1.4.2 Измервателни сигнали

В рамките на единна измервателна система информацията за стойността на физическите величини се предава от един измервателен уред към друг с помощта на сигнали.

Най-често използваните сигнали са:

• сигнали за постоянно ниво (постоянни електрически токове и напрежения, налягане на сгъстен въздух, светлинен поток);
• синусоидални, сигнали (променлив електрически ток или напрежение);
• поредица от правоъгълни импулси (електрически или светлинни).

Сигналът се характеризира с редица параметри. В първия случай единственият параметър на сигнала е неговото ниво. Синусоидалният сигнал се характеризира с неговата амплитуда, фаза PI честота, последователност от правоъгълни импулси - с амплитуда, фаза, честота, ширина на импулса или комбинация от импулси с различни нива през определен период от време.

За да може оригиналният сигнал да стане измервателен, е необходимо един от неговите параметри да се свърже чрез функционална зависимост с измерваната физична величина. Избраният като такъв параметър на сигнала се нарича информативен, а всички останали параметри се наричат ​​неинформативни. Процесът на преобразуване на оригиналния сигнал в измервателен, тоест преобразуване на един от параметрите на оригиналния сигнал, генериран от някакъв източник, в информативен параметър, се нарича модулация. В зависимост от вида на модулацията, измервателните сигнали могат да бъдат класифицирани по следния начин.

Сигналите с постоянно ниво имат само един параметър и следователно могат да бъдат модулиранисамо по ниво. Тогава нивото на сигнала е мярка за измереното количество.

Синусоидалните сигнали могат да бъдат модулирани по амплитуда, фаза или честота. В зависимост от това кой от тези параметри на сигнала е мярка за измерваната величина, се говори за амплитудно модулирани, фазово модулирани или честотно модулирани сигнали.

Правоъгълната импулсна поредица може да бъде модулирана по амплитуда (амплитудно-импулсно модулирани сигнали), честота (честотно-импулсно модулирани сигнали), фаза (фазово-импулсно модулирани сигнали) или ширина на импулса (импулсно-импулсно модулирани сигнали). Сигнал, при който определена комбинация от импулси с различни нива е свързана с различни стойности на измереното количество, се нарича импулсен код или цифров.

В зависимост от характера на изменението на информативния параметър на сигнала по ниво и време, измервателните сигнали се разделят на:

• непрекъснато ниво или аналогово, ако техният информативен параметър може да приема всякакви стойности в даден диапазон;
• дискретни или квантувани по ниво, ако техният информативен параметър може да приема само определен ограничен брой стойности в рамките на даден интервал;
• непрекъснати във времето, ако съществуват през цялото време на измерване и могат да бъдат показани за регистриране по всяко време;
• дискретизирани или квантувани във времето, ако носят информация за стойността на измерваната физична величина само за определени интервали от време. Тази група включва например всички видове импулсно модулирани сигнали.

При анализиране на измервателни сигнали е обичайно те да се описват или като функции на времето, или сизползвайки спектрални представяния, базирани на трансформациите на Фурие и Лаплас.