Mesure de déphasages

Sommaire

1. Définitions et remarques préliminaires

1.1 Définitions

1.2 Cas des signaux déformés

1.3 Cas des signaux bruités

1.4 Cas des signaux de fréquence très élevée

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

2.1 Méthode utilisant un oscilloscope à double trace

2.2 Méthode de l’ellipse de Lissajou

2.3 Méthode basée sur l’utilisation d’un oscilloscope à entrée différentielle

2.4 Méthodes de zéro

3. Phasemètres électrodynamiques

4. Phasemètres analogiques à bascules

4.1 Phasemètres à bascule bistable

4.2 Phasemètres à bascules JK

5. Phasemètres numériques

5.1 Phasemètres numériques basés sur la mesure du décalage temporel entre les signaux

5.2 Phasemètres numériques à échantillonnage

6. Mesure de déphasage de signaux trés bruités : utilisation d’un détecteur synchrone

6.1 Principe de la détection synchrone

6.2 Exemple de phasemètre basé sur la détection synchrone

7. Déphaseurs et générateurs de signaux déphasés

7.1 Déphaseurs

7.2 Générateurs de signaux déphasés

7.3 Validation de générateurs ou de mesureurs de signaux déphasés

8. Conclusion

Pour en savoir plus

Le besoin de connaître le déphasage entre deux phénomènes peut apparaître dès que ceux-ci présentent un caractère de périodicité dans le temps. Cette notion de déphasage est donc très générale et peut faire l’objet de mesures dans des domaines de la physique aussi variés que l’électricité, l’électronique, l’optique, la mécanique, l’acoustique... pour n’en citer que quelques-uns. Les méthodes utilisées pour étudier ou mesurer ces déphasages sont généralement spécifiques au domaine concerné. Néanmoins, il est souvent possible de transformer, au moyen de capteurs appropriés, des signaux de nature quelconque en signaux électriques. Dans ce cas, le problème est ramené à une mesure de déphasage entre signaux électriques.

Le présent article se limite strictement aux mesures de déphasage dans le domaine électrique. La notion de déphasage y est précisée ainsi que les conditions auxquelles doivent satisfaire les signaux pour qu’une telle mesure ait un sens.

Les méthodes les plus anciennes sont basées essentiellement sur des procédés purement analogiques. L’oscilloscope, notamment, est un outil parfaitement bien adapté lorsque les incertitudes recherchées restent de l’ordre de quelques degrés. Les procédés de mesure sont en effet très simples et un tel matériel est disponible dans la plupart des laboratoires.

Les méthodes numériques ont ensuite fait progressivement leur apparition. Les premières applications aux mesures de déphasage étaient basées sur...