Digitale Messtechnik

Zusammenfassung

Da die moderne Messtechnik zunehmend die Verfahren der rechnergestützten Messwerterfassung und digitalen Signalverarbeitung nutzt, zählt es zu den wichtigsten Aufgaben der Elektrischen Messtechnik, in analoger Form vorliegende Messsignale zu digitalisieren.Während in der analogenMesstechnik alle Messgrößen in wertkontinuierlicher Form verarbeitet werden, kennt die digitale Messtechnik nur die binäre Darstellungsform. Binäre Signale können den Wert ′1′ (alternativ ′H′ für High) oder ′0′ (alternativ ′L′ für Low) annehmen. Für den Fall, dass der Wert ′1′ einem hohen Spannungspegel und der Wert ′0′ einem niedrigen Spannungspegel entspricht, bezeichnet man dies als positive Logik, im umgekehrten Fall spricht man von negativer Logik. Binäre Signale bieten den großen Vorteil, dass sie sich durch nur zwei, eindeutig zu unterscheidende Betriebszustände der verarbeitenden elektronischen Komponenten darstellen lassen, wie z.B. ” Schalter EIN“ bzw. ” Schalter AUS“. Alle auf Halbleiterelementen basierenden Schalter sind bezüglich ihrer High- und Low- Spannungspegel mit so großzügigen Toleranzbändern versehen, dass Digitalschaltungen im Allgemeinen sehr zuverlässig funktionieren. Beim Übergang in die Digitalwelt müssen die wert- und zeitkontinuierlichen Signale in wert- und zeitdiskrete Signale gewandelt werden. Dazu bedient man sich entweder der Analog-Digital-Umsetzer (Kap. 11.7) oder der Zählerschaltungen (Kap. 11.5). Zum Verständnis dieser Schaltungen sind Kenntnisse über Binärcodes und digitale Grundschaltungen, wie Gatter und bistabile Kippschaltungen, notwendig. Diese Grundlagen sind Inhalt der Kap. 11.1 bis 11.3.