при контакте жилы со срезом картошки. Вы должны дотронуться проводом к картошине и подождать около 5-10 минут, после чего будет виден результат!

Наглядный видео урок по определению полярности без приборов своими руками

По похожей методике можно определить полярность контактов в цепи постоянного тока. Для этого два провода опускаются в чашку с водой и если возле одного из них начинают образовываться пузыри, как показано на фото ниже, значит, это минус и, соответственно, вторая жила – плюс.

Вот мы и предоставили наиболее простые способы, как определить фазу и ноль без приборов. Еще раз обращаем Ваше внимание на то, что безопасным является только первый способ. При использовании последних двух нужно соблюдать меры предосторожности, чтобы Вас не ударило током!

Также читают:

Как найти фазу и ноль в розетке и проводах

Для отыскания фазного провода или клеммы в розетке, вам понадобится один из приборов — индикаторная отвертка или мультиметр.

Определение фазы индикаторной отверткой

Наиболее простой метод определения фазы, который подойдет для любого обывателя — это использование индикаторной отвертки, или как ее еще называют «контрольки».

Контрольная отвертка по внешнему виду очень похожа на обычную, за исключением своей внутренней начинки. Не советую использовать жало отвертки для откручивания или завинчивания винтов. Именно это чаще всего и приводит ее к выходу из строя.

Как определить фазу и ноль этой отверткой? Все очень просто:

• ⚡жалом отвертки прикасаетесь к контакту
• ⚡нажимаете или дотрагиваетесь пальцем до металлической кнопки в верхней части отвертки
• ⚡если светодиод внутри отвертки загорелся — это фазный проводник, если нет — нулевой

Не перепутайте индикаторную отвертку с отверткой для прозвонки. Последняя в своей конструкции имеет батарейки. Здесь для того, чтобы определить фазу и ноль, при касании жалом контактов, не нужно дотрагиваться пальцем до металлической площадки на конце. Иначе отвертка будет светиться в любом случае.

По правилам, лампочка индикатора рассчитанного на 220-380В, должна светиться при напряжении от 50В и более.

Аналогичным образом определяется фаза в розетке, выключателе и любом другом оборудовании.

Меры безопасности при работе с «пробником»

• ⚡никогда не дотрагивайтесь до нижней части отвертки при замерах
• ⚡отвертка перед измерением должна быть чистой, иначе может произойти пробой изоляции
• ⚡если индикаторной отверткой необходимо определить отсутствие напряжения, а не его наличие, для того чтобы безопасно можно было работать с проводкой, сначала проверьте работоспособность прибора на оборудовании заведомо находящегося под напряжением.

Как определить фазу и ноль мультиметром или тестером

Здесь в первую очередь переключите тестер в режим измерения переменного напряжения. Далее замер можно сделать несколькими способами:

• ⚡зажимаете один из щупов двумя пальцами. Второй щуп подводите к контакту в розетке или выключателе. Если показания на табло мультиметра будут незначительными (до 10 Вольт) — это говорит о том, что вы коснулись нулевого проводника. Если коснуться другого контакта — показания изменятся. В зависимости от качества вашего прибора, это может быть несколько десятков вольт, а также от 100В и выше. Делаем вывод, что в данном контакте фаза.
• ⚡если вы боитесь в любом случае прикасаться руками к щупу, можно попробовать по другому. Один стержень вставляете в розетку, а другим просто дотрагиваетесь до стенки рядом с розеткой. Если у вас штукатурка, результат будет похожим с первым измерением.
• ⚡еще один способ — одним из щупов прикасаетесь к заведомо заземленной поверхности (корпус щита или оборудования), а вторым прикасаетесь к измеряемому проводу. Если он будет фазным, тестер покажет наличие напряжения 220В.

Меры безопасности при работе с мультиметром:

• ⚡обязательно перед определением фазы по первому способу (когда зажимаете пальцами щуп) убедитесь, что мультиметр включен в положение «замер напряжения» — значок ~V или ACV. Иначе может ударить током.
• ⚡некоторые «опытные » электрики для определения фазы, используют так называемую контрольную лампочку. Не рекомендую рядовым пользователям такой метод, тем более он запрещен правилами. Используйте только исправные и проверенные измерительные приборы.

В современных квартирах в розетки и распредкоробки заходят трехжильные провода. Фазный, рабочий нулевой и защитный. Как отличить их между собой можно узнать из статьи 4 способа отличить заземляющий проводник от нулевого.

Статьи по теме

Как определить фазу и ноль мультиметром

Очень часто при выполнении в квартире, доме, гараже или на даче ремонтных либо монтажных работ, связанных с электричеством, возникает необходимость отыскать ноль и фазу. Это нужно для правильного подключения розеток, выключателей, осветительных приборов. Большинство людей, даже если они не имеют специального технического образования, представляют себе, что для этого есть специальные индикаторы. Мы рассмотрим вкратце этот метод, а также расскажем вам об ещё одном приборе, без которого не обходится ни один профессиональный электрик. Поговорим о том, как определить фазу и ноль мультиметром.

Понятия ноля и фазы

Перед тем, как определить фазу ноль, хорошо бы вспомнить самую малость физики и разобраться, что это за понятия и зачем их находят в розетке.

Все электросети (и бытовые, и промышленные) подразделяются на два типа – с постоянным и переменным током. Со школы помним, что ток – это передвижение электронов в определённом порядке. При постоянном токе электроны передвигаются в каком-то одном направлении. При переменном токе это направление постоянно меняется.

Нас больше интересует переменная сеть, которая состоит из двух частей:

• Рабочей фазы (как правило, её называют просто «фазой»). На неё подаётся рабочее напряжение.
• Пустой фазы, именуемой в электричестве «нулём». Она необходима, чтобы создать замкнутую сеть для подключения и работы электрических приборов, служит также для заземления сети.

Когда мы включаем приборы в однофазную сеть, то особой важности нет, где именно пустая или рабочая фаза. А вот когда монтируем в квартире электрическую проводку и подсоединяем её к общей домовой сети, это знать необходимо.

Разница между нолем и фазой на видео:

Простейшие способы

Существует несколько способов, как найти фазу и ноль. Рассмотрим их вкратце.

По цветовому исполнению жил

Наиболее простым, но в то же время и самым ненадёжным способом, является определение фазы и ноля по цветам изоляционных оболочек проводников. Как правило, фазная жила имеет чёрное, коричневое, серое или белое цветовое исполнение, а ноль делают голубым либо синим. Чтобы вы были в курсе, бывают ещё жилы зелёные или жёлто-зелёные, так обозначаются проводники защитного заземления.

В этом случае никаких приборов не нужно, глянули на цвет провода и определили – фаза это или ноль.

Но почему этот метод самый ненадёжный? А нет никакой гарантии, что во время монтажа электрики соблюдали цветовую маркировку жил и ничего не перепутали.

Цветовая маркировка проводов на следующем видео:

Индикаторной отвёрткой

Более правдивым методом является применение индикаторной отвёртки. Она состоит из не токопроводящего корпуса и встроенных в него резистора с индикатором, который представляет собой обыкновенную неоновую лампочку.

Например, при подключении выключателя главное не перепутать ноль с фазой, так как этот коммутационный аппарат работает только на разрыв фазы. Проверка индикаторной отвёрткой заключается в следующем:

1. Отключите общий вводной автомат на квартиру.
2. Зачистите ножом проверяемые жилы от изоляционного слоя на 1 см. Разведите их между собой на безопасное расстояние, чтобы полностью исключить возможность соприкосновения.
3. Подайте напряжение, включив вводной автомат.
4. Жалом отвёртки прикоснитесь к оголённым проводникам. Если при этом загорится индикаторное окошко, значит, провод соответствует фазному. Отсутствие свечения говорит о том, что найденный провод – нулевой.
5. Нужную жилу наметьте маркером либо кусочком изоленты, после чего снова отключите общий автомат и проведите подсоединение коммутационного аппарата.

Более сложные и точные проверки выполняются с помощью мультиметра.

Поиск фазы индикаторной отверткой и мультиметром на видео:

Мультиметр. Что это за прибор?

Мультиметр (электрики его ещё называют тестером) представляет собой комбинированный прибор для электрических измерений, который объединил в себе множество функций, основные из которых омметр, амперметр, вольтметр.

Эти приборы бывают разными:

• аналоговыми;
• цифровыми;
• переносными лёгкими для каких-то базовых измерений;
• сложными стационарными с большим количеством возможностей.

С помощью мультиметра можно не только определить землю, ноль или фазу, но и померить на участке цепи ток, напряжение, сопротивление, проверить электрическую цепь на целостность.

Прибор представляет собой дисплей (или экран) и переключатель, который можно устанавливать в различные позиции (вокруг него находится восемь секторов). В самом верху (в центре) имеется сектор «OFF», когда переключатель установлен в это положение, значит, прибор выключен. Чтобы выполнять замеры напряжения понадобится установить переключатель в сектора «ACV» (для переменного напряжения) и «DCV» (для постоянного напряжения).

В комплект мультиметра входят ещё два измерительных щупа – чёрный и красный. Чёрный щуп подсоединяется в нижнее гнездо с маркировкой «СОМ», такое подключение является постоянным и используется при проведении любых измерений. Красный щуп в зависимости от замеров вставляется в среднее или верхнее гнездо.

Как использовать прибор?

Выше мы рассмотрели, как найти при помощи индикаторной отвёртки фазный провод, а вот различить ноль и землю при помощи такого инструмента не получится. Тогда давайте поучимся, как проверить жилы мультиметром.

Подготовительный этап выглядит точно так же, как и для работы с индикаторной отвёрткой. При отключенном напряжении зачистите концы жил и обязательно их разведите, чтобы не спровоцировать случайного прикосновения и возникновения короткого замыкания. Подайте напряжение, теперь вся дальнейшая работа будет с мультиметром:

• Выберите на приборе измерительный предел переменного напряжения выше 220 В. Как правило, имеется отметка со значением 750 В на режиме «ACV», установите переключатель на это положение.
• На приборе имеется три гнезда, куда вставляются измерительные щупы. Найдём среди них тот, который обозначен буквой «V» (то есть для измерения напряжения). Вставьте в него щуп.

