Podręcznik

Wszelkie rozważania na temat szeroko rozumianych pomiarów powinny być usytuowane w określonym obszarze wiedzy. Dwa podstawowe określenia dotyczące pomiarów to metrologia i miernictwo. Pojęcia te nie są jednak tożsame. Przez wiele lat funkcjonowało głównie pojęcie miernictwa, ale współcześnie utożsamia się je z techniką pomiarową będącą domeną działań inżynierskich. Metrologia jest dziedziną naukową zajmującą się teorią pomiarów w różnych dyscyplinach nie mających wiele wspólnego z techniką, jak chociażby ekonomia czy socjologia. 
Analogicznie jak i w innych dyscyplinach inżynierskich, tak i w technice pomiarowej, rozwój cyfrowych technik przetwarzania informacji spowodował zmiany zarówno w konstrukcji przyrządów jak i w podejściu do zagadnień pomiarowych. Uniwersalność i standaryzacja rozwiązań układowych oraz powszechna konieczność wykonywania pomiarów przyczyniły się do ukształtowania poglądu o usługowym charakterze techniki pomiarowej. Tak jest w istocie czego przykładem może być względna prostota konstrukcji przyrządów wirtualnych przy wykorzystaniu uniwersalnych kart zbierania danych i zintegrowanych środowisk programistycznych.

Rys. 7. Tor pomiarowy z przetwarzaniem cyfrowym

Na rys. 7 pokazano elementarną i praktycznie standardową strukturę toru pomiarowego. Poszczególne bloki reprezentują podstawowe operacje z jakimi mamy do czynienia we współczesnych układach, systemach i przyrządach pomiarowych. W każdym przyrządzie można wyróżnić blok przetwarzania analogowego, analogowo-cyfrowego, obróbki cyfrowej i interfejsu wyjściowego. Blok przetworników pierwotnych stanowi zazwyczaj dodatkowe wyposażenie przyrządu (np. sondy pomiarowe). Przetwarzanie analogowe (kondycjonowanie sygnału) może dotyczyć takich operacji jak filtracja, separacja galwaniczna, tłumienie lub wzmacnianie sygnału, ale najważniejszym zadaniem tego bloku jest dopasowanie parametrów sygnału (w praktyce napięciowego) do wejścia przetworników a/c. Po przetworzeniu do postaci cyfrowej sygnał może być poddany różnym algorytmom pomiarowych realizowanym przez mikroprocesor będący standardowym elementem praktycznie każdego przyrządu pomiarowego. Interfejs we/wy należy tutaj rozumieć jako wszelkie środki interakcji przyrządu zarówno z użytkownikiem (np. pola odczytowe, ekrany, pokrętła, przyciski), jak i innym elementem sprzętowym (np. magistrale komunikacyjne). Strzałki na rysunku zaznaczono jako obustronne dla podkreślenia faktu, że użytkownik może prowadzić badania obiektu wymuszając jego określony stan. Klasyczny przykład to pomiary i badania charakterystyk elementów biernych i czynnych.
Należy zwrócić uwagę na znaczenie przetwarzania cyfrowego we współczesnej technice pomiarowej. Takie przetwarzanie ma określone zalety: uniwersalność, stabilność, powtarzalność i realizowalność. Następuje tu zatem swoiste sprzężenie zwrotne: tanie, łatwo dostępne mikroprocesory pozwalają na zaprojektowanie i zrealizowanie efektywnych algorytmów pomiarowych.
Należy jednak pamiętać, że przetworzenie sygnałów (czy też ogólnie wielkości fizycznych) do zapisu w postaci cyfrowej jest zawsze związane z pewną utratą informacji.