傳感器信號時域和頻率的描述方法有哪些?
傳感器信號時域和頻率的描述方法有哪些?
描述傳感器信號的變化過程通常有時域和頻域兩種方法。信號的時域描述主要反映信號的幅值隨時間變化的關系。與之相對應,對一個測試系統的時域分析法也是直接分析時間變量函數或序列。研究系統的時間響應特性。頻域分析法是將時域描述的信號進行變換,以頻率作為獨立變量,從頻率分布的角度出發研究信號的結構及各種頻率成分的幅值和相位關系。
一般來說,傳感器的時間信號的形式通常比較復雜,直接分析各種信號在一個測試系統中的傳輸情形常常是困難的,有時甚至是不可能的。因此,常將復雜的信號分解成某些特定類型的基本信號之和,這些基本信號應滿足一定的數學條件,且易于實現和分析。常用的基本信號有正弦信號、復指數型信號、階躍信號、沖激信號等。信號的頻率描述即是將一個時域信號變換為一個頻域信號,根據任務分析的要求將該信號分解成一系列基本信號的頻域表達形式之和,從頻域分布的角度出發研究信號的結構及各種頻率成分的幅值和相位關系。將一個復雜的信號分解為一系列基本信 號之和,對于分析一個線性時不變系統來說特別有利。這是因為傳感器的多個基本信號作用于這樣的系統所引起的響應等于各基本信號單獨作用所產生的響應之和。
采用時域法和頻域法來描述信號和分析系統,完全取決于元件的不同測試任務的需要。時域描述直觀地反映信號隨時間變化的情況,頻域描述則側重描述信號的頻率組成成分。但無論器件采用哪一種描述法,同一信號均含有相同的信息量,不會因采取不同的方法而增添或減少原信號的信息量。例如,周期方波可以看成是由-系列不等的正弦波疊加而成,而波形分解方式形象地表達了周期方波時域和頻域兩種描述及其兩者之間的聯系。