• Прикасайтесь щупом к зачищенным жилам и смотрите на экран прибора. Если вы видите небольшое значение напряжения (до 20 В), значит, вы касаетесь фазного провода. В случае, когда на экране нет никаких показаний, вы нашли ноль мультиметром.

Для определения «земли» зачистите небольшой участок на любом металлическом элементе домашних коммуникаций (это могут быть водопроводные или отопительные трубы, батареи).

В этом случае у нас будут задействованы два гнезда «СОМ» и «V», вставьте в них измерительные щупы. Прибор установите в режим «ACV», на значение 200 В.

У нас есть три провода, среди них нужно отыскать фазу, ноль и землю. Одним щупом коснитесь зачищенного места на трубе или батарее, вторым дотроньтесь до проводника. Если на экране высвечивается показание порядка 150-220 В, значит, вы нашли фазный провод. Для нулевого провода при аналогичных замерах показание колеблется в пределах 5-10 В, при прикосновении к «земле» на экране ничего не будет отображаться.

Наметьте каждую жилу маркером или изолентой, а чтобы удостовериться в правильности выполненных измерений, сделайте теперь замеры относительно друг друга.

Прикоснитесь двумя щупами к фазному и нулевому проводникам, на экране должна появиться цифра в пределах 220 В. Фаза с землёй дадут немного меньшее показание. А если прикоснуться к нулю и земле, то на экране будет значение от 1 до 10 В.

Несколько правил по использованию мультиметра

Перед тем, как определить фазу и ноль мультиметром, ознакомьтесь с несколькими правилами, которые необходимо соблюдать при работе с прибором:

• Никогда не пользуйтесь мультиметром во влажной среде.
• Не применяйте неисправные измерительные щупы.
• В момент проведения замеров не меняйте измерительные пределы и не переставляйте положение переключателя.
• Не измеряйте параметры, значение которых выше чем верхний измерительный предел прибора.

Как замерять напряжение мультиметром – на следующем видео:

Обратите внимание на важный нюанс в использовании мультиметра. Поворотный переключатель изначально всегда необходимо устанавливать на максимальное положение, чтобы избежать повреждения электронного прибора. А уже в дальнейшем, если показания оказываются ниже, переключатель переставляется на низкие отметки для получения максимально точных замеров.

Как определить фазу и ноль

При любых работах с электропроводкой, будь то установка выключателя или что-то еще, всегда возникает необходимость в определении нулевых и фазовых проводов.

Честно говоря, это достаточно легкая процедура, но лишь при условии, что вы обладаете необходимыми навыками в работе с электричеством. В статье речь пойдет о том, как решить подобные вопросы.

Вводная часть о принципах работы электроприборов

Все мы знаем, что практически для всех домашних электроприборов необходима относительно небольшое напряжение — всего 220 вольт. И для того, чтобы подвести электрику к штепселю, нужно два провода (в некоторых случаях — три). Итак, вот они:

1. Фазный.
2. Нулевой.
3. Заземление (если произойдет нарушение изоляции, то оно предотвратит удар током). И для чего же, спросите вы, простому обывателю знать о том, где фаза, а где ноль?

Прежде всего, это пригодится при собственноручной замене выключателя, если его следует установить конкретно на фазный провод. Кто не знает, это позволит отремонтировать осветительный прибор, не отключая электричества во всем доме.

Но не только их, а еще и бытовые приборы, работающие с проточной водой или имеющие железные корпуса. И чтобы подключить их, нужно задействовать не только ноль и фазу, но еще и заземление.

Существует три способа того,  как определить фазу и ноль. Рассмотрим детально все их преимущества и недостатки.

Определяем фазу и ноль фазоиндикатором

В данном случае вам понадобится специальный пробник, или как его еще называют, индикатор. В целом это обычная плоская отвертка, имеющая пластиковую ручку, где и помещен визуальный датчик — неоновая или же полупроводниковая лампа.

Процедура определения фазы таким образом проста. Необходимо лишь прикоснуться концом инструмента к нужному проводу или же засунуть его в розетку. Если напряжение там будет присутствовать, то отвертка загорится слабым светом.

Стоит отметить, что это возможно при правильном применении отвертки: палец ладони, в которой находится инструмент, следует прижать к металлической части отвертки. Это замкнет цикл между землей и проводкой, но бояться при этом не стоит, поскольку металлическая часть прибора существенно снижает напряжение.

Преимущества: простота и доступность способа, отвертку можно купить в любом магазине.

Недостатки: риск поражения электрическим током, пусть преимущественно и на психологическом уровне.

Видео по определению фазы и ноля индикаторной отверткой

Определяем фазу и ноль тестером

Здесь используется более современное устройство — фазовый тестер. Он позволит владельцу качественно измерять силу переменного или же постоянного напряжения. Для настройки прибора используется специальный вращающийся переключатель.

Также есть два щупа, первый из который необходимо засунуть в розетку, а второй крепко зажать в ладони. Если мы попадем на нулевую проводку, то на дисплее отобразится незначительное напряжение или же несколько нулей. А если на фазовый — то напряжение будет существенно выше.

Преимущества: современное устройство, широкодоступное на отечественном рынке; более высокая точность измерений.

Недостатки: существенных нет.

Видео по определению фазы мультиметром

Определяем фазу и ноль по маркировке

Это, пожалуй, наиболее ненадежный способ. Суть его в следующем: на сегодняшний день все проводка современных домов обладает специальной цветовой маркировкой, смотря какое назначение определенного провода.

К примеру, к фазе подключается зачастую коричневый или черный провод, а тот, что к нулю, должен иметь голубые тона. Касательно заземляющего провода, то он выполняется в двух цветах — зеленом и желтом.

Жаль, конечно, но в нашей стране нередко халатность электриков приводит к тому, что правила игнорируются и влекут за собой самые непредсказуемые последствия. Поэтому ни в коем случае не полагайтесь на добросовестность и профессионализм рабочих, устанавливающих в вашем доме электропроводку.

Рекомендуется лучше применить один из описанных способов. Более того, еще три года назад провода маркировались совсем по-другому. К примеру, провод для заземления был тогда черного цвета.

Когда фазный провод определен, мы его отгибаем и начинаем определять нулевой. К щитку внутри квартиры они прикреплены таким образом, что исключается система заземления как таковая. И если у вас есть доступ к щитку, то следует осведомиться о цвете провода, который проходит мимо автоматов, и выявить его.

А если по причине того, что вы желаете подстраховаться, или непосредственный доступ к щитку невозможен, то в любой момент можно использовать старое доброе средство — патрон с лампочкой, к которой подключены провода. Если один из них присоединить или же просто прикоснуться им к фазному проводу, а второй провод замыкать на двух оставшихся поочередно, то вы можете также определить нужные вам категории. Если будет контакт с нулем, то лампочка загорится, а если с проводом заземления — то ничего не произойдет.

И, как бы противопоставляя этот метод более продвинутому, можно применить уже описанный нами прибор — фазометр.

В таком случае следует по очереди измерять различие напряжения (другими словами, потенциалов) между всеми проводами и уже определенными фазами. При этом категория фаза-ноль обязана существенно превышать все другие категории (земля-фаза).

Преимущества: относительная простота.

Недостатки: небезопасность.

Итак, мы вместе разобрались, как определить фазу и ноль.

[Всего:    Средний:  /5]

Амплитуда, период, фазовый сдвиг и частота

Некоторые функции (например, синус и косинус) повторяются вечно
и называются периодическими функциями .

Период переходит от одного пика к следующему (или от любой точки до следующей точки совпадения):

Амплитуда – это высота от центральной линии до пика (или до впадины). Или мы можем измерить высоту от самой высокой до самой низкой точки и разделить ее на 2.

Phase Shift показывает, насколько функция сдвинута на горизонтально на от обычного положения.

Вертикальный сдвиг показывает, насколько функция сдвинута на вертикально на от обычного положения.

Теперь все вместе!

Мы можем получить все в одном уравнении:

y = грех (B (x + C)) + D

• амплитуда А
• период 2π / B
• фазовый сдвиг C (положительный – слева )
• вертикальное смещение D

А вот как это выглядит на графике:

Обратите внимание, что здесь мы используем радианы, а не градусы, а полный оборот равен 2π радианам.

Пример: sin (x)

Это основная неизмененная формула синуса. A = 1, B = 1, C = 0 и D = 0

Итак, амплитуда 1 , период 2π , нет сдвига фазы или вертикального сдвига:

Пример: 2 sin (4 (x – 0,5)) + 3

• амплитуда A = 2
• период 2π / B = 2π / 4 = π / 2
• фазовый сдвиг = -0.5 (или 0,5 вправо)
• вертикальный сдвиг D = 3

Прописью:

• 2 говорит нам, что он будет в 2 раза выше, чем обычно, поэтому Amplitude = 2
• , обычный период – 2 π , но в нашем случае он «ускорен» (укорачивается) на 4 в 4 раза, поэтому Период = π / 2
• и −0,5 означает, что он будет сдвинут на вправо на 0.5
• , наконец, +3 говорит нам, что центральная линия y = +3, поэтому вертикальный сдвиг = 3

Вместо x мы можем иметь t (для времени) или, возможно, другие переменные:

Пример: 3 sin (100t + 1)

Сначала нам нужны скобки вокруг (t + 1), поэтому мы можем начать с деления 1 на 100:

3 sin (100t + 1) = 3 sin (100 (t + 0,01))

Теперь мы видим:

• амплитуда А = 3
Период
• равен 2π / 100 = 0.02 π
• фазовый сдвиг C = 0,01 (влево)
• вертикальный сдвиг D = 0

И получаем:

Частота

Частота – это то, как часто что-то происходит в единицу времени (на «1»).

