Вимірювальні сигнали, перетворення вимірювальних сигналів, форми вимірювальної інформації

Кожний вид фізичного поля проявляє себе через хвильові процеси (сигнали), наприклад, акустичні, електромагнітні. Оптичні, теплові, іонізуючі випромінювання. Термін «сигнал» від латинського signum - знак. Сигнали є умовними знаками для передавання повідомлень, в яких закладена певна інформація.

За визначенням, що є у нормативній документації, прийнято, що:

- сигнал - фізичний процес, який може бути об’єктом досліджень;

- інформація - один із параметрів вимірювального сигналу;

- інформативний параметр сигналу - параметр, функціонально пов'язаний з вимірюваною величиною чи такий, що має задане значення;

- сигнал вимірювальної інформації - матеріальний носій вимірювальної інформації, який діє на виході технічного засобу реалізації інформації.

В інформаційно-вимірювальній техніці (ІВТ) як і в техніці зв'язку, сигналом називається матеріальний носій інформації, який фізично є енергетичним процесом. Тому вимірювальний сигнал - енергетичний носій вимірювальної інформації. Активна (але не пасивна) фізична величина сталої інтенсивності - граничний випадок енергетичного процесу; отже вона може стати сигналом. Пасивна (параметрична) фізична величина, хоча є матеріальним носієм інформації, однак не є сигналом, бо фізично не є енергетичним процесом і сама не може проявити свій розмір, у якому міститься вимірювальна інформація. Її можна отримати, якщо сформувати вимірювальний сигнал, використовуючи цю пасивну фізичну величину, і далі, при необхідності, перетворити його так, щоб вимірювальна інформація набула форми, в якій вона придатна для використання за призначенням.

Добування вимірювальної інформації про розміри фізичних величин здійснюється формуванням і перетворенням вимірювальних сигналів шляхом модуляції і кодування за допомогою засобів вимірювань з використанням допоміжних технічних засобів, в тому числі обчислювальних. Для формування і перетворення вимірювальних сигналів, обов'язковою є наявність відповідного носія, здатного сприймати вимірювальну інформацію і відображати її у вигляді зміни (приросту) своїх інформаційних параметрів.

Основу процесів відображення інформації при формуванні і перетворенні вимірювальних сигналів становлять модуляція і кодування, які органічно пов'язані між собою і окремо не існують. Модулюються інформаційні параметри носія інформації, а кодується вимірювальна інформація. Кодування - відображення різноманітності однієї множини різноманітністю іншої. Відображення фізичним аналогом називається аналоговим кодуванням. Відображення інформації умовними знаками (символами), зокрема цифровими, називається цифровим кодуванням. Відповідно до цього відрізняють аналогові та цифрові вимірювальні сигнали і аналогову та цифрову форми вимірювальної інформації.

Неперервний чи дискретний за часом або простором, континуальний або квантовий за рівнем вимірювальний сигнал є аналоговим. Дискретний і квантовий аналоговий сигнал, будучи дискретним, стає цифровим тільки після цифрового кодування. Цифровий сигнал завжди дискретний, але терміни "цифровий" і "дискретний" ототожнювати не можна. Не можна також називати кодом цифрове значення величини, а також її числове значення.

Звернемо увагу на відмінність термінів "інформаційний" та "інформативний" параметри. Інформаційним називається такий параметр носія інформації, який може сприймати інформацію при формуванні чи перетворенні вимірювального сигналу. Інформативний параметр носія інформації - це вже якийсь конкретний параметр, який відображає інформацію. В противагу до нього всі інші параметри носія інформації називають неінформативними.

Перетворення вимірювальних сигналів, очевидно, не є самоціллю, це - спосіб матеріальної реалізації перетворення вимірювальної інформації, а саме

YºY(X)=K{X}=K{M_X*1_X}= K{M_X}*K{1_X}=M_Y*1_Y, (1.2)

де 1_X, 1_Y, M_X, M_Y одиниці та істинні числові значення (інформація) перетворюваної Х на Y величин згідно з кодом К, причому через наявність похибок перетворення мають місце втрати кількості інформації.

Дата добавления: 2014-11-18