正弦波和余弦波的区别

正弦波和余弦波区别

正弦波是频率成分最为单一的一种信号,因这种信号的波形是数学上的正弦曲线而得名。任何复杂信号——例如音乐信号,都可以看成由许许多多频率不同、大小不等的正弦波复合而成。

而余弦波可由正弦波平移得到,但在原点出状态不同。

正弦波

正弦波是频率成分最为单一的一种信号，因这种信号的波形是数学上的正弦曲线而得名。任何复杂信号——例如音乐信号，都可以看成由许许多多频率不同、大小不等的正弦波复合而成。

我们可以设一个函数为 y=sin X，当 X 分别取 0、30、60、90、120、150、180 时(单位：度)，Y对应的数值分别为 0、0.5、0.8660、1、0.8660、0.5、0。在坐标系中画出对应的点就可以得出正弦波的图像了。该图像有一个特点，就是周期性变化，例如 X = 0 时，Y = 0，X = 180 时， Y = 0；若 X 取值【180~360】，则我们可以看到，图像正好与原来的相反（在第四象限）。这就是正弦波的图像了。

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应用领域

振荡电路是电子技术的一个重要组成部分，正弦波振荡器广泛应用于广播、电视、通讯，工业自动控制，测量表计， 以及高频加热，超声波探伤等等方面。

余弦波

余弦曲线或余弦波（cosinwave）是一种来自数学三角函数中的正弦比例的曲线。也是模拟信号的代表，与代表数字信号的方波相对

余弦曲线的出现和应用非常广泛，可经常见于研究和使用于：信号处理的模拟信号；物理的简谐运动；声学的声音空气振动；乐器音叉的振动波；频率产生器的输出；交流电的电压改变。

即使是其它不规则的非正弦波，其实亦能够以不同周期和波幅的正弦波集合来表示。这类将复杂波段化成正弦波的技术称为傅立叶分析。

旋转编码器的正弦波和余弦波

有一个中心有轴的光电码盘，光电码盘上含有环形通、暗的刻线，刻度值由光电发射器和光电接受器读取，读取得到四组正弦波信号(A、B、C、D)，每个正弦波相位相差90度，即周期为360度。将C、D两正弦波信号反响，并将其叠加在A、B上，可用于增强稳定信号;另外每转会输出一个Z相脉冲，用以代表零位参考位。由于A、B两正弦波相位相差90度，因此可通过比较A、B两正弦波的位置前后来判别旋转编码器是正转还是反转;可通过零位脉冲获得旋转编码器的零位参考位。

正余弦编码器的输出信号是相位差90度的正弦波。如果是象普通编码器那样输出相位差90度的方波，通过异或只能得到4倍的频率。而正余弦编码器的相位差90度的正弦波是模拟信号可以细分出几十到上万倍的频率，大大提高了测量精度。

正弦波编码器也属于增量式编码器，与主要方波信号的区别在于其输出信号是正弦波模拟量信号，而不是数字量信号。它的出现主要是为了满足电气领域的需要用作 电动机的反馈检测元件。在与其它系统相比的基础上，人们需要提高动态特性时可以采用这种正弦波编码器。

为了保证良好的电机控制性能，编码器的反馈信号必须能够提供大量的脉冲，尤其是在转速很低的时候，采用传统的增量式编码器产生大量的脉冲，从许多方面来看都有问题，当电机高速旋转（6000rpm）时，传输和处理数字信号是困难的。在这种情况下，处理给伺服电机的信号所需带宽（例如编码器每转脉冲为10000）将很容易地超过MHz门限；而另一方面采用模拟信号大大减少了上述麻烦，并有能力模拟编码器的大量脉冲。这要感谢正弦和余弦信号的内插法，它为旋转角度提供了计算方法。这种方法可以获得基本正弦的高倍增加，例如可从每转1024个正弦波编码器中，获得每转超过1000，000个脉冲。接受此信号所需的带宽只要稍许大于100KHz即已足够。