Пример: Здесь синусоидальная функция повторяется 4 раза от 0 до 1:

Таким образом, частота равна 4

И период 1 4

Фактически Период и Частота связаны:

Частота = 1 Период

Период = 1 Частота

Пример из предыдущего: 3 sin (100 (t + 0.01))

Период 0,02 π

Итак, частота 1 0,02π знак равно 50 π

Еще несколько примеров:

Период	Частота
1 10	10
1 4	4
1	1
5	1 5
100	1 100

При частоте в секунду называется «Герц».

Пример: 50 Гц означает 50 раз в секунду

Чем быстрее он отскакивает, тем больше у него “Герц”!

Анимация

../algebra/images/wave-sine.js

7784,7785,7788,7789,9863,7793,7794,7795,7796,7792

Как рассчитать фазовый сдвиг

Фазовый сдвиг – это небольшая разница между двумя волнами; в математике и электронике это задержка между двумя волнами с одинаковым периодом или частотой.Обычно фазовый сдвиг выражается в виде угла, который можно измерять в градусах или радианах, и угол может быть положительным или отрицательным. Например, сдвиг фазы на +90 градусов составляет одну четверть полного цикла; в этом случае вторая волна опережает первую на 90 градусов. Вы можете рассчитать фазовый сдвиг, используя частоту волн и временную задержку между ними.

Синусоидальная функция и фаза

В математике тригонометрическая синусоидальная функция создает плавный волнообразный график, который циклически переключается между максимальным и минимальным значением, повторяя каждые 360 градусов или 2 пи радиана.При нулевом градусе функция имеет нулевое значение. При 90 градусах он достигает максимального положительного значения. При 180 градусах он снова возвращается к нулю. При 270 градусах функция принимает максимальное отрицательное значение, а при 360 она возвращается к нулю, завершая один полный цикл. Углы больше 360 просто повторяют предыдущий цикл. Синусоидальная волна со сдвигом фазы начинается и заканчивается при значении, отличном от нуля, хотя во всех других отношениях она напоминает «стандартную» синусоидальную волну.

Выбор порядка волн

Расчет фазового сдвига включает сравнение двух волн, и часть этого сравнения выбирает, какая волна является «первой», а какая «второй».«В электронике вторая волна обычно является выходом усилителя или другого устройства, а первая волна – входом. В математике первая волна может быть исходной функцией, а вторая – последующей или вторичной функцией. Например, первая функция может быть y = sin (x), а вторая функция может быть y = cos (x). Порядок волн не влияет на абсолютное значение фазового сдвига, но он определяет, является ли сдвиг положительным или отрицательным.

Сравнение волн

При сравнении двух волн расположите их так, чтобы они читались слева направо с использованием одного и того же угла оси x или единиц времени.Например, график для обоих может начинаться с 0 секунд. Найдите пик на второй волне и найдите соответствующий пик на первой. При поиске соответствующего пика оставайтесь в пределах одного полного цикла, иначе результат разности фаз будет неверным. Обратите внимание на значения по оси X для обоих пиков, затем вычтите их, чтобы найти разницу. Например, если вторая волна достигает пика в 0,002 секунды, а первая достигает пика в 0,001 секунды, тогда разница составляет 0,001–0,002 = -0,001 секунды.

Расчет фазового сдвига

Для расчета фазового сдвига вам нужны частота и период волн.Например, электронный генератор может генерировать синусоидальные волны с частотой 100 Гц. Разделение частоты на 1 дает период или продолжительность каждого цикла, поэтому 1/100 дает период 0,01 секунды. Уравнение фазового сдвига: ps = 360 * td / p, где ps – фазовый сдвиг в градусах, td – разница во времени между волнами, а p – период волны. Продолжая пример, 360 * -0,001 / 0,01 дает фазовый сдвиг -36 градусов. Поскольку результатом является отрицательное число, фазовый сдвиг также отрицательный; вторая волна отстает от первой на 36 градусов.Для разности фаз в радианах используйте 2 * pi * td / p; в нашем примере это будет 6,28 * -,001 / 0,01 или -,628 радиан.

Фазовый угол – обзор

1 Высокочувствительный емкостный метод определения накопления заряда в RT-диодах

Структуры AlGaAs / GaAs, используемые для исследований емкости, были аналогичны тем, которые обсуждались в предыдущем разделе. Барьеры из AlAs имели толщину 30 Å, а лунки 380 Å изменялись от x = 0 в центре до x = 0.3 по краям. Характеристика I – В обнаруживает четыре резонанса в диапазоне смещения 0 В ≤ V ≤ 0,5 В. Самый низкий резонанс, то есть для туннелирования электронов в основное состояние параболической ямы, обозначается как n = 0 резонанс.

Измерение зависимости емкости от напряжения при 4,2 К RT-структуры с параболической ямой показано на рис. 5a. Кривая емкости имеет четкую характеристику при напряжениях, которые соответствуют резонансу n = 1 и n = 2.Особенно в резонансе n = 2 наблюдается сильный пик емкости. Это результат накопления заряда в скважине во время RT. Это накопление максимально на пиках характеристики I – V . Подробные исследования ясно показывают, что пик на кривой C – V при 0,34 В происходит перед пиком характеристик I – V в области положительной дифференциальной проводимости.

Рис. 4. Схематическое изображение диаграммы зоны проводимости резонансной туннельной структуры с параболической ямой.Два процесса туннелирования, упругий (сохранение энергии) и неупругий (релаксация энергии электрона в яме) показаны стрелками.

Рис. 5. (a) Вольт-фарадная характеристика резонансной туннельной структуры с параболической ямой при T = 4,2 К. Плечо и пик наблюдаются при резонансе n = 1 и n = 2 соответственно. , (б) Фазовый угол измерения емкости, измеренной на частоте 10 МГц.

Фазовый угол между током и напряжением во время измерения показан на рис.5б. На вставке показана модель эквивалентной схемы структуры RT (Brown et al. , 1989). Последовательное сопротивление R _с получается из измерения импеданса для 100 Гц ≤ f ≤ 15 МГц. R _s (см. Рис. 5b) затем получается из наилучшего соответствия между измеренным и расчетным импедансом. Последовательное сопротивление R _с определено равным 80 Ом. Вблизи пика характеристики I – V , величина (параллельного) двойного барьерного динамического сопротивления, R _p , (≡ ( dI / dV ) ^{– 1} ), относительно невелик.Чтобы измерить параллельный конденсатор, C , общий импеданс конструкции должен определяться конденсатором, то есть R _s ≪ R _p и R _p ≫ ( ωC _p ) ^{– 1} , т. е. когда фазовый угол близок к 90 °. В качестве примера мы оцениваем дифференциальное сопротивление на пике n = 1 и n = 2 и получаем R _p = 150 кОм и 20 кОм соответственно.При C = 6 пФ и f = 10 МГц, мы получаем реактивное сопротивление 2600 Ом. При R _s = 80 Ом предыдущие неравенства выполняются. * Более того, фазовый угол ≈ 90 °, полученный для малых напряжений, показывает, что ток утечки невелик.

Емкость системы определяется как C = d Q / dV , где Q – это заряд, а В – приложенное напряжение. Заряд резонансной туннельной структуры определяется либо положительным зарядом донора на стороне анода, либо отрицательным зарядом накопления на стороне катода плюс отрицательный заряд в яме.Общая емкость тогда определяется как C _t = Σ dQ / dV , где Σ dQ – это сумма заряда накопительного слоя и заряда в скважине. Для небольших плотностей заряда в скважине (по сравнению с зарядом накопления) общую емкость на единицу площади можно записать как

(1) Ct = dQacdV + dQQWdV≅CacV + ΔCV,

, где Q _ac и Q _qw – это заряд на единицу площади в слое накопления и квантовой яме, соответственно.Уравнение показывает, что любое небольшое отклонение емкости Δ C ( В ) от емкости C _ac ( В ) можно отнести к заряду в колодце. Емкость C, _ac, ( В, ) – это емкость конструкции при отсутствии накопителя заряда в колодце. Эффекты накопления заряда в скважине наблюдаются на емкостных кривых, когда смещение превышает В ₀ (см.рис.6). Дополнительный заряд, накопленный в скважине при увеличении смещения с В ₀ до В , может быть получен из уравнения. (1):

Рис. 6. Зависимость емкости от напряжения в окрестности резонанса n = 1 (а) и n = 2 (б). Максимальные плотности заряда составляют 2,2 × 10 ⁸ см ^{– 2} и 5,0 × 10 ⁹ см ^{– 2} для резонанса n = 1 и n = 2 соответственно.

(2) nwV − nwV0 = ∫V0VΔCdV.

При смещении В ₀ заряд в яме относительно мал по сравнению с зарядом в яме на пике резонанса. Обратите внимание, что несоответствие заряда в глубоком резонансе и в резонансе указывается большой разницей в токе при В = В ₀ и при напряжении, соответствующем пику. Относительная погрешность определения заряда согласно формуле. Коэффициент (2) оценивается как фактор ≤ 2 и определяется зарядом в скважине при В ₀ , т.е.е., n _w ( V ₀ ). По нашим оценкам, чувствительность метода находится в диапазоне 10 ⁸ см ^{– 2} . Далее мы предполагаем, что n _w ( F ₀ ) равным нулю.

Измеренная вольт-фарадная кривая резонансно-туннельной структуры в окрестности резонансов представлена ​​на рис. 6а и б для резонанса n = 1 и n = 2 соответственно.Максимальная плотность заряда, как определено по формуле. (2) составляет n _w = 2,2 × 10 ⁸ см ^-2 .

При дальнейшем увеличении напряжения (> 0,2 В) емкость быстро падает, указывая на уменьшение плотности заряда в параболической яме. Колебания емкости довольно симметричны относительно базовой емкости ( C _ac ( В )), показанной пунктирной линией на рис. 6a, что указывает на то, что вне резонанса колодец опустошается.

