Charakterisierung von Messsignalen

Zusammenfassung

Mit diesem Kapitel sollen:

• technisch interessante Signalformen behandelt,

• verschiedene Arten von Mittelwerten periodischer Signale in ihrer technischen Bedeutung erläutert und deren Berechnung erklärt,

• Kenngrößen von Messsignalen vorgestellt werden.

Zudem werden die Dezibel‐Definitionen der logarithmischen Beschreibung für Strom‐ und Spannungsverhältnisse sowie für Leistungsverhältnisse eingeführt.

Die Klassifizierung von Messsignalen wurde im vorgehenden Abschnitt dargelegt. An diese Erläuterung wird jetzt mit der Beschreibung von in der Messtechnik typischen Signalformen angeknüpft.

Obwohl sie in der Prozessmess‐ und ‐steuertechnik durchaus ihre Bedeutung haben, wird aus Umfangsgründen auf die Abhandlung pneumatischer und hydraulischer Signal verzichtet und sich auf determinierte elektrische Signale beschränkt. Über physikalische Analogiebeziehungen lassen sich die anzuführenden Gesetzmäßigkeiten für elektrische Signale auf pneumatische und hydraulische Signale übertragen. Wesentlichster Unterschied ist verständlicherweise das zu wählende Übertragungsmedium. Während für elektrische Signale entsprechend dimensionierte elektrische Leiter zu verwenden sind, benötigen die pneumatischen und hydraulischen Signale geeignete Rohrleitungssysteme zur Signalübertragung.

In den folgenden Ausführungen wird auch nicht unterschieden, ob es sich um eine elektrische Messgröße handelt, die als elektrisches Messsignal vorliegt, oder ob das elektrische Messsignal mittels eines Sensors von einer nichtelektrischen Größe abgeleitet wurde.

Glossar

Absolutes Pegelmaß

Logarithmisches Übertragungsmaß, das unter Verwendung festgelegter Vergleichswerte der betrachteten physikalischen Größe (den sogenannten Normpegel) berechnet wird.

Dezibel

Logarithmisches Übertragungsmaß, dessen Zahlenwert mit einer vereinbarten Berechnungsvorschrift ermittelt wird.

Formfaktor

Das ist der Quotient aus Effektivwert und Gleichrichtwert eines periodischen Signalverlaufs.

Klirrfaktor

Gütemaß für eine Übertragungseinrichtung, das beschreibt wie stark ein Signal durch diese Übertragungseinrichtung verfälscht wird.

Messsignal

Ein Signal mit dem Messinformationen transportiert 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.

Scheitelfaktor

Ergibt sich aus dem Quotient von Spitzenwert zu Effektivwert eines periodischen Signalverlaufs, auch oft Crestfaktor genannt.