Mesure de déphasages

1 - Définitions et remarques préliminaires

• 1.1 - Définitions
• 1.2 - Cas des signaux déformés
  Figure 1 - Mesure de déphasage entre signaux déformés Figure 2 - Décalage entre les passages par zéro introduit par la présence d'une composante continue sur l'un des signaux
• 1.3 - Cas des signaux bruités
• 1.4 - Cas des signaux de fréquence très élevée
  Figure 3 - Principe de la transposition hétérodyne

2 - Méthodes basées sur l’utilisation d’un oscilloscope analogique

• 2.1 - Méthode utilisant un oscilloscope à double trace
  Figure 4 - Mesure de phase à l'aide d'un oscilloscope à double trace
• 2.2 - Méthode de l’ellipse de Lissajou
  Figure 5 - Figures de Lissajou obtenues pour deux valeurs différentes de déphasage Figure 6 - Figures de Lissajou obtenues pour des signaux affectés d'un facteur de distorsion de 10 % (trait bleu) et des signaux sinusoïdaux purs (trait discontinu) présentant entre eux un même déphasage égal à π/4
• 2.3 - Méthode basée sur l’utilisation d’un oscilloscope à entrée différentielle
  Figure 7 - Amplificateur différentiel représentant l'étage d'entrée de l'oscilloscope Figure 8 - Montage différentiel utilisant un amplificateur opérationnel Figure 9 - Amplificateur différentiel réalisé à partir de trois amplificateurs opérationnels
• 2.4 - Méthodes de zéro
  Figure 10 - Méthode de zéro utilisant un oscilloscope et un déphaseur étalon

3 - Phasemètres électrodynamiques

4 - Phasemètres analogiques à bascules

• 4.1 - Phasemètres à bascule bistable
  Figure 12 - Principe d'un phasemètre réalisé autour d'une bascule RS Figure 13 - Phasemètre réalisé autour d'une fonction logique OU exclusif et d'une fonction logique ET
• 4.2 - Phasemètres à bascules JK
  Figure 14 - Principe de fonctionnement d'un phasemètre à bascules JK

5 - Phasemètres numériques

• 5.1 - Phasemètres numériques basés sur la mesure du décalage temporel entre les signaux
  Figure 15 - Principe de fonctionnement d'un phasemètre numérique basé sur la mesure du décalage temporel entre les signaux Figure 16 - Principe d'une boucle à verrouillage de phase Figure 17 - Multiplicateur de fréquence réalisé à l'aide d'une boucle à verrouillage de phase Figure 18 - Phasemètre numérique mettant en œuvre un multiplicateur de fréquence Figure 19 - Phasemètre numérique mettant en œuvre une fonction de calcul
• 5.2 - Phasemètres numériques à échantillonnage
  Figure 20 - Principe général des phasemètres numériques à échantillonnage Figure 21 - Spectre d'un signal sinusoïdal observé sur un temps fini

6 - Mesure de déphasage de signaux très bruités : utilisation d’un détecteur synchrone

• 6.1 - Principe de la détection synchrone
  Figure 22 - Principe de la détection synchrone appliquée à la mesure de déphasage Figure 23 - Multiplieur à diodes
• 6.2 - Exemple de phasemètre basé sur la détection synchrone
  Figure 24 - Principe d'un phasemètre à détection synchrone utilisant une ligne à retard Figure 25 - Courbes de détermination du déphasage

7 - Déphaseurs et générateurs de signaux déphasés

• 7.1 - Déphaseurs
  Figure 26 - Déphaseur constitué d'un circuit RC Figure 27 - Déphaseur à transformateur d'écran à secondaire symétrique
• 7.2 - Générateurs de signaux déphasés
  Figure 28 - Principe d'un générateur de signaux déphasés numérique Figure 29 - Principe de la conversion numérique-analogique à double convertisseur Figure 30 - Signaux générés aux différentes étapes (m = 64 points par période, V1 = 1 V RMS, V2 = 0,75 V RMS, déphasage de 60°)
• 7.3 - Validation de générateurs ou de mesureurs de signaux déphasés
  Figure 31 - Principe du pont à 180° Figure 32 - Composition des tensions dans un pont à 180° Figure 33 - Pont destiné à la validation de générateurs de signaux déphasés pour un déphasage nul

8 - Conclusion