Вольт-фарадная характеристика в окрестности резонанса n = 2 показана на рис. 6б. На токовом резонансе наблюдается четко выраженный пик емкости. Максимальная плотность носителей в скважине получается как n _w = 5,0 × 10 ⁹ см ^{– 2} . Плотность заряда примерно в 20 раз больше, чем при резонансе n = 1.

Эволюция плотности носителей при приложенном напряжении показана на рис.7 для резонансов n = 1 и n = 2. Для резонанса n = 1 колодец опорожняется при напряжениях, превышающих резонансное напряжение. Плотность заряда не приближается к нулю для резонанса n = 2. Этот остаточный заряд в скважине обусловлен сохраняющейся большой плотностью тока для напряжений, превышающих пик тока n = 2.

Рис. 7. Измеренная эволюция плотности заряда в зависимости от напряжения в яме для резонанса n = 1 и n = 2.

Процесс туннелирования макроскопически проявляется как ток через структуру. Используя простой аргумент уравнения скорости, установившийся ток RT может быть записан как

(3) j = enwτ,

, где скорость туннелирования электронов из скважины определяется как

(4) 1τn = EnhTn,

, где E _n – энергия нижней части n -го поддиапазона, а T _n – соответствующая вероятность туннелирования через выходной барьер.

Большая разница между плотностями накопленных зарядов на двух резонансах ( n ₂ / n ₁ ~ 20) дает прямую информацию о природе процесса туннелирования. Напомним, что когда ширина распределения падающих электронов (т. Е. Квазифермиевская энергия в эмиттере) намного больше, чем ширина резонанса, плотность тока определяется не общим резонансным пропусканием, а пропусканием через барьер эмиттера ( я.е., барьер с меньшей вероятностью передачи), как показали Weil и Vinter (1987). Таким образом, если процесс туннелирования через двойной барьер не включает изменения энергии носителей заряда (рис. 4), туннельный ток будет экспоненциально увеличиваться с увеличением энергии, а время жизни будет экспоненциально уменьшаться. Следовательно, произведение n _w = jτ останется почти постоянным, независимо от квантового числа n . Это прямо контрастирует с нашими экспериментами, которые однозначно дают n ₂ ≫ n ₁ .Эти данные должны означать, что электроны неупруго туннелируют через двойной барьер.

Более подробную информацию о процессе релаксации энергии в скважине и динамике туннелирования можно получить, объединив данные плотности тока с измерениями n _w . Среднее время жизни в скважине τ может быть определено из измеренной пиковой плотности тока j и плотности заряда n _w в скважине, используя уравнение. (3). Поразительным результатом этой оценки является то, что среднее время жизни приблизительно постоянно, независимо от квантового числа n .Фактически, из пика j и n _w из n = 1 и n = 2 резонанса ( j ₁ = 5,7 × 10 ^{– 3} А / см ² , j ₂ = 6,8 × 10 ^{– 2} А / см ² , n _{w, 1} = 2,2 × 10 ⁸ см ^{– 2} и n _{w, 2} = 5,0 × 10 ⁹ см ^{– 2} ), получаем τ , = 6,2 нс и τ ₂ = 11.8 нс. Два момента τ ₁ и τ ₂ согласуются с точностью до двух раз. Это несоответствие несущественно и ожидается с учетом неопределенности ( n _w ( V ₀ )) в определении плотностей заряда и возможного наличия альтернативных путей утечки тока. Этот результат демонстрирует, что скорость ухода не зависит от энергии электронов и является убедительным доказательством того, что электроны туннелируют из самой нижней подзоны после рассеяния и релаксации энергии в яме (рис.4). Это можно просто понять, заметив, что скорость рассеяния τ ^{– 1} _ph (~ 10 ¹³ s ^{– 1} ) испусканием оптических фононов (поглощение пренебрежимо мало при температурах наших экспериментов) составляет порядки магнитудой более 1/ τ ₁ , 1/ τ ₂ .

Интересно отметить, что время туннельного ухода τ из подзоны основного состояния, рассчитанное по формуле. (4), на порядок больше, чем экспериментальное τ ’s.Это несоответствие можно понять с точки зрения неизбежной шероховатости интерфейса, присутствующей в слоях, выращенных методом молекулярно-лучевой эпитаксии, как недавно показали Лео и Макдональд (1990).

Расчет фазового угла, время задержки, частота, расчет фазового сдвига, временной сдвиг между разностью напряжений, время прихода, ITD-осциллограф, измерение двух сигналов, формула, угол, текущее напряжение, phi, фазовый сдвиг, временная разность. прибытие осциллограф ITD измерение двух сигналов формула угол текущее напряжение фазовый сдвиг разница во времени – sengpielaudio Sengpiel Berlin

Вопрос: Какова формула фазы синусоидальной волны? Нет фазы синусоиды.Синусоидальная волна не имеет фазы. Фаза может развиваться только между двумя синусоидальными волнами. Две синусоидальные волны взаимно сдвинуты по фазе, если моменты времени его нулевые отрывки не совпадают.

Слово фаза имеет четкое определение для двух чистых бегущих синусоидальных волн переменного тока, но не для музыкальных сигналов. Все эквалайзеры сдвигают фазу вместе с частотой. Без каких-либо с фиксированной точкой «смещение» (смещение) невозможно. Особые приемы: Фильтр 90 ° с двумя универсальными фильтрами. Фазы всегда равны , разности фаз . Реверс полярности (pol-rev) никогда не сдвиг фазы на оси времени t . Синусоидальные сигналы одинаковой частоты могут иметь разность фаз. Если есть фазовый сдвиг (разность фаз) или фазовая задержка фазовый угол φ (Греческая буква Phi) в градусах должно быть указано, между какими чистыми сигналами (синусоидальные волны) это появляется.Таким образом, например, фазовый сдвиг может быть между двумя стерео канальные сигналы слева и справа, между входным и выходным сигналом, между напряжением и ток, или между звуковым давлением p и скоростью частиц воздуха v .

Что такое на самом деле амплитуда?

Один полный цикл волны связан с «угловым» смещением 2 π радиан. Фаза φ – угол участка сигнала, он указывается в угловых градусах и предоставляет ссылку на опорное значение всего сигнала. Для периодических сигналов – общий фазовый угол 360 градусов и период, равный длительности периода. Типичный вопрос: каковы частота и фазовый угол синусоидального сигнала? Может ли “один” сигнал действительно иметь фазу? Две «синфазные» волны имеют фазу (угол) φ = 0 градусов. Если частота = 0 Гц, то переменного напряжения нет – это просто постоянный ток. Тогда не будет фазовый угол присутствует.

Какое отношение время задержки имеет к фазовому углу?

Разница во времени (продолжительность) звука на метр

Влияние температуры на разницу во времени Δ t
Зависимость скорости звука только от температуры воздуха

Температура воздуха, ° C	Скорость звука c м / с	Время на 1 м Δ t в мс / м
+40	354.9	2,818
+35	352,0	2,840
+30	349,1	2,864
+25	346,2	2,888
+20	343,2	2,912
+15	340,3	2,937
+10	337.3	2,963
+5	334,3	2,990
± 0	331,3	3,017
−5	328,2	3,044
−10	325,2	3,073
−15	322,0	3,103
−20	318.8	3,134
−25	315,7	3,165

Звукорежиссеры обычно руководствуются практическим правилом: Для расстояния r = 1 м звук требует около t = 3 мс в воздухе. Δ t = r / c и r = Δ t × c звук = 343 м / с при 20 ° C.

Для фиксированной выдержки времени Δ t = 0,5 мс получаем
следующий фазовый сдвиг φ ° (град) сигнала:

Разность фаз φ ° (град.)	Разность фаз φ Bogen (рад)	Частота f	Длина волны λ = c / f
360 °	2 π = 6.283185307	2000 Гц	0,171 м
180 °	π = 3,141592654	1000 Гц	0,343 м
90 °	π /2 = 1,570796327	500 Гц	0,686 м
45 °	π /4 = 0,785398163	250 Гц	1.372 кв.м.
22,5 °	π /8 = 0,392699081	125 Гц	2.744 м
11,25 °	π /16 = 0,196349540	62,5 Гц	5,488 м

Преобразование: радианы в градусы и наоборот

Фазовый угол: φ ° = 360 × f × Δ t Для стереофонии на основе времени Δ t = a × sin α / c
Частота f = φ ° / 360 × Δ t

Фазовый угол (град.) φ = временная задержка Δ t × частота f × 360
Если взять разницу во времени Δ t = длина пути a / скорость звука c , тогда получаем
Разность фаз φ ° = длина пути a × частота f × 360 / скорость звука c

Введите два значения , третье значение будет вычислено

Дополнительная помощь: Время, частота, фаза и задержка

Автор Лорд Рэлей (Джон Уильям Струтт, 3-й лорд Рэлей, 1907 г.) была показана теория дуплекса .Эта теория способствует пониманию процедуры «естественного ». слух »с людьми. Это очень простое осознание того, что межуральное время прибытия различия ITD важны на частотах ниже 800 Гц как разности фаз с направлением локализации как ушные сигналы , а на частотах выше 1600 Гц эффективны только межзубные различия уровней ILD. Между ушами максимальная задержка равна 0.63 мс. Фазовые различия для индивидуальные частоты могут быть рассчитаны.

Схема фазовращателя для фазовых углов от φ = 0 до 180

Векторы напряжения фазовращателя

Для R = 0 Ом это V _OUT = V _IN . Выход не должен быть нагружен низким импедансом.

Вы можете сдвигать отдельные чистые частоты (синусоидальные волны),
но это невозможно с такой схемой для музыкальных программ.

Два синусоидальных напряжения со сдвигом по фазе: φ = 45 °

Условия для передачи без искажений
От Шопса – Йорг Вуттке: «Микрофонбух» – Глава 7

В то время как потребность в постоянной частотной характеристике очевидна, для «линейной» фазы требуется скорее объяснение. Есть инженеры, которые ожидают, что идеальная фаза будет такой же постоянной, как и амплитудная характеристика. Это неправда. Первоначально фаза начинается с 0 °, потому что самая низкая частота заканчивается на 0 Гц, на . ОКРУГ КОЛУМБИЯ. (Между напряжениями постоянного тока отсутствует фазовый угол). В процессе на данной частоте фазовый угол не имеет значения, если фазовый угол равен . только в два раза больше в случае двойной частоты и в три раза больше в случае трех экземпляров и т. д.

