数字相位伏安表具有多种电测量功能。其最大特点是：①可以测量工频的电压与电压之间、电流与电流之间及电压与电流之间的相位；②测量相位差时对被测信号幅值要求很低，按仪表的类型不同，电压范围约为5～500V，电流范围约为10m A～10A；③测量过程中不必中断被测电流回路；④操作和读数相对简单。数字钳形相位伏安表基本上克服了D3-φ相位表的大部分缺点，同时视型号不同还可测量电压、电流、功率等电参数，十分适合继电保护的现场测量。目前使用的数字相位伏安表可分为双钳相位伏安表和三相钳形相位伏安表两大类。

数字双钳相位伏安表外形如图1-18所示。

数字双钳相位伏安表属便携式仪表，除测量电压、电流、频率等外，主要用以测量两个电量之间的相位。仪表配备两把电流钳 （即双钳），分别对应两路电流回路，在进行电流值或相位测量时非常方便。典型的系统框图如图1-19所示。

图1-18　手持式双钳数字相位伏安表

图1-19中，被测电压直接送入U1、U2输入端，被测电流通过钳形电流互感器取得测量信号送入I1、I2输入端；“前置1电路”支路、“前置2电路”支路和鉴相器、滤波器用以相位测量；前置3电路和交直流转换器用以交流电压、电流测量；U/V 变换器与 “前置2电路”支路配合用以频率测量；电源模块将电池经逆变产生多组直流作为整机工作电源。

图1-19　系统框图

图1-20　相位测量基本工作原理

相位测量工作原理如图1-20所示，采用过零鉴相法。图1-20中，两被测正弦波信号分别加到电路输入端A、B。经前置电路与比较器放大整形后，在正弦波形过零点时变换成前沿与正弦波形过零点相对的方波信号2和1，并通过光电耦合器隔离后送入鉴相器，分别触发双稳电路的复位端R和置位端S。方波信号1的每个正半周前沿使双稳电路置位，输出高电平 （电源电压）；方波信号2每到正半周前沿则使双稳电路复位，输出低电平 （0V）。鉴相器输出的鉴相脉冲3宽度τ正比于两被测正弦波信号间的相位差φ，其周期与被测正弦波信号周期Tx相同，具体波形如图1-21所示，即

图1-21　相位测量基本工作波形

比较式（1-3）与式（1-4）可得

DG29型数字双钳相位伏安表为继电保护现场测试常用的便携式仪表。主要用以测量工频的电压与电压之间、电流与电流之间及电压与电流之间的相位差；也可测量交直流电压和交流电流的幅值。相位测量时：允许的电压信号幅值范围为20～500V，电流信号幅值范围为10m A～10A，频率范围为49～51Hz；量程360°，准确度1级。其板面布置如图1-22所示。

测量电流，电压幅值只能使用Ⅰ号通道，Ⅱ号通道仅在相位测量时作为第二路信号输入通道，并且测量结果显示的角度总是Ⅰ号通道信号超前Ⅱ号通道信号的相位。接线时：电压信号采用直接输入，H1、H2为同极性端，插入红色测试笔，黑色测试笔插入L1、L2插孔；电流信号必须经卡钳接入，卡钳的红色插头插入H1、H2，黑色插头插入L1、L2插孔，

相位挡φ 分为U1-U2、U1-I2、I1-I2、I1-U2四挡。测量相位时：首先应确定相位测量挡位与Ⅰ号通道，Ⅱ号通道将要输入的信号相符后，方可接入被测信号，同时被测电流应从卡钳的红色 “*”符号一侧进入。例如，选择U1-I2挡时，被测电路的电压应从Ⅰ号通道输入、被测电流经卡钳从Ⅱ号通道插孔输入。若测得相位小于90°，则电路为感性；测得的相位大于270°，则电路为容性。(www.daowen.com)

使用时应注意：①严禁仪表电源关闭时接入被测信号，并且禁止被测信号加入仪表后进行挡位切换；②测量前，仪表应预热5min；③当显示器出现电池符号时，应及时更换电池；④各台仪表上配备的卡钳均有与主机相对应的编号，不可用于其他主机。

图1-22　DG29型数字双钳相位伏安表板面图