Модель объекта исследований

Модель объекта исследований выбирается исходя из цели измерения. Модель объекта подсказывает, измерением каких параметров объекта достаточно ограничиться для достижения цели измерения.

Пример.

Объект исследования — тензорезистор. Его характеристики — габаритные размеры (длина, ширина, толщина), коэффициент тензочувствитеяьности, омическое сопротивление, максимальная сила тока, пропускаемого через него, материал, из которого он изготовлен, и т. д.

В первом случае решается задача о влиянии включения тензорезистора в мостовую схему на выходное напряжение цепи. Здесь тензорезистор рассматривается как элемент электрической схемы и объект измерения — его сопротивление.

Во втором случае решается конструкторская задача о размещении тензорезистора на упругой балке, которая подвергается изгибу. Здесь тензорезистор рассматривается как элемент конструкции, и объект измерения — его габаритные размеры (длина, ширина и толщина).

С объектом так или иначе связаны физические поля, которые воспринимают средства измерений или измерительная система. Интенсивность и направление физического поля или состояния вещества объекта описываются с помощью измеримых характеристик — физических величин. Последние в общем случае являются функциями пространственных координат и времени, что дает возможность говорить о полях ФВ (полях давления, температуры, концентрации, скоростей и т. д.).

Выбор точек отбора измерительной информации в пространстве и моментов взятия отсчетов во время проведения эксперимента является фактически операцией дискретизации физического описания объекта. Различают пространственную, временную и амплитудную дискретизации связанных с объектом полей ФВ.

В любой измерительной процедуре, завершающейся получением результата измерения в цифровой форме, неизбежно присутствуют процессы дискретизации физических полей. Измерительная система (ИС) осуществляет пространственновременную дискретизацию поля объекта и дискретизацию измеряемой ФВ по уровню.

Пространственная дискретизация.

Вопрос о пространственной дискретизации поля, т. е. о выборе числа и расположения точек отбора измерительной информации (точек расположения средств измерения, например, датчиков) решают в процессе организации эксперимента или создания ИС на основании анализа модели объекта.

Модель объекта подсказывает, измерением каких параметров поля достаточно ограничиться для достижения цели измерения.

Любой объект можно описать совокупностью ФВ, являющихся в общем случае функциями времени t и пространственных координат {S}:

Число и расположение датчиков должны позволять исследовать объект с необходимой полнотой.

Пусть для проведения измерительного эксперимента установлено т₁ датчиков ФВ х_г с координатами.

т₂ датчиков ФВ х₂ с координатами.

т, датчиков ФВ x_t с координатами.

Тогда для дискретного процесса можно записать.

или