Предоставлено David Moulton Laboratories
(О гребенчатой ​​фильтрации, фазовом сдвиге и обращении полярности)

Электронный эквивалент потока сигнала и его отложенной итерации, рекомбинированный в единый сигнал.В случае, который мы будем рассматривать, линия задержки имеет задержку в 1 миллисекунду, . уровни исходного и задержанного сигналов, поступающих в микшер, равны, а сигнал представляет собой синусоидальную волну с частотой 1 кГц.

Синусоидальная волна 1500 Гц. частота (период T = 0,667 мс) и ее задержка итерация с задержкой 1 мс. Результирующий смешанный сигнал будет сигналом без . амплитуды, либо полное отключение сигнала.

Фазовый сдвиг для любой частоты с задержкой в ​​1 миллисекунду. Диагональная линия представляет возрастающий фазовый сдвиг как функцию частоты. Обратите внимание, что мы можем Считайте 540 тем же самым, что и 180.

Time, Phase, Frequency, Delay – Учебное пособие по теории звуковых сигналов

Реверс полярности нет Фазовый сдвиг из 180 (временная задержка)

(phi) = сдвиг фазы, сдвиг фазы, разность фаз, сдвиг фазы, фазовая задержка, фазовый угол часто неправильно используются как: pol-rev = изменение полярности.

Полярность и фаза часто используются так, как будто они означают одно и то же. Они не.
«Кнопка реверса фазы» не меняет фазу. Это меняет полярность.

Реверс полярности – это отсутствие сдвига фазы. Изменение полярности (или Pol-Rev) – это термин, который часто путают с фазой Ø (фи) но не включает фазового сдвига или временной задержки. Смена полярности происходит всякий раз, когда мы «менять знак» значений амплитуды сигнала.В аналоговой сфере это можно сделать с инвертирующим усилителем, трансформатором или в симметричной линии на простое переключение соединений между контактами 2 и 3 (штекер XLR) на одном конце кабель. В цифровой сфере это делается путем простой замены всех плюсов на . минусы и наоборот в потоке данных аудиосигнала.

Два пилообразных колебаний

вверху: исходный сигнал a / b (зуб пилы) средний: сигнал со сдвигом фазы 180 как T / 2 пилообразный сигнал со сдвигом во времени внизу: сигнал b / a- с обратной (инвертированной) полярностью , зеркально отражено на оси времени

Ясно видно, что обратная полярность не может быть такой же, как не совпадает по фазе.

Речь идет о широко обсуждаемой теме: «Фазовый сдвиг против инвертирования сигнала» и «Фаза ». сдвиг в зависимости от временного сдвига сигнала ». Термин фазовый сдвиг предположительно определен только для одночастотные синусоидальные сигналы и угол сдвига фаз явно задан только для синусоидальные величины.

Типичная кнопка Ø (phi) – только переключатель полярности
Абсолютно отсутствует фазовый сдвиг

Примечание. Время, частота и фаза тесно связаны. Высота амплитуды не влияет на эти параметры.

Угловая частота ω = 2 π × f

Дано уравнение: y = 50 sin (5000 t) Определите частоту и амплитуду. Ответ: Амплитуда 50 и ω = 5000. Итак, частота f = 1/ T = ω /2 π = 795.77 Гц.

Чтобы использовать калькулятор, просто введите значение. Калькулятор работает в обоих направлениях знака ↔ .

Трехфазное напряжение + расчеты

Трехфазное электричество. В этом уроке мы узнаем больше о трехфазном электричестве. Мы расскажем, как генерируются 3 фазы, что означают цикл и герц, изобразим форму волны напряжения по мере ее генерации, вычислим однофазное и трехфазное напряжения.

Прокрутите вниз, чтобы посмотреть обучающее видео на YouTube по трехфазному напряжению + расчеты

Итак, в нашем последнем трехфазном учебном курсе мы рассмотрели основы того, что происходит внутри трехфазных систем электроснабжения, и в этом учебном пособии мы сделаем шаг вперед и немного глубже рассмотрим, как эти системы работают, и основные математика позади них.

Мы используем вилки в наших домах для питания наших электрических устройств. Напряжение от этих вилок варьируется в зависимости от того, где мы находимся.Например: в Северной Америке используется ~ 120 В, в Европе ~ 230 В, в Австралии и Индии ~ 230 В, а в Великобритании ~ 230 В.
Это стандартные напряжения, установленные правительственными постановлениями каждой страны. Вы можете найти их в Интернете, или мы можем просто измерить их дома, если у вас есть подходящие инструменты.

Находясь в Великобритании, я измерил напряжение в стандартной домашней розетке. Вы можете видеть, что я получаю около 235 В на этой вилке, используя простой счетчик энергии. В качестве альтернативы я могу использовать мультиметр, чтобы прочитать это.Значение немного меняется в течение дня, иногда выше, а иногда ниже, но остается в определенных пределах.

Если у вас нет счетчика энергии или мультиметра, они очень дешевые и очень полезные, поэтому я рекомендую вам их приобрести.

Теперь эти напряжения в розетках в наших домах однофазные от соединения звездой. Они возникают при соединении одной фазы с нейтралью или, другими словами, только одной катушкой от генератора.
Но мы также можем подключиться к двум или трем фазам одновременно, то есть к двум или трем катушкам генератора, и если мы это сделаем, мы получим более высокое напряжение.

В США мы получаем 120 В от одной фазы или 208 В от двух или трех фаз.
Европа мы получаем однофазный 230 В или 400 В
Австралия и Индия получаем однофазный 230 В или 400 В

Если я подключу осциоскоп к однофазной сети, я получу синусоидальную волну. Когда я подключаюсь ко всем трем фазам, я получаю три синусоиды подряд.

Итак, что здесь происходит, почему у нас разные напряжения? и почему мы получаем эти синусоидальные волны?

Итак, резюмируем. Получаем полезную электроэнергию, когда много электроны движутся по кабелю в том же направлении.Мы используем медные провода, потому что каждый из миллиардов атомов внутри медного материала имеет слабосвязанные электрон в самой внешней оболочке. Этот слабо связанный электрон может свободно перемещаться. между другими атомами меди, и они действительно движутся все время, но случайным образом направления, которые нам не нужны.

Чтобы заставить их двигаться в одном направлении, мы перемещаем магнит вдоль медной проволоки. Магнитное поле заставляет свободные электроны двигаться в одном направлении. Если мы намотаем медную проволоку в катушку, мы сможем поместить больше атомов меди в магнитное поле и сможем переместить больше электронов.Если магнит движется вперед только в одном направлении, тогда электроны текут только в одном направлении, и мы получаем постоянный или постоянный ток, это очень похоже на воду, текущую в реке прямо из одного конца в другой. Если мы перемещаем магнит вперед, а затем назад, мы получаем переменный или переменный ток, при котором электроны движутся вперед, а затем назад. Это очень похоже на морской прилив, вода постоянно течет назад и вперед снова и снова.

Вместо того, чтобы целый день двигать магнитом вперед и назад, инженеры вместо этого просто вращают его, а затем помещают катушку медной проволоки вокруг улица.Мы разделяем катушку на две, но держим их соединенными, а затем размещаем один сверху и один снизу, чтобы закрыть магнитное поле.

Когда генератор запускается, северный и южный полюсы магнита находятся непосредственно между катушками, поэтому катушка не испытывает никакого эффекта и электроны не движутся. Когда мы вращаем магнит, северная сторона проходит через верхнюю катушку, и это толкает электроны вперед. По мере того, как магнитное поле достигает своего максимума, все больше и больше электронов начинают течь, но затем оно проходит максимум и снова направляется к нулю.Затем южный магнитный полюс встречает и тянет электроны назад, и снова количество движущихся электронов меняется, так как сила магнитного поля изменяется во время вращения.

Если мы построим график изменения напряжения во время вращения, то мы получим синусоидальную волну, в которой напряжение начинается с нуля, увеличивается до максимума, а затем уменьшается до нуля. Затем входит южный полюс и тянет электроны назад, поэтому мы получаем отрицательные значения, снова увеличиваясь до максимального значения, а затем обратно до нуля.

Эта схема дает нам однофазное питание. Если мы добавим вторая катушка вращается на 120 градусов относительно первой, тогда мы получаем вторую фазу. Эта катушка испытывает изменение магнитного поля в разное время по сравнению с к первой фазе, поэтому форма волны будет такой же, но с задержкой. Форма волны фазы 2 ^и не начинается, пока магнит не вращается в Вращение на 120 градусов. Если мы затем добавим третью катушку, вращающуюся на 240 градусов от сначала мы получаем третью фазу.Снова эта катушка испытает изменение магнитное поле в другое время по сравнению с двумя другими, поэтому его волна будет равна остальным, за исключением того, что он будет отложен и начнется при 240 градусах вращение. Когда магнит вращается несколько раз, он в конечном итоге просто образует непрерывное трехфазное питание с этими тремя формами волны.

Когда магнит совершает 1 полный оборот, мы называем это циклом. Мы измеряем циклы в герцах или Гц. Если вы посмотрите на свои электрические устройства, вы увидите 50 Гц или 60 Гц, это производитель говорит вам, к какому типу источника питания необходимо подключить оборудование.Некоторые устройства могут быть подключены к любому из них.

Каждая страна использует 50 Гц или 60 Гц. Северная Америка, некоторые из Южная Америка и несколько других стран используют 60 Гц в остальном мире использует 50 Гц. 50 Гц означает, что магнит совершает 50 оборотов в секунду, 60 Гц означает магнит совершает 60 оборотов в секунду.

