Электрический сигнал и его формы Литература и задание на самостоятельную работу

1. Сухарев А.А. Измерение параметров электрических сигналов. Литература\Сухарев А.А. Измерение параметров электрических сигналов.pdf

На основе рекомендованной литературы, см. выше, проработать изучаемую дидактическую единицу, обратив особое внимание на …

Классификация электрических сигналов

Все электрические сигналы по возможности точного предсказания их мгновенных значений в любой момент времени подразделяют на детерминированные или регулярные (определенной формы, с возможностью предсказания) и случайные или нерегулярные (для которых предсказание невозможно).

Детерминированные сигналы, в свою очередь, разделяют на периодические (повторяющиеся во времени с периодом ) и непериодические (импульсные), см. рис. (импульсный, синусоидальный, прямоугольный и треугольный сигналы)

По форме представления во времени сигналы разделяют на непрерывные или аналоговые (существуют в любой момент времени) и дискретные(существуют только в фиксированные интервалы времени). По уровню допустимых значений сигналы подразделяются на аналоговые (значения напряжения/тока могут принимать любые значения) и квантованные(значения напряжения/тока могут принимать только ряд фиксированных значений), см. рис., сигналы дискретизированные по времени и квантованные по уровню также называют цифровыми (по способу описания сигналов).

По виду моделей представления (описания) электрического сигнала различают две наиболее распространенные формы: временная, в виде функции времени, и спектральная, в виде функции изменения спектральных составляющих. Эти две формы сигнала однозначно связаны между собой с помощью прямого и обратного преобразования Фурье, см. рис.

Такой сигнал может усредняться как по времени, так и по спектру, см. рис, позволяя по параметрам и форме спектра/сигнала оценить его источник.

Пример спектра сигнала цифрового телевидения и результата его оценки, см. рис.

Параметры и формы описания электрических сигналов Прямое преобразование Фурье ; обратное преобразование Фурье ; модель гармонического (синусоидального) сигнала , мгновенное и пиковоезначения напряжения, угловая частота и начальная фаза сигнала, частота и периодизменения периодического напряжения; модель дискретизированного сигнала , –единичный импульс или функция Дирака (единичной площади в точке), –дискретизированное напряжение, – период дискретизации,– номер отсчета (); скважность и коэффициент заполнения; средневыпрямленное значение напряжения ; среднеквадратичное значение напряжения ; коэффициент амплитуды , коэффициент формы(). форма сигнала коэффициент амплитуды коэффициент формы синусоидальная треугольная прямоугольная

Переход в начало Содержание

Методы и средства измерений неэлектрических величин Литература и задание на самостоятельную работу

1. РМГ 29-99 Рекомендации по межгосударственной стандартизации. Метрология. Основные термины и определения; Нормативная база\РМГ 29-99.pdf

2. Звонарев Е. Коммерческая классификация датчиков физических величин; Литература\Звонарев Е. Коммерческая классификация датчиков физических величин.pdf

3. Зыбайло А. Датчики положения; Литература\Зыбайло А. Датчики положения.pdf

4. Игнатьева Н. Датчики газа фирмы Figaro; Литература\Игнатьева Н. Датчики газа фирмы Figaro.pdf

5. Игнатьева Н. Пьезоэлектрические датчики фирмы Murata; Литература\Игнатьева Н. Пьезоэлектрические датчики фирмы Murata.pdf

6. Кривченко Т., Чепурин И. Полупроводниковые датчики компании Motorola; Литература\Кривченко Т., Чепурин И. Полупроводниковые датчики компании Motorola.pdf

7. Обзор (Электронные компоненты №2 за 2003 год): Разработчики и производители датчиков. Литература\Разработчики и производители датчиков.pdf

На основе рекомендованной литературы, см. выше, проработать изучаемую дидактическую единицу, обратив особое внимание на …

Основные понятия 6.17 измерительный преобразователь: Техническое средство с нормативными метрологическими характеристиками, служащее для преобразования измеряемой величины в другую величину или измерительный сигнал, удобный для обработки, хранения, дальнейших преобразований, индикации или передачи. (Измерительный преобразователь или входит в состав какого-либо измерительного прибора, измерительной установки, измерительной системы и др., или применяется вместе с каким-либо средством измерений. По характеру преобразования различают аналоговые, цифро-аналоговые, аналого-цифровые преобразователи. По месту в измерительной цепи различают первичные и промежуточные (вторичные) преобразователи. Выделяют также масштабные и передающие преобразователи. Примерами таких преобразователей являются: термопара в термоэлектрическом термометре, преобразователи давления, перемещения). 6.18 первичный измерительный преобразователь (первичный преобразователь): Измерительный преобразователь, на который непосредственно воздействует измеряемая физическая величина, т.е. первый преобразователь в измерительной цепи измерительного прибора (установки, системы). (В одном средстве измерений может быть несколько первичных преобразователей). 6.19 датчик: Конструктивно обособленный первичный преобразователь, от которого поступают измерительные сигналы. (Датчик может быть вынесен на значительное расстояние от средства измерений, в области измерений ионизирующих излучений применяют термин детектор). 6.24 измерительная цепь: Совокупность элементов средств измерений, образующих непрерывный путь прохождения измерительного сигнала одной физической величины от входа до выхода. (Измерительную цепь измерительной системы называют измерительным каналом). 6.26 индикатор: Техническое средство или вещество, предназначенное для установления наличия какой-либо физической величины или превышения уровня ее порогового значения. РМГ 29-99 Реком. по межгосудар. стандартизации. Метрология. Основные термины и определения

Особенностью измерения неэлектрических величин является использование измерительных преобразователей (различного принципа действия), которые измеряемую неэлектрическую величину преобразуют в электрическую (ток, напряжение, сопротивление или импеданс), которая затем измеряется стандартными средствами измерения (вольтметром, микроамперметром, мостом постоянного или переменного тока).

Используемые методы такого преобразования чрезвычайно разнообразны и часто используют последние научные и технологические достижения микро- и наноэлектроники, физики, оптики, электрохимии, биологии и медицины. Большое количество используемых типов датчиков и преобразователей принято классифицировать по следующим признакам:

• по измеряемому параметру (давление, температура, магнитное поле, …);

• по принципу действия (акустические, тепловые, емкостные, пьезоэлектрические, оптические, электрохимические, …);

• по применению или назначению (автомобильные, охранные, общепромышленные, …);

• по выполняемым функциям (определяются используемой моделью, алгоритмом и способом обработки сигнала), к которым относят линеаризацию, масштабирование и др. преобразования;

• по параметрам выходного сигнала (определяется интерфейсом), который может передаваться в аналоговой (пример – токовая петля) и цифровой (последовательно, параллельно) форме;

• по технологии изготовления (полупроводниковые, электро- и микромеханические, …);

• по конструктивному исполнению (бескорпусные, в корпусе, влаго- и пылезащищенные, …).

Переход в начало Содержание