模拟信号与数字信号
自然界中存在着很多在时间和数量上都是连续的物理量,称为模拟量。比如日常生活中常见的有:压力、温度、声音等等。在工程上常用传感器将模拟量转换为电流、电压、电阻等电信号,称为模拟信号。超声波检测使用的脉冲信号是模拟信号的一种。自然界中还存在另外一种时间和数值上都表现出离散特性的物理量,也就是说它们在时间上是不连续的,总是发生在一系列离散的瞬间,这类物理量也称为数字量。比如股票的价格、国家GDP总量、文章的字数等等。用来表示数字量的信号称为数字信号。
数字信号通常用数字波形表示,数字波形是逻辑电平与时间的关系。逻辑电平通常用0和1来表示,这个0和1区别于十进制中的数字,它们是逻辑0和逻辑1,可以称为二值数字逻辑或简称数字逻辑。在电路上,用电子器件的开关特性很容易实现数字信号的数字逻辑0和1。如下图的脉冲波形,此时,数字波形和脉冲波形的关系是统一的,区别是表达方式不同,前者用逻辑电平表示,后者则用电压值表示(如下图所示)。
在电子和信息技术系统中,数字信号具有非常重要的地位和意义。模拟信号有很多的局限性,比如容易失真,精度低,抗干扰能力差,远距离传输和大规模的存储都很困难,也无法进行复杂的分析处理等等,而如果将模拟信号转换为数字信号,上面的问题都会迎刃而解。数字化技术可以说是计算机技术、多媒体技术、智能技术和信息技术的基础。同样,TOFD技术能够发展和应用起来,前提条件也取决于超声模拟信号的数字化。
TOFD技术要求保存扫查过程中每个检测位置的完整的未处理的 A扫信息,这些信息就是模拟信号转换为数字信号之后保存的。采用数字化来记录保存超声波检测数据有很多优点:
1.能够实现检测数据的长期和海量的存储。
2.便于采用各种信号处理的操作,比如信号增强、平均、叠加等等。
3.可以随时取来使用、再分析等等,而且文件传输方便。
4.精度比较高,抗干扰能力强。
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