Если магнит совершает полный оборот 50 раз в секунду, что составляет 50 Гц, то катушка в генераторе испытывает изменение полярности магнитного поля 100 раз в секунду (север, затем юг или положительный, затем отрицательный), поэтому напряжение изменяется между положительное значение и отрицательное значение 100 раз в секунду.Если это 60 Гц, то напряжение будет изменяться 120 раз в секунду. Поскольку напряжение подталкивает электроны к созданию электрического тока, электроны меняют направление 100 или 120 раз в секунду.

Мы можем рассчитать, сколько времени требуется для завершения одного поворота, используя формулу Time T = 1 / f.
f = частота. Таким образом, источник питания с частотой 50 Гц занимает 0,02 секунды или 20 миллисекунд, а источник питания 60 Гц – 0,0167 секунды или 16,7 миллисекунды.

Раньше мы видели, что напряжение в розетках разные во всем мире.

Эти напряжения известны как среднеквадратичное значение или среднеквадратичное значение. Мы рассчитаем это немного позже в видео. Напряжение, выходящее из розеток, не может быть постоянно 120, 220, 230 или 240 В. Мы видели по синусоиде, что она постоянно меняется между положительными и отрицательными пиками.

Например, пики на самом деле намного выше.
В США напряжение в розетке достигает 170 В
Европа достигает 325 В
Индия и Австралия достигает 325 В

Мы можем рассчитать это пиковое или максимальное напряжение по формуле:

Поскольку три фазы испытывают магнитное поле в разное время, если мы сложим их мгновенные напряжения вместе, мы просто получим ноль, потому что они компенсируют друг друга, мы рассмотрим это позже.

К счастью, одному умному человеку пришла в голову идея использовать среднеквадратичное напряжение, равное средней мощности, рассеиваемой чисто резистивной нагрузкой, которая вместо этого питается током постоянного тока.

Другими словами, они рассчитали напряжение, необходимое для питания ограничительной нагрузки, такой как нагреватель, питаемый от источника постоянного тока. Затем они выяснили, каким должно быть переменное напряжение, чтобы выделять такое же количество тепла.

Давайте очень медленно повернем магнит в генераторе, а затем вычислим напряжения для каждого сегмента и посмотрим, как это формирует синусоидальную волну для каждой фазы.

ЭКОНОМИЯ ВРЕМЕНИ: Загрузите нашу трехфазную таблицу Excel здесь
USA 👉 http://engmind.info/3-Phase-Excel-Sheet
EU 👉 http://engmind.info/3-Phase-Excel-EU
ИНДИЯ 👉 http://engmind.info/3-Phase-Excel-IN
UK 👉 http://engmind.info/3-Phase-Excel-UK
АВСТРАЛИЯ 👉 http://engmind.info/3-Phase- Excel-AU

Если окружность генератора разделить на сегментов, разнесенных на 30 градусов, что дает нам 12 сегментов, мы можем видеть, как каждая волна сделал. Я также нарисую график с каждым из сегментов, чтобы мы могли вычислить напряжение и построить это.Кстати, вы можете разделить это на столько сегментов, сколько вам нравится, чем меньше отрезок, тем точнее расчет.

Сначала нам нужно преобразовать каждый сегмент из градусов в радианы. Мы делаем это по формуле:

Для первой фазы мы вычисляем мгновенное напряжение в каждом сегменте по формуле.
(мгновенное напряжение просто означает напряжение в данный момент времени)

Так, например, при повороте на 30 градусов или 0,524 радиана мы должны получить значение
84.85 для источника питания 120 В
155,56 для источника питания 220 В
162,63 для источника питания 230 В
169,71 для источника питания 240 В

Просто выполните этот расчет для каждого сегмента, пока таблица не будет заполнена для 1 полного цикла.

Синусоидальные напряжения фазы 1 на 30-градусных сегментах

Теперь, если мы построим график, то мы получим синусоидальную волну, показывающую напряжение в каждой точке во время вращения. Вы видите, что значения увеличиваются по мере того, как магнитное поле становится сильнее и заставляет течь больше электронов, затем оно уменьшается, пока не достигнет нуля, где магнитное поле находится точно между север и юг через катушку, поэтому это не имеет никакого эффекта.Затем наступает южный полюс и начинает тянуть электроны назад, поэтому мы получаем отрицательное значение, и оно увеличивается с изменением напряженности магнитного поля южных полюсов.

Для фазы 2 нам нужно использовать формулу

«(120 * pi / 180))» эта конечная часть просто учитывает задержку, потому что катушка находится на 120 градусов от первой.

Пример при 30 градусах для фазы 2 мы должны получить значение
–169,71 для источника питания 120 В
–311,13 для источника питания 220 В
–325.27 для питания 230 В
339,41 для питания 240 В

Так что просто завершите этот расчет для каждого сегмента, пока таблица не будет заполнена для 1 полного цикла.

Для фазы 3 нам нужно использовать формулу

Пример: при 30 градусах для фазы 3 мы должны получить значение
84,85 для источника питания 120 В
155,56 для источника питания 220 В
162,63 для источника питания 230 В
169,71 для источника питания 240 В

Так что просто завершите этот расчет для каждого сегмента, пока таблица не будет заполнена для 1 полного цикла.

Теперь мы можем построить график, чтобы увидеть форму волны фаз 1.2 и 3 и то, как меняются напряжения. Это наш трехфазный источник питания, показывающий напряжение на каждой фазе при каждом повороте генератора на 30 градусов.

Если мы затем попытаемся суммировать мгновенное напряжение для всех фазы на каждом сегменте, мы видим, что они компенсируют друг друга. Так что вместо мы собираемся использовать эквивалентное среднеквадратичное напряжение постоянного тока.

Чтобы сделать это для фазы 1, мы возводим в квадрат мгновенное значение напряжения для каждого сегмента.Сделайте это для всех сегментов для полного цикла.

Затем сложите все эти значения вместе и затем разделите это число на количество сегментов, которое у нас есть, в данном случае у нас есть 12 сегментов. Затем извлекаем квадратный корень из этого числа. Это дает нам среднеквадратичное значение напряжения 120, 220, 230 В или 240 В в зависимости от того, для какого источника питания вы рассчитываете.

Это фазное напряжение. Это означает, что если мы подключим устройство между любой фазой и нейтралью, тогда мы получаем среднеквадратическое напряжение 120, 220, 230 или 240 В, как если бы у вас дома была розетка.

Сделаем то же самое для двух других фаз. Возведите в квадрат значение каждого мгновенного напряжения.

Если нам нужно больше мощности, мы подключаем между двумя или тремя фазы. Мы рассчитываем подаваемое напряжение, возводя в квадрат каждый из мгновенных значений. напряжения на фазу, затем сложите все три значения на сегмент и затем возьмите квадратный корень из этого числа.

Вы увидите, что трехфазное напряжение выходит на

.

208 В для источника питания 120 В
380 В для источника питания 220 В
398 В для источника питания 230 В
415 В для источника питания 240 В

Мы можем получить два напряжения от трехфазного источника питания.
Мы называем меньшее напряжение нашим фазным напряжением и получаем его, подключая любую фазу к нейтрали. Именно так мы получаем напряжение от розеток в наших домах, потому что они подключены только к одной фазе и нейтрали.

Мы называем большее напряжение линейным напряжением и получаем его, соединяя любые две фазы. Так мы получаем больше энергии от источника питания.

Например, в США многим приборам требуется 208 В, потому что 120 В просто недостаточно мощно, поэтому нам приходится подключаться к двум фазам.В Северной Америке мы также можем найти системы на 120/240 В, которые работают по-другому. {\ circ}) – 2 \ times 0.2} {100 \ Omega} = 2.01W $$ Трехфазное питание: $$ P = \ sqrt {3} \ V_ {Bat} \ I_ {Line} \ cos \ theta = \ sqrt {3} \ times 14.19V \ times 141.9mA \ times 1 = 3.487W $$ Расчет трехфазной мощности неверен из-за срабатывания диодов. Одновременно включены только два набора, как показано на рисунке. Это также означает, что в нейтрали будет протекать ток. Однофазное питание с линейными напряжениями: $$ P = V_ {Bat} \ I_ {Line} \ cos \ theta = 14.19V \ times 141.9mA \ times 1 = 2.01W $$ Это согласуется с расчетом нагрузки.

Однофазное питание с фазными напряжениями: $$ P = \ sqrt {3} \ V_ {Phase} \ I_ {Phase} \ cos \ theta = \ sqrt {3} \ times (9V – 0.7V) \ times 141.9mA \ times 1 = 2.04W $$ Опять же, с этим согласен. Из-за \ $ \ sqrt {3} \ $ я бы выбрал линейное напряжение.

Действие диодов также означает, что Зеленая и Синяя точки НЕ будут иметь одинаковый потенциал. На изображении показано, что + Bat изменяется от 8,35 В до 3,86 В, а -Bat – от -3,86 В до -8,35 В. Это возвращает нас к вычислению \ $ V_ {Min} \ $.2} {100 \ Omega} = 1,46 Вт $$

Числа должны масштабироваться в соответствии с реальным миром.

---

Для расчета фазного напряжения:

• Измерение \ $ V_ {Bat_ {Min}} \ $.
• Вычислить \ $ V_ {Phase} = (V_ {Bat_ {Min}} \ + \ 1.4V) \ times \ frac {2} {3} \ $.

Для расчета мощности (макс. Или мин.):

• Измерение \ $ V_ {Bat_ {Min}} \ $.
• Измерение \ $ I_ {Bat_ {Min}} \ $.
• \ $ P = V_ {Bat_ {Min}} \ I_ {Bat_ {Min}} \ $
• Повторите, используя максимальное количество.

Что такое Phase и почему нас это волнует? [Analog Devices Wiki]

Цель:

Цель этой лабораторной работы – понять, что имеется в виду под фазовым соотношением между сигналами, и увидеть, насколько хорошо теория согласуется с практикой.Второстепенным результатом будет предварительное понимание аппаратного обеспечения ADALM1000 и программного обеспечения ALICE.

