Messsignale#
Ihr habt bereits solide Grundkenntnisse über stationäre Messungen, Kennlinien, Sensitivität sowie die Bewertung von Störungen und Unsicherheiten erworben. Jetzt ist es an der Zeit, einen Schritt weiterzugehen und die zeitliche Abhängigkeit in die Betrachtung einzubeziehen.
In den kommenden Lektionen werden wir die Entstehung von Messsignalen verstehen, die verschiedenen Arten von Signalen kennenlernen und untersuchen, wie sie gemessen werden können. Darüber hinaus werden wir uns mit entscheidenden Eigenschaften von Messsignalen auseinandersetzen und lernen, wie wir sie effektiv auswerten und interpretieren können.
Egal, ob es sich um analoge oder digitale Messsignale handelt, ob wir mit kontinuierlichen oder diskreten Signalen arbeiten - all diese Aspekte werden wir detailliert analysieren, um ihre Bedeutung für die präzise Datenerfassung vollständig zu erfassen.
Inhalte#
Zusammenfassung#
Begriff |
Beschreibung |
|---|---|
Messsignal |
Träger der Information von physikalischen Größen: Messinformation die von der Messgröße ermittelt wurde |
(zeit-) kontinuierlich |
Messwert besitzt zu jedem Zeitpunkt einen bestimmten Wert |
wertkontinuierlich / analog |
Ein Signal mit einem unendlichen Wertevorrat für die Messwerte |
zeitdiskret / diskontinuierlich |
Messwerte sind nur zu bestimmten Zeitpunkten definiert |
wertdiskret / amplitudendiskret |
Ein Signal mit einem endlichen Wertevorrat für die Messwerte |
Digital |
Signale, die sowohl zeit-, als auch wertdiskret sind |
Deterministisch |
Größe / Informationsparameter ist zu jedem Zeitpunkt eindeutig definiert |
Stochastisch |
Größe unterliegt zufälligen Einflüssen. Eine Wertezuordnung ist nur über längere Betrachtung und statistischer Analyse möglich (Rauschen beispielsweise) |
Modulation |
Informationssignal verändert ein Trägersignal in Amplitude, Frequenz oder Phase |
Demodulation |
Einrichtung zur Rückgewinnung des Modulationssignals (Messinformation) |
Analog-Digital-Wandlung |
Abbildung eines analogen Wertevorrats auf einen endlichen |
Aliasing |
Möglicher Fehler bei der Digitalisierung bei Verletzung Nyquist-Shannon. Durch Aliasing kann ursprüngliche analoge Zeitfunktion nicht mehr rekonstruiert werden. |
Mittelwert |
Nach vereinbarter Berechnungsvorschrift ermittelter repräsentativer Wert für ein zeitveränderliches Signal, der dieses Signal durch nur einen Zahlenwert beschreibt |
Periodisches Signal |
Ein Signal, bei dem eine Wiederholung des Zeitverlaufs der Amplitude des Signals nach der Periodendauer T erkennbar ist |
Formfaktor |
Quotient aus Effektivwert und Gleichrichtwert eines periodischen Signals |
Scheitelfaktor (Crestfaktor) |
Quotient von Spitzenwert (Amplitude) und Effektivwert eines perdioschen Signals |
Effektivwert |
Quadratischer Mittelwert, welcher zur Berechnung von Leistungen genutzt wird |
Gleichrichtwert |
Gleichgerichteter Mittelwert für Einweg- oder Zweiweggleichrichtungen. Kann als Maß für die Amplitude genutzt werden |
Fourier-Reihen |
Jedes periodische Signal kann als Summe von Sinus- und Cosinusfunktionen geschrieben werden |
Fourier-Koeffizienten |
Geben an, wie stark eine bestimmte Frequenz in einem periodischem Signal vertreten ist |
Amplituden-/Betragsspektrum |
Grafische Darstellung der Frequenzanteile in einem Amplituden-Frequenz-Diagram |
Fourier-Transformation |
Spektrum eines aperiodischen Signals. Liefert anstelle eines Amplitudenspektrums ein Amplitudendichtespektrum |
Amplitudendichtespektrum |
Normierung des Amplitudenspektrum mit der Abtastfrequenz. Einheit z.B. V/Hz |