用相位计精确测量移相误差的方法

    张文海

    (成都电机厂，四川  成都  610051)

摘要：介绍采用定角度法实现用普通相位汁精确测量移相误差，可排除仪器误差和附加相移的影响。

关键词：相位计；测量；移相误差；定角度

1  引  言

    用相位计直接测量电感移相器移栩误差的方法，简单、方便、通用性强。不像倍频器方法，只能频率专用。但用相位计测移相误差有一个致命弱点，测试精度不高。例如：hg4180相位计，它的测试精度为：o．001hz～20khz，±o．1^o±5字；20～50khz，士o．2^o±5字；50～800khz，±0．6o±5字；800khz～1mhz．±o．8^o±5字。而电感移相器的移相精度，有关标准规定为：i级，±1 5’；ⅱ级，±30’；ⅲ级，士45’。这样，既使用hg4180测试准确度****的低频段，要测试i级±1 5’的移相误差也不能满足要求。因一般对测试仪器的要求是，仪器自身的准确度应高于被测对象误差一个等级。即要测试±15’的移相误差．相位汁自身的测试误差应小于±1．5’，否则测试不准确。更何况20khz以上高频段测试误差更大，要用它测试20khz以上的移相误差根本不行。另外，对_丁频率高丁20khz以上的移相器，测试时的分布参数对它影响也较大。测i式时引线长点，绞合状况不一样，都会产生附加相移，且附加相移有时甚至大于仪器自身误差。故从这两方面看，要用相位计测试频率低于20khz的移相误差免强可以，若要用它测试频率高于20khz以上的移相误差，则根本不行。但是，采用定角度法测试，便可将这两种影响排除出去，而且无论高低频段都如此，实现用普通相位计精确测量移相误差。

2定角度法测试原理

    图1是它的电路图。图中ygl为被测移相器，yg2为同型号参考移相器。ygl装夹在光学分度头上，yg2装在1：48减速器中，旋柄转动2用，yg2转子位移15^o，并可微调。

    移相器的工作原理是，把转子的机械角位移变成副边输出信号对原边参考信号电的相位移。对于单极移相器，转子机械位移角度，应等于电的相位移角度。移相误差，则是电的相位移对机械角位移的误差。显然，如果用相位汁直接测0^o～360^o移相误差，必然将仪器误差和引线附加相移测进去，使测试变得极不准确。这里采用这样的测试，把被测移棚器ygl的参考信号由原边移至另一台同型号移相器yg2的输出，见图1，让ygl每旋转15^o，仗yg2进行相位跟踪，每步参考起始点，始终为o^o，实现定角度测试。因为相位计不管自身误差有多大，对于同一角度点，它的误差基本是不变的。另一个引线附加相移，在同一情况下也是不变的。这二者的不变性可以从测试的重复性中得到证明。有了这不变的前提，便可采用特殊的误差计算方法，将这二者的影响排除出去。这种误差的计算方法是，以第1点测试的棚移角作参考，用以后各点的测试值减第1点参考值作误差，最后****正、负误差****值之和除以2为总误差。因固定的误差，在定角度测试法中，只影响各点的误差符号，不影响总的****误差值。

3测试方法和步骤

    选择两种电感移相器，28yg75，28yg4，28yg75，频率75khz。电压10v，移相参数：c=300pf，r=5．55kω。28yg4，电压15v，频率4khz，移相参数：c=6200pf．r=6．05kω。移相器按图1接线，测试步骤为：

    (1)将参考移相器yg2固定在减速器中，通电随机处于一个位置。减速器减速比可任意选择，但以1：48为好，这样旋柄旋转两周正好为1 5^o，且因变比大，微调方便准确。

    (2)将被试移相器ygl央在光学分度头上，通

电观察相位计，摇动光学分度头使相位角指示0^o，

记下此时光学分度头读数。

    (3)摇动光学分度头，使ygl转子转过机械角15。，观察此时相位计指示角度，将这个指示值定为参考角度。以后每点相位计上的指示值，与这个参考角度相减，大于这个角度，为正误差；小于这个角度，为负误差。****正、负误差****值之和除以2，则为移相误差。例如，假设第一点相位计指示的相位角为13^o，说明此点仪器误差和引线附加相移之和较大，因它是固定的，不会对总****误差造成影响，以后每点则以13^o作参考相减。

    (4)光学分度头固定，用减速器调节yg2，让参考信号向被测信号推进，以使相位计指示的相位角仍为0^o，固定yg2不动。

    (5)摇动光学分度头，让ygl转子再前进