Примечания:

Как и во всех лабораториях ALM, мы используем следующую терминологию при описании подключений к разъему ALM1000 и настройке оборудования. Зеленые заштрихованные прямоугольники обозначают подключения к разъему аналогового ввода-вывода M1000. Контакты аналогового канала ввода / вывода обозначаются как CA и CB. При настройке для принудительного измерения напряжения / измерения тока –V добавляется, как в CA- V , или при настройке для принудительного измерения тока / измерения напряжения –I добавляется, как в CA-I.Когда канал настроен в режиме высокого импеданса только для измерения напряжения, –H добавляется как CA-H.

Следы осциллографа аналогичным образом обозначаются по каналу и напряжению / току. Например, CA- V , CB- V для сигналов напряжения и CA-I, CB-I для сигналов тока.

Фон:

Мы исследуем концепцию фазы, посмотрев на синусоидальные волны и пассивные компоненты, которые позволят нам наблюдать фазовый сдвиг реальных сигналов.Сначала мы рассмотрим синусоидальную волну и фазовый член в аргументе. Вы должны быть знакомы с уравнением:

(1)

ω устанавливает частоту синусоидальной волны по мере того, как t прогрессирует, а θ определяет смещение во времени, которое определяет фазовый сдвиг в функции.

Функция sin возвращает значение от 1 до -1. Сначала установите t равным константе, скажем, 1. Аргумент ωt больше не является функцией времени. При ω в радианах грех π / 4 составляет приблизительно 0,7071.2π радиан равняется 360 °, поэтому π / 4 радиана соответствует 45 °. В градусах грех 45 ° также равен 0,7071.

Теперь пусть t будет меняться со временем, как обычно. Когда значение ωt изменяется линейно со временем, это дает синусоидальную волновую функцию, как показано на рисунке 1. Когда ωt изменяется от 0 до 2π, синусоидальная волна изменяется от 0 до 1, до -1 и обратно до 0. Это один цикл или один период T синусоидальной волны. По оси x отложен изменяющийся во времени аргумент / угол ωt, который изменяется от 0 до 2π.

Значение θ равно 0 в функции, представленной на рисунке 1.Поскольку sin (0) = 0, график начинается с 0. Это простая синусоида без смещения по времени, что означает отсутствие смещения фазы. Обратите внимание, что если мы используем градусы ωt, он идет от 0 до 2π или от 0 до 360 °, чтобы получить синусоидальную волну, показанную на рисунке 1.

Рисунок 1: 2 цикла SIN (t)

В качестве примечания: что происходит, когда ωt больше 2π? Введите в калькуляторе 2,5π и посмотрите. Как вы должны знать, функция синуса повторяется каждые 2π радиан или 360 °. Это похоже на вычитание 2π (I) радиан из аргумента, где I – наибольшее целое число, которое дает неотрицательный результат.

Что произойдет, когда мы построим вторую синусоидальную волновую функцию на рисунке 1 с таким же значением ω и θ равным 0? У нас есть еще одна синусоида, которая располагается поверх первой синусоидальной волны. Поскольку θ равно 0, между синусоидальными волнами нет разницы фаз, и они выглядят одинаково во времени.

Теперь измените θ на π / 2 радиан или 90 ° для второй формы сигнала. Мы видим исходную синусоидальную волну и синусоидальную волну, сдвинутую во времени влево. На рисунке 2 показаны исходная волна греха (зеленый) и вторая волна греха (оранжевый) со смещением во времени.Поскольку смещение является константой, мы видим, что исходная синусоидальная волна сдвинута во времени на значение θ, которое в этом примере составляет 1/4 периода волны.

Рисунок 2: зеленый – SIN (t) оранжевый – SIN (t + π / 2)

Тета – это временной сдвиг или фазовая часть уравнения 1. Фазовый угол определяет сдвиг во времени и наоборот. Уравнение 2 показывает взаимосвязь. Нам довелось выбрать наиболее распространенное смещение 90 °. Сдвиг фазы между синусоидальной и косинусоидальной волнами составляет 90 °.Угол смещения почти всегда не равен 90. На самом деле часто это функция частоты.

Когда на осциллографе, например, отображаются 2 синусоидальные волны, фазовый угол можно рассчитать путем измерения времени между двумя формами сигнала (переходы от отрицательного к положительному нулю или «нарастающие фронты» могут использоваться в качестве контрольных точек измерения времени на осциллограмме. ). Один полный период синусоидальной волны по времени равен 360 °. Взяв отношение времени между двумя формами сигнала, ∆t, и времени в одном периоде полной синусоидальной волны, T, вы можете определить угол между ними.Уравнение 2 показывает точное соотношение.

Фаза:

(2)

Где T – период синусоиды.

Естественные временные сдвиги в синусоидальных волнах.

Некоторые пассивные компоненты дают временной сдвиг между напряжением на них и током через них. В классе мы показали, что напряжение на резисторе и ток через резистор являются простой зависимостью от времени. В / I = R.где R действительное и выражено в омах. Таким образом, напряжение на резисторе и ток через резистор всегда совпадают по фазе.

Для конденсаторов и катушек индуктивности уравнение, связывающее В, и I, аналогично. В / I = Z, где Z – полное сопротивление с действительной и мнимой составляющими. В этой лаборатории мы рассмотрим только конденсаторы.

Обычно конденсаторы состоят из двух проводящих пластин, разделенных диэлектрическим материалом. Когда к пластинам прикладывается разность потенциалов, между пластинами создается электрическое поле.Диэлектрики конденсаторов могут быть изготовлены из многих материалов, включая тонкие изолирующие пленки и керамику. Отличительной характеристикой конденсатора является его емкость (C), измеряемая в фарадах (F), которая измеряет соотношение между напряжением и накоплением заряда.

Основное правило для конденсаторов заключается в том, что напряжение на конденсаторе не изменится, если в конденсатор не течет ток. Скорость изменения напряжения (dv / dt) зависит от величины тока. Для идеального конденсатора ток i (t) связан с напряжением по следующей формуле:

(3)

В настоящий момент все выводы из этого выходят за рамки данной лабораторной работы.Вы увидите это поведение в последующих лабораторных работах. Импеданс конденсатора зависит от частоты. Импеданс уменьшается с частотой, и наоборот, чем ниже частота, тем выше полное сопротивление.

(4)

Где ω определяется как угловая скорость:

Одна тонкость в уравнении 4 – это мнимый оператор j. Когда мы смотрели, например, на резистор, в уравнении импеданса не было мнимого оператора. Синусоидальный ток через резистор и напряжение на резисторе не имеют временного сдвига между ними, потому что взаимосвязь полностью реальна.Единственное отличие – амплитуда. Напряжение синусоидально и совпадает по фазе с синусоидой тока. С конденсатором дело обстоит иначе. Когда мы смотрим на форму волны синусоидального напряжения на конденсаторе, она будет сдвинута во времени по сравнению с током через конденсатор. За это отвечает воображаемый оператор j. Глядя на рисунок 3, мы видим, что форма волны тока находится на пике (максимуме), когда наклон формы волны напряжения (скорость изменения во времени dv / dt) является самым высоким.

Разница во времени может быть выражена как фазовый угол между двумя формами сигнала, как определено в уравнении 2.

Рисунок 3: Определение фазового угла между напряжением и током.

Вы, наверное, видели схемы, полностью состоящие из резисторов. Эти схемы имеют только реальный импеданс, а это означает, что все напряжения во всей цепи будут синфазными (, т.е. θ = 0 градусов), поскольку именно комплексный импеданс сдвигает ток во времени по отношению к напряжению.Обратите внимание, что сопротивление конденсатора полностью мнимое. Резисторы имеют реальные импедансы, поэтому схемы, содержащие как резисторы, так и конденсаторы, будут иметь сложные импедансы.

Чтобы вычислить теоретический фазовый угол между напряжением и током в RC-цепи:

i (t) = v (t) / Z _контур

Где Z _цепь – полное сопротивление цепи = I

Переставьте уравнение так, чтобы оно выглядело как I = A + jB

Где A и B – действительные числа.

Таким образом, фазовое соотношение тока и напряжения будет следующим:

(5)

Материалы:

Аппаратный модуль ADALM1000
2 – резисторы 470 Ом
1 – конденсатор 1 мкФ

Осциллограф:

Вы собираетесь использовать плату ALM1000 и программное обеспечение рабочего стола ALICE для функций осциллографа. В руководстве пользователя рассказывается, как все настроить.

Генератор сигналов:

Вы также собираетесь использовать плату ALM1000 для функций генератора сигналов.В руководстве пользователя рассказывается, как настроить генератор сигналов.

Инструкционные цели:

1. Изучите соотношение фаз напряжения и тока в резистивной цепи.
2. Изучите соотношение фаз напряжения и тока в емкостной резистивной (RC) цепи.

Процедура:

Настройте быстрое измерение с помощью ALICE Desktop:

• Убедитесь, что ALM1000 подключен к порту USB , и запустите приложение ALICE Desktop.
• Главный экран должен выглядеть как дисплей осциллографа с настраиваемым диапазоном, положением и параметрами измерения.
• Убедитесь, что в нижней части экрана для CA V / Div и CB V / Div установлено значение 0,5.
• Также проверьте, что для CA V Pos и ​​CB V Pos установлено значение 2,5.
• CA I мА / Div должно быть установлено на 2,0, а CA I Pos должно быть установлено на 5,0.
• В окне управления AWG установите для частоты CHA и CHB значение 1000 Гц с фазой 90 °, 0 В, Мин. И 5 В, Макс. (5.000V Pk-Pk выход). Выберите режим SVMI и форму сигнала Sin.

• В раскрывающемся списке Измерение выберите P-P для CA- V , CA-I и CB- V .
• Установите Time / Div на 0,5 мс и в раскрывающемся списке Curves выберите CA- V , CA-I и CB- V .

Обратите внимание, что выходы генератора функций CHA и CHB подключаются к входам каналов непосредственно на плате. Для подключения не нужен провод.

