Измерительные сигналы

Измерение можно трактовать как процесс получения - измерительной информация – информация о значениях физических величин.

Физическими носителями информации являются сигналы.

Измерительный сигнал - Сигнал, содержащий количественную информацию об измеряемой физической величине.

Информативный параметр сигнала измерительной информации – параметр сигнала функционально связанный с измеряемой величиной, неинформативный параметр-не связанный.

Например, для синусоидального сигнала информативный параметр, отображающий значение измеряемой величины – частота, неинформативные -амплитуда и фаза.

Процесс измерения можно рассматривать как информационный процесс преобразования сигналов измерительной информации.

Пример. При измерении температуры среды термопарой значение температуры Tх преобразуется в величину термо-ЭДС Ех, затем Ех усиливается усилителем и преобразуется в напряжение Uх и измеряется цифровым вольтметром, получаем показания в виде значения кода Nх.

Выполнены преобразования: Tх → Ех → Uх → Nх.

Этот подход позволяет рассматривать процесс измерения с общих позиций путем введения понятия - измерительная цепь - совокупность элементов средства измерений, преобразующих измерительные сигналы.

Классификация сигналов измерительной информации:

По характеру изменения информативного и временного параметров измерительные сигналы делятся на аналоговые, дискретные и цифровые.

Аналоговый сигнал — это сигнал, описываемый непрерывной или кусочно-непрерывной функцией Y_a(t), причем как сама эта функция, так и ее аргумент t могут принимать любые значения на заданных интервалах Y Î (Y_min; Y_max) и t Î (t_min; t_max)

Дискретный сигнал — это сигнал, изменяющийся дискретно во времени или по уровню.

Цифровые сигналы — квантованные по уровню и дискретные по времени сигналы, представленные кодом.

По характеру изменения во времени сигналы делятся на постоянные, значения которых с течением времени не изменяются, и переменные, значения которых меняются во времени

Переменные сигналы могут быть непрерывными во времени и импульсными.

Непрерывным называется сигнал, параметры которого изменяются непрерывно.

Импульсный сигнал — это сигнал конечной энергии, существенно отличный от нуля в течение ограниченного интервала времени.

По степени наличия априорной информации переменные измерительные сигналы делятся на детерминированные и случайные. Детерминированный сигнал — это сигнал, закон изменения которого известен. Мгновенные значения детерминированного сигнала известны в любой момент времени. Случайные сигналы — сигналы, мгновенные значения которых (в отличие от детерминированных сигналов) не известны, а могут быть лишь предсказаны с некоторой вероятностью. Характеристики таких сигналов являются статистическими, то есть имеют вероятностный вид.