Дизайн народных "Smart tweezers"

вот схемка. V1,V2 - сигналы напряжения/тока, после D1,D2 получаем сигнал для управления таймером.

Сравнение по нулям? Добавьте в свою модель шум 1 мВ, увидите, что будет. Неплохо бы и смещение входов компараторов смоделировать.

Никак не пойму, как вы разность фаз будете улучшать суммированием?

GM: Неплохо бы и смещение входов компараторов смоделировать.

его можно скомпенсировать программно калибровкой

GM: Никак не пойму, как вы разность фаз будете улучшать суммированием?

шум помогает увеличивать разрешение накоплением:

http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc8003.pdf
http://www.zilog.com/docs/z8encorexp/appnotes/TN0054.pdf
http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/Achieving%20Higher%20ADC%20Resolu...
http://www.flexiusb.com/stonline/products/literature/an/14183.pdf

qwer: не нужны сложные расчеты/фурье
На мой взгляд сложности не никакой. Нынешние микроконтроллеры справляются на ура.
Имеем два сигнала U и J. Для нормальной обработки их надо усиливать!!! Дальше можно обрабатывать с помощью Фурье, СД, пиковых детекторов и .....еще чем нибудь. Для способа с фурье нужен всего лишь АЦП !!!! Сложность с выбором??? Из 12 битных выбор огромный!!!!
По поводу предложного вами метода---В сигнале U и J будет присутствовать шум. Амплитуда некоторых составляющих его будет даже больше(сетевая 50Гц) ,чем полезный сигнал.Как будут работать детекторы??? Также для пиковых детекторов сигнал нужно будет усиливать в несколько раз больше чем для АЦП. Опять лишние детали.