• На вашей беспаечной макетной плате подключите выход CHA к одному концу резистора 470 Ом.
• Подключите другой конец резистора к GND.
• Нажмите кнопку «Пуск» в области видимости.

Если плата была откалибрована правильно, вы должны увидеть одну синусоидальную волну поверх другой. С CHA и CHB оба равны 5,00 Vpp. Если калибровка неправильная, вы можете увидеть 2 синусоидальные волны в фазе с амплитудой CHA, отличной от CHB. Выполните повторную калибровку, если есть значительная разница напряжений.

2. Измерьте фазовый угол между двумя сгенерированными сигналами:

• Убедитесь, что CA V / Div и CB V / Div по-прежнему установлены на 0.5 и что CA V Pos и ​​CB V Pos установлены на 2,5.
• CA I мА / Div должно быть установлено на 2,0, а CA I Pos должно быть установлено на 5,0
• Установите частоту CHA и CHB на 1000 Гц с фазой 90 °, 0 В Мин и 5 В Максимальные значения (выход 5.0V Pk-Pk). Выберите режим SVMI и форму сигнала Sin.

Вы должны увидеть то, что выглядит как 1 синусоида. Есть два, только один поверх другого.

• В окне управления AWG измените фазу θ канала B на 135 ° (90 + 45).
• Какой канал выглядит так, как будто синусоидальный сигнал появляется раньше другого? _______________

Сигнал CHB должен выглядеть так, как будто он предшествует (происходит раньше) сигналу CHA. Сигнал CHB пересекает ось 2,5 V снизу вверх перед сигналом CHA. Оказывается, положительный θ называется фазовым отведением. Контрольная точка времени пересечения минимума и максимума является произвольной. Также можно использовать пересечение от максимума к минимуму.

• Измените фазовый сдвиг CHB на 45 ° (90 – 45).

Теперь похоже, что сигнал CHB отстает от сигнала CHA.

• Установите для дисплея измерений CA значение «Частота» и «Фаза A-B». Для CB дисплея B-A Delay.
• Установите время / деление на 0,2 мс.
• Нажмите красную кнопку «Стоп», чтобы приостановить программу. Используя левую кнопку мыши, мы можем добавить точку маркера на дисплей.

Если синусоида CHA пересекает «первую» и «вторую» CHB, мы можем измерить временной сдвиг между ними.

• Убедитесь, что вертикальное положение двух сигналов установлено на 2.5.
• Измерьте разницу во времени между пересечениями нуля сигналов CHA и CHB с помощью маркеров.

Что такое ∆t? __________________

• Используйте измеренное значение ∆t и уравнение 2 для расчета сдвига фазы. θ ________ °

Обратите внимание, что вы не можете измерить частоту сигнала, для которого на экране не отображается хотя бы один полный период. Обычно для получения стабильных результатов требуется более 2 циклов. Вы генерируете частоту, поэтому уже знаете, что это такое.Вам не нужно измерять его в этой части лаборатории.

3. Измерение величины с помощью реальной схемы.

Рисунок 5: Соединения на макетной плате R-R.

• Постройте схему, показанную на рисунке 4, на беспаечной макетной плате, используя два резистора 470 Ом.
• В окне управления AWG установите частоту CHA на 200 Гц с фазой 90 °, 0 В Мин. И 5 В Макс. (Выход 5,0 В, пик-пик). Выберите режим SVMI и форму сигнала Sin.
• Выберите режим Hi-Z для CHB. Остальные настройки для CHB не имеют значения, потому что теперь он используется только как вход.

• Соедините выход CHA, вход CHB и GND проводами, как показано цветными контрольными точками.
• Установите горизонтальную шкалу времени на 1,0 мСм / дел для отображения двух периодов формы сигнала.
• Нажмите кнопку «Пуск» осциллографа, если она еще не запущена.

Форма волны напряжения, отображаемая в CHA, представляет собой напряжение на обоих резисторах ( В _R1 + В _R2 ).Форма волны напряжения, отображаемая в CHB, представляет собой напряжение только на R ₂ ( В _R2 ). Чтобы отобразить напряжение на R ₁ , мы используем параметры отображения математической формы сигнала. В раскрывающемся меню Math выберите уравнение CAV-CBV. Теперь вы должны увидеть третью форму сигнала для напряжения на R ₁ ( В _R1 ). Чтобы увидеть обе кривые, вы можете отрегулировать вертикальное положение канала, чтобы разделить их. Не забудьте вернуть вертикальное положение, чтобы перестроить сигналы.

• Запись V _R1 и V _R2 .

V _R1 _______ V _PP .
V _R2 _______ V _PP .
V _R1 + V _R2 _______ V _PP .

• Видите ли вы разницу между нулевыми переходами V _R1 и V _R2 ? _________
• Можно ли вообще увидеть две отдельные синусоидальные волны? ________

Возможно нет.Не должно быть наблюдаемого временного сдвига и, следовательно, сдвига фазы.

4. Измерьте величину интересной реальной цепи.

• Замените R ₂ конденсатором емкостью 1 мкФ C ₁ .

Рисунок 7: Соединения на макетной плате RC.

• В окне управления AWG установите частоту CHA на 500 Гц с фазой 90 °, 0 В Мин. И 5 В Макс. (Выход 5.0V Pk-Pk). Выберите режим SVMI и форму сигнала Sin.
• Выберите режим Hi-Z для CHB.
• Установите горизонтальную шкалу времени на 0,5 мс / дел для отображения двух периодов формы сигнала.

Поскольку через конденсатор не проходит постоянный ток, нам приходится обрабатывать средние (постоянные) значения сигналов по-разному.

• В правой части главного экрана есть места для ввода смещения постоянного тока для каналов A и B. Установите значения смещения, как показано.

• Теперь, когда мы удалили смещение для входов, нам нужно изменить вертикальное положение сигналов, чтобы повторно центрировать их на сетке.Установите для CA V Pos и ​​CB V Pos значение 0,0.

• Нажмите кнопку «Пуск» осциллографа, если она еще не запущена.
• Измерьте CA- V , CA-I, CB- V и Math (CAV – CBV) pk-pk.

Какой сигнал представляет собой математическую форму волны? _________________

• Запись V _R1 , V _C1 и V _R1 + V _C1 .

V _R1 ____________ V _PP .
I _R1 ____________ мА _PP .
V _C1 _______________ V _PP .
V _R1 + V _C1 ____________ V _PP .

Теперь что-нибудь о фазе. Надеюсь, вы увидите несколько синусоид со смещениями по времени или разностями фаз, отображаемыми на сетке. Давайте измерим временные сдвиги и вычислим разности фаз.

5.Измерьте разницу во времени между V _R1 , I _R1 и V _C1 . И вычислите фазовые сдвиги.

Используйте уравнение 2 и измеренное значение ∆t, чтобы вычислить фазовый угол θ.

Маркеры полезны для определения ∆t. Вот как.

• Отобразите не менее 2 циклов синусоидальных волн.

• Установите горизонтальное время / дел. до 0,5 мкс. Обязательно нажмите красную кнопку «Стоп», прежде чем пытаться разместить маркеры на сетке.

Обратите внимание на то, что дисплей Marker Delta отслеживает знак различия.

Вы можете использовать дисплей измерений, чтобы получить частоту. Поскольку вы устанавливаете частоту источника, вам действительно не нужно зависеть от окна измерения для этого значения.

Предположим, что ∆t равно 0, если вы действительно не видите никакой разницы с 1 или 2 периодами синусоидальной волны на экране.

• Поместите первый маркер на негатив. к поз. место пересечения нуля для сигнала CA- V ( V _R1 + V _C1 ).Поставьте второй маркер на ближайший нег. к поз. место пересечения нуля для сигнала Math ( V _R1 ). Запишите разницу во времени и вычислите фазовый угол. Обратите внимание, что ∆t может быть отрицательным числом. Означает ли это, что фазовый угол опережает или отстает?

∆t _________, θ _________

Чтобы удалить маркеры для следующего измерения, нажмите красную кнопку «Стоп».

• Поместите первый маркер на негатив. к поз. место пересечения нуля для сигнала CA- V ( V _R1 + V _C1 ).Поставьте второй маркер на ближайший нег. к поз. место пересечения нуля для сигнала CB- V ( V _C1 ). Запишите разницу во времени и вычислите фазовый угол.

∆t _________, θ _________

• Поместите первый маркер на негатив. к поз. место пересечения нуля для сигнала Math ( V _R1 ). Поставьте второй маркер на ближайший нег. к поз. место пересечения нуля для сигнала CB- V ( V _C1 ).Запишите разницу во времени и вычислите фазовый угол.

∆t _________, θ _________

Есть ли какое-либо измеряемое время (фазовый сдвиг) между сигналом Math ( V _R1 ) и отображаемой кривой тока CA-I? Поскольку это последовательная цепь, ток, поступающий через канал A AWG, равен току в R ₁ и C ₁ .

6. Измерьте разницу во времени и вычислите сдвиг фазы θ на другой частоте.

• Установите AWG CHA на 1000 Гц и время / деление на 0,2 мсек / дел.
• Поместите первый маркер на отриц. к поз. место пересечения нуля для сигнала CA- V ( V _R1 + V _C1 ). Поставьте второй маркер на ближайший нег. к поз. место пересечения нуля для сигнала Math ( V _R1 ). Запишите разницу во времени и вычислите фазовый угол. Обратите внимание, что ∆t может быть отрицательным числом. Означает ли это, что фазовый угол опережает или отстает?

∆t _________, θ _________

Чтобы удалить маркеры для следующего измерения, нажмите красную кнопку «Стоп».

• Поместите первый маркер на негатив. к поз. место пересечения нуля для сигнала CA- V ( V _R1 + V _C1 ). Поставьте второй маркер на ближайший нег. к поз. место пересечения нуля для сигнала CB- V ( V _C1 ). Запишите разницу во времени и вычислите фазовый угол.

∆t _________, θ _________

• Поместите первый маркер на негатив. к поз. место пересечения нуля для сигнала Math ( V _R1 ).