, 2022/8/9
A mérőrendszerek általában számos funkcionális elemet tartalmaznak. Az egyik elem a tárgy megkülönböztetéséhez és a méretek vagy a frekvencia érzékeléséhez szükséges.
Ezt az információt aztán fizikai jelek útján továbbítják a rendszerben. Ha a tárgy maga is aktív, például a vízáramlás, akkor a jelet táplálhatja; ha passzív, akkor a jelet egy energetikai szondával, például fényforrással vagy röntgencsővel, vagy egy vivőjellel való kölcsönhatás révén kell kiváltania. Végül a fizikai jelet egy ismert mennyiségű referenciajelhez hasonlítják, amelyet a kívánt mérési tartománynak megfelelően felosztottak vagy megszoroztak.
A referenciajelet ismert mennyiségű objektumokból származtatják egy kalibrációnak nevezett eljárással. Az összehasonlítás lehet analóg folyamat, amelyben a jeleket egy folytonos dimenzióban egyenlőségbe hozzák. Egy alternatív összehasonlítási folyamat a számolással történő kvantálás, azaz a jel egyenlő és ismert méretű részekre osztása és a részek számának összeadása.
A mérőrendszerek egyéb funkciói megkönnyítik a fent leírt alapfolyamatot. Az erősítés biztosítja, hogy a fizikai jel elég erős legyen a mérés elvégzéséhez. A mérés romlásának csökkentése érdekében, ahogy a mérés a rendszeren keresztül halad, a jelet kódolt vagy digitális formába lehet alakítani. A nagyítás, a mérési jel felnagyítása a teljesítmény növelése nélkül, gyakran szükséges ahhoz, hogy a rendszer egyik elemének kimenete illeszkedjen egy másik elem bemenetéhez, például a leolvasó mérőeszköz méretének illesztése az emberi szem felismerő képességéhez.
A mérés egyik fontos típusa a rezonancia, vagyis a fizikai rendszeren belüli ingadozási frekvencia elemzése. Ezt a harmonikus elemzéssel határozzák meg, ami általában a jelek rádióvevő általi válogatásában mutatkozik meg. A számítás egy másik fontos mérési folyamat, amelyben a mérési jeleket matematikailag manipulálják, jellemzően valamilyen analóg vagy digitális számítógép segítségével. A számítógépek ellenőrző funkciót is elláthatnak a rendszer teljesítményének felügyeletében.
A mérőrendszerek tartalmazhatnak olyan eszközöket is, amelyek jeleket továbbítanak nagy távolságokra (lásd telemetria). Minden mérőrendszer, még a nagymértékben automatizáltak is, tartalmaz valamilyen módszert a jelek megjelenítésére egy megfigyelő számára. A vizuális kijelzőrendszerek tartalmazhatnak kalibrált táblázatot és mutatót, integrált kijelzőt katódsugárcsövön vagy digitális kijelzőt. A mérőrendszerek gyakran tartalmaznak rögzítő elemeket. Egy gyakori típus írószúrót használ, amely a méréseket egy mozgó táblán rögzíti. Az elektromos regisztrátorok a nagyobb pontosság érdekében tartalmazhatnak visszacsatolásos leolvasóeszközöket.
A mérőműszerek tényleges teljesítményét számos külső és belső tényező befolyásolja. A külső tényezők közé tartozik a zaj és az interferencia, amelyek mindkettő hajlamos elfedni vagy torzítani a mérési jelet. A belső tényezők közé tartozik a linearitás, a felbontás, a pontosság és a precizitás, amelyek mind az adott műszerre vagy rendszerre jellemzőek, valamint a dinamikus válasz, a drift és a hiszterézis, amelyek magának a mérési folyamatnak a hatásai. A mérési hiba általános kérdése felveti a méréselmélet témáját.