Messsignale

Zusammenfassung

In diesem Kapitel wird der Signalbegriff aus der Sicht der Messtechnik beleuchtet. Ausgangspunkt ist eine Diskussion möglicher Ansätze zur Klassifizierung von Messsignalen. Anschließend erfolgt die Beschreibung der denkbaren Wandlungen von Messsignalen, deren Ziel es ist, eine aus der Umwelt gewonnene Messinformation dem nachfolgenden Steuer‐ bzw. Regelungsprozess oder auch dem Messtechniker als interpretierbaren Messwert zugänglich zu machen. Dabei wird besonders auf die Analog‐Digital‐Wandlung eingegangen als Voraussetzung für die moderne digitale Messtechnik.

Messwerte beinhalten die im Messprozess gesuchten Informationen über physikalische Größen. Die Übertragung dieser Informationen erfolgt in Form eines Signals. Allerdings wird der Signalbegriff im täglichen Leben mehrdeutig benutzt. Im technischen Gebrauch, und hierbei speziell im Bereich der Messtechnik, wird ein Zeitverlauf einer physikalischen Größe als Signal bezeichnet. Bei Verwendung eines Signals in der Messtechnik, sprechen wir auch konkret vom Messsignal.

Glossar

Aliasing

Möglicher Fehler bei der Digitalisierung analoger Signale. Er tritt bei Verletzung des Abtasttheorems nach Shannon auf. Aus durch Aliasing verfälschten digitalisierten Abtastwerten kann die ursprüngliche analoge Zeitfunktion nicht zurückgewonnen werden.

Analog‐Digital‐Wandlung

Abbildung eines analogen Wertevorrates (theoretisch: ein unendlich großer Wertevorrat) auf einen endlichen Wertevorrat. Dieser Vorgang ist immer mit einem Informationsverlust verbunden.

Determiniert

Die betrachtete Größe bzw. der betrachtete Parameter ist zu jedem Zeitpunkt eindeutig definiert.

Messgröße

Physikalische Größe, die Gegenstand des Vorgangs Messen ist.

Messsignal

Träger der Information über eine physikalische Größe. Hier konkret des Messinformation, die von der Messgröße ermittelt wurde.

Signal

Ein Signal ist ein Zeichen, dem eine vereinbarte Bedeutung, d. h. eine Information, zugeordnet wird. Im technischen Sinn ist somit ein Signal der Informationsträger mit dessen Hilfe eine Information von der Quelle zur Senke transportiert werden kann.

Signalform

Die Signalform eines zeitveränderlichen Signals wird durch den Verlauf der Signalamplitude über die Zeit beschrieben.

Stochastisch

Die betrachtete Größe unterliegt zufälligen Einflüssen, eine Wertezuordnung zu der Größe ist nur über eine längere Betrachtung und einer anschließenden statistischen Analyse möglich.