基于Labview的幅值和相位差測量

比較兩個正弦信號的幅值和相位差廣泛應(yīng)用于對比測試中，如與標(biāo)準(zhǔn)信號進行標(biāo)定、濾波前后信號的比對、互感器的輸出等方面。時域波形可以依靠示波器觀察，幅值和相位信息需要頻譜分析儀測定，但其僅能對一路信號進行測試。而對于相位差的測試，一般使用動態(tài)分析儀這樣的高精度儀器進行分析。頻譜分析儀和動態(tài)分析儀的價位較高，因此有必要使用基于采集卡的Labview開發(fā)這方面的測試功能。

Labview中有現(xiàn)成的信號處理的vi（圖1），可以直接分析出信號的幅值和相位信息。對兩個信號可以分別得到相關(guān)信息，然后做差。

頻譜測試vi

由FFT的原理可以知道，經(jīng)過FFT運算，采集獲得的序列變成復(fù)數(shù)，有實部和虛部。而實部和虛部的平方再開方對應(yīng)的是幅值，虛部除以實部在取反正切對應(yīng)的就是相位。這樣的幅值和相位有若干個點，是和采樣點頻率有關(guān)系的，但是每個點上的幅值和相位信息是相對應(yīng)的。

對于單一正弦信號，如y=Asin(ωt+φ)，檢測幅值最大點對應(yīng)的相位即可。其中用到了圖2的vi，從相位值矩陣中找到最大值的維數(shù)。然后從相位矩陣中找到該維數(shù)的相位值。同理找出第2路信號的幅值和相位值。

數(shù)組最值vi

這種算法，如果測試有偏置的信號就無能為力了。比如信號的幅值為2V，而直流偏置為2.5V，那么檢測到的幅值最大點永遠是第一個直流點。觀察到直流的維數(shù)為0，所以需要在應(yīng)用算法之前，將直流成分去掉。需要注意的是，去掉直流對應(yīng)的數(shù)據(jù)，相當(dāng)于在矩陣中少了一維，在應(yīng)用后續(xù)vi找最大值的維數(shù)后需要加1，再到相位矩陣中找到該維數(shù)的相位值。這樣就實現(xiàn)了對有直流偏置的測量。

數(shù)組索引vi 數(shù)組刪除vi

如果是多個信號混合的測量，此算法將只能獲得最大幅值對應(yīng)的相位信息，其他信號的信息用類似的方法測試，這個還沒有試過。但估計在實現(xiàn)知道信號成分的前提下好解決，如果是未知信號，因為去掉對應(yīng)的數(shù)據(jù)后不能確定信號維數(shù)的處理方式而存在麻煩。建議使用檢查到最大幅值然后在相應(yīng)維數(shù)中加零的方式來解決。這個有興趣的可以試一下。當(dāng)然也可能會有其他vi或是方式來解決。