Измерительные сигналы и их классификация

Сигналы, являющиеся физическими носителями измерительной информации, называются измерительными. К измерительным сигналам относятся [6]:

· полезные сигналы, получаемые от исследуемых, контролируемых или управляемых объектов;

· вредные сигналы или помехи, поступающие в измерительную систему вместе с полезными сигналами или независимо от них;

· специально генерируемые в измерительной системе или вне ее сигналы, улучшающие работу системы (модуляция, дискретизация и др.)

На рис. 3.1 приведена одна из возможных классификаций измерительных сигналов.

Рис. 3.1. Классификация измерительных сигналов

По физической природе носителя сигнала различают механические, тепловые, электрические, магнитные, акустические, световые, ионизационные измерительные сигналы.

По характеру изменения во времени измерительные сигналы можно разделить на постоянные и переменные.

По характеру появления измерительные сигналы можно разделить на детерминированные (неслучайные), закон изменения которых известен и описывается известным законом, и случайные, изменения которых характеризуются вероятностными характеристиками.

По периодичности появления измерительные сигналы разделяют на периодические, почти периодические, импульсные и т. п.

По характеру изменение основных параметров измерительные сигналы можно разделить на стационарные, параметры которых не изменяются в процессе наблюдения, и нестационарные.

Физические величины, являющиеся носителями измерительных сигналов, в зависимости от числа принимаемых значений (размеров) подразделяются на непрерывные (рис. 3.2, а), имеющие бесконечное число значений, и квантованные по уровню (рис. 3.2, б), содержащие конечное число значений.

Измерительные сигналы в зависимости от характера изменения во времени или в пространстве делятся на непрерывные (рис. 3.2, а) и дискретизированные (дискретные). Дискретные сигналы принимают отличные от нуля значения только в определенные моменты времени (рис. 3.2, в) или в определенных точках пространства их изменения (рис. 3.2, г) - квантованные сигналы.

Рассмотренная классификация измерительных сигналов позволяет более четко формулировать или конкретизировать задачи, решаемые при их исследований, преобразовании и обработке, при анализе и синтезе измерительных приборов и систем.

Рис. 3.2. Виды измерительных сигналов: а – непрерывный сигнал; б – сигнал квантованный по уровню; в – дискретный сигнал; г – сигнал дискретизированный, по времени