24. Scharakteryzuj sygnał w postaci impulsu prostokątnego. Opisz jego
podstawowe parametry.
Sygnałami nazywamy wielkości fizyczne niosąceinformacje. Sygnałami są ciśnienie, temperatura, położenie,
natężenie.
Sygnał – funkcja rzeczywista zmiennej rzeczywistej, ograniczona, posiadająca skończoną liczbę punktów
nieciągłości spełniająca warunki Dirichleta. Obserwowane zmiany wartości lub jakości wielkości
fizycznej wyrażane są w zależności od wielości przyjętej jako zmienna niezależna. Najczęściej są one
wyrażane funkcji czasu. Oczywiście jako zmienna niezależna mogą być przyjęte inne wielkości fizyczne,
takie jak odległość, kąt, temperatura lub ciśnienie.
Sygnały poliharmoniczne
Wśród występujących w obwodach elektrycznych okresowych sygnałów niesinusoidalnie zmiennych należy
wyróżnić sygnał: prostokątny, piłokształtny, trójkątny, trapezowy oraz impulsowy. Na Rys. 6 przedstawiono
kilka wybranych niesinusoidalnych sygnałów okresowych. Podstawowym źródłem sygnałów
piłokształtnych, prostokątnych, trójkątnych lub impulsowych są generatory sygnałów. Analizując kształty
sygnałów okresowych w zależności od chwili rozpoczęcia obserwacji, czyli umownej chwili t = 0, możemy
wyróżnić sygnały parzyste, nieparzyste oraz antysymetryczne. Sygnał jest parzysty, gdy spełniony jest
następujący warunek:
f(t) = f(-t)
Sygnał nazywamy nieparzystym, jeżeli zachodzi warunek:
f(t) = - f(-t)
W przypadku, gdy spełniony jest warunek:
f(t) = - f(t +T/2) lub f(t) = f(t +T/2)
to sygnał taki nazywamy antysymetrycznymym.
Najbardziej elementarny sposób opisu sygnału polega na określeniu wartości maksymalnej (kresu górnego)
i minimalnej (kresu dolnego) rozpatrywanego sygnału oraz określeniu szybkość zmian tego sygnału poprzez
podanie wartości czasu narastania i czasu opadania. W celu scharakteryzowania sygnałów losowych oraz
sygnałów zdeterminowanych stosowane są następujące parametry:
- wartość średnia,
- wariancja,
- wartość skuteczna (wartość średniokwadratowa).
Wartość maksymalna to górna wartość sygnału (najwyższa z możliwych), a wartość minimalna to dolna
(najniższa z możliwych). Wartość średnia to suma wartości maksymalnej i minimalnej podzielona przez
dwa.
Wartość śednia=
wartość minimalnawartość maxymalna
2
Współczynnik szczytu
Współczynnik szczytu, oznaczany często k
m
, definiowany jest jako stosunek wartości maksymalnej sygnału
do wartości skutecznej:
współczynnik szczytu=
wartość maksymalna
wartość skuteczna
Współczynnik kształtu
Współczynnik kształtu, oznaczany k
s
, jest to stosunek wartości skutecznej do wartości średniej:
współczynnik kształtu=
wartość skuteczna
wartość średnia
Opisane współczynniki są stosowane także do przeliczania i porównywania wskazań przyrządów
pomiarowych, ponieważ część przyrządów pomiarowych reaguje na wartość maksymalną sygnału, część na
wartość średnią, a część na wartość skuteczną sygnału.
