Временное разрешение ( TR ) относится к дискретному разрешению измерения по времени .
Часто существует компромисс между временным разрешением измерения и его пространственным разрешением из-за принципа неопределенности Гейзенберга . В некоторых контекстах, например в физике элементарных частиц , этот компромисс можно объяснить конечной скоростью света и тем фактом, что фотонам, несущим информацию , требуется определенный период времени, чтобы достичь наблюдателя. За это время сама система могла претерпеть изменения. Таким образом, чем дольше свету приходится путешествовать, тем ниже временное разрешение.
В другом контексте часто существует компромисс между временным разрешением и компьютерным хранилищем . Датчик может записывать данные каждую миллисекунду , [1] [2] [ 3], но доступная память может этого не позволить, а в случае 4D- ПЭТ-визуализации разрешение может быть ограничено несколькими минутами. [4]
В некоторых приложениях временное разрешение может вместо этого быть приравнено к периоду выборки или обратному значению, например частоте обновления или частоте обновления в герцах телевизора.
Временное разрешение отличается от временной неопределенности. Это было бы аналогично объединению разрешения изображения с оптическим разрешением . Один дискретный, другой непрерывный.
Временное разрешение — это разрешение, в некотором роде «временное», двойственное «пространственному» разрешению изображения. Аналогично, частота дискретизации эквивалентна шагу пикселя на экране дисплея, тогда как оптическое разрешение экрана дисплея эквивалентно временной неопределенности.
Обратите внимание, что обе эти формы пространственного и временного разрешения изображения ортогональны разрешению измерений, хотя пространство и время также ортогональны друг другу. И изображение, и снимок осциллографа могут иметь соотношение сигнал/шум , поскольку оба они также имеют разрешение измерения.
Осциллограф — это временной эквивалент микроскопа, и он ограничен временной неопределенностью так же, как микроскоп ограничен оптическим разрешением . Цифровой стробоскопический осциллограф также имеет ограничение, аналогичное разрешению изображения , то есть частоте дискретизации. Нецифровой осциллограф без выборки по-прежнему ограничен временной неопределенностью.
Временная неопределенность может быть связана с максимальной частотой непрерывного сигнала, на который может реагировать осциллограф, которая называется полосой пропускания и выражается в герцах . Но для осциллографов эта цифра не является временным разрешением. Чтобы избежать путаницы, производители осциллографов используют «Sa/s» вместо «Гц» для указания временного разрешения.
Для осциллографов существуют два случая: либо время установления пробника намного меньше, чем частота дискретизации в реальном времени, либо оно намного больше. Случай, когда время установления совпадает со временем выборки, обычно нежелателен для осциллографа. Более типично в любом случае отдавать предпочтение более высокому соотношению, а если нет, то несколько длиннее двух периодов выборки.
В случае, когда оно намного длиннее, что является наиболее типичным случаем, оно доминирует во временном разрешении. Форма отклика во время стабилизации также оказывает сильное влияние на временное разрешение. По этой причине выводы пробников обычно имеют возможность «компенсировать» выводы, чтобы изменить компромисс между минимальным временем стабилизации и минимальным перерегулированием .
Если он намного короче, осциллограф может быть склонен к наложению радиочастотных помех, но это можно устранить путем многократной выборки повторяющегося сигнала и усреднения результатов. Если взаимосвязь между временем «запуска» и тактовой частотой выборки можно контролировать с большей точностью, чем время выборки, то можно выполнить измерение повторяющегося сигнала с гораздо более высоким временным разрешением, чем период выборки, повышая дискретизацию каждой записи перед усреднение. В этом случае временная неопределенность может быть ограничена джиттером тактового сигнала .