(Fr.: échantillonnage; Du.: Abtastung; Eng.: sampling), in het algemeen: het trekken, steken of nemen van monsters, in de techniek voorkomend in verschillende betekenissen.
Bemonsteren in de chemische industrie.
Vooral in een dynamisch verlopend proces is een juiste bemonstering van grondstoffen, tussenprodukten, hulpstoffen en produkten van bijzonder groot belang bij de identificering en controle van deze componenten van de processtroom. De bemonstering van het eindprodukt zoals het de fabriek verlaat, is bovendien belangrijk om de klant een gewenste en zo mogelijk een constante kwaliteit te garanderen. De chemische en instrumentele analyse en ook het besturen van het proces op bepaalde analytisch vastgestelde eigenschappen van tussen- of eindprodukt heeft weinig zin wanneer men niet zeker is van de representativiteit van het getrokken monster. Het hangt af van de snelheid van produktverandering ten gevolge van het proces hoe snel men in de tijd een monster dient te nemen en hoeveel van de getrokken monsters gemengd mogen worden voor analytisch onderzoek. Ook is het van groot belang, dat het volume