ForHosting KIT · 開発者向けツール

位相差と時間遅延の相互変換計算ツール

この計算ツールは、指定した周波数の周期信号について、位相差と時間遅延を双方向に変換します。位相角を度単位で入力すると等価な遅延時間を秒単位で求められ、遅延時間を秒単位で入力すると対応する位相角を算出できます。結果には信号の周期とサイクル数も含まれるため、オシロスコープ、音響システム、制御ループ、通信回線、そのほかの反復波形における時間関係を、数式を手作業で変形せずに確認できます。

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位相角と経過時間の関係

位相と時間は、繰り返される一つの周期内にある同じ位置を、異なる尺度で表したものです。完全な一周期は 360 度であり、その継続時間である周期は周波数の逆数です。したがって、位相角を 360 で割ると、一周期に対する時間の割合が得られます。位相から遅延へ変換する場合、このツールは位相角を 360 で割り、さらに周波数で割ります。たとえば 90 度は四分の一周期なので、周波数にかかわらず、遅延時間はその信号周期の四分の一です。この関係は、比較する点が同じ周波数と一貫した位相基準を使用していれば、振幅や波形の形状に左右されず、理想的な周期信号に適用できます。正と負のどちらの値も入力でき、符号によって、回路、測定器、またはシミュレーションで採用されている規約に従った遅れと進みを区別できます。符号の規約は分野によって異なるため、正の結果に普遍的な物理的意味があるとみなさず、すべての測定で同じ規約をお使いください。出力単位は秒に固定され、暗黙に変更されません。必要に応じて、ミリ秒、マイクロ秒、ナノ秒へ明示的に換算できます。

測定した遅延時間から度への変換

時間差が既知の場合は、遅延時間に周波数と一周期当たり 360 度を掛けて位相を求めます。この変換方向は、オシロスコープのカーソルでは時間差が得られる一方、仕様書や制御設計では角度が使われている場合に特に便利です。返される位相は、0 度から 360 度までのような範囲には強制的に正規化されません。これは意図した動作です。一周期を超える遅延には完全な周期数の情報が含まれており、一周期を法として剰余を取ると、その情報が失われるためです。一周期内の等価な位置だけが必要な場合は、ご利用の用途で定められた規約に従って、出力された周期数または位相を換算してください。周波数が 0 の信号には有限の周期がなく、位相の進行も定義できないため、周波数には正の値が必要です。遅延時間には 0、正、負の値を入力でき、小数の周波数にも対応します。信頼できる結果を得るには、遅延と周波数が同じ定常的な周期成分を表していることをご確認ください。広帯域の過渡信号、変化する周波数、または互いに無関係な二信号は、追加の信号解析なしに、この単一周波数の関係だけで表すことはできません。

結果の読み方と検算方法

結果には、選択した変換方向、ヘルツ単位の周波数、秒単位の周期、度単位の位相、秒単位の遅延、および符号付きのサイクル数が含まれます。これらの関連値を使って、結果を簡単に検算できます。周期と周波数の積は 1、サイクル数と 360 の積は位相、サイクル数と周期の積は遅延時間になるはずです。結果は有限精度の JavaScript 数値として表現されるため、わずかな小数差が生じる場合がありますが、決定的な出力になるよう、アルゴリズムは一貫して有効数字十五桁に丸めます。この計算ツールが扱うのは数学的な時間関係だけです。部品公差、ケーブルの分散、群遅延、クロックジッター、実回路網の周波数依存位相応答は推定しません。周波数掃引測定では、各周波数点に対応する位相または遅延を使って、一点ずつ計算してください。変調信号や広帯域信号を扱う場合は、位相遅延と群遅延も区別する必要があります。このツールは一つの周期成分の位相を変換しますが、群遅延は周波数に対する位相の変化に関係します。この範囲内であれば、試験計画、設計資料、自動検査、手計算の確認に利用できます。API リクエストには、表示されている基本料金 $0.002 が適用されます。

活用例

オシロスコープの遅延設定

試験周波数で必要な位相差を、波形カーソル間に期待される時間差へ変換できます。

時間測定値の解釈

二つの周期信号間で測定した遅延を度に変換し、位相仕様と比較できます。

同期設計の確認

クロック、音響、制御、通信のタイミングを、周期、位相、遅延、サイクル割合をまとめた結果で比較できます。

よくある質問

どのような数式を使用しますか？

時間遅延は、度単位の位相を 360 と周波数で割った値です。度単位の位相は、時間遅延と周波数と 360 を掛けた値です。

位相や遅延に負の値を指定できますか？

はい。符号付きの値によって進みまたは遅れの情報が保たれます。符号は、お使いの測定系の規約に従って解釈してください。

位相の結果が 360 度を超えるのはなぜですか？

完全な周期数を保持するためです。一周期より長い遅延は、当然 360 度を超える位相に対応します。

群遅延を計算できますか？

いいえ。一つの周期周波数における位相と時間を変換します。群遅延の算出には、周波数に対する位相の情報が必要です。

API での計算料金はいくらですか？

API リクエストごとに基本料金 $0.002 が適用されます。ブラウザー上の計算は、このページから直接ご利用いただけます。

開発者向け — APIアクセス

このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。

エンドポイント

POSThttps://api.kit.forhosting.com/elec/phase-shift-time

Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。

お使いのスタックから呼び出す

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/elec/phase-shift-time \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"conversion":"phase_to_time","frequency_hz":1000,"value":90}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/elec/phase-shift-time", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "conversion": "phase_to_time",
    "frequency_hz": 1000,
    "value": 90
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/elec/phase-shift-time",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "conversion": "phase_to_time",
    "frequency_hz": 1000,
    "value": 90
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/elec/phase-shift-time", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"conversion":"phase_to_time","frequency_hz":1000,"value":90}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"conversion":"phase_to_time","frequency_hz":1000,"value":90}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/elec/phase-shift-time", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

リクエスト例

{
  "conversion": "phase_to_time",
  "frequency_hz": 1000,
  "value": 90
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "elec.phase_shift_time",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。

料金

1リクエストあたり$0.002

単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。

エラー

HTTP	コード	意味
`401`	`unauthorized`	APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。
`402`	`insufficient_balance`	残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。
`404`	`unknown_type`	指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。
`429`	`rate_limited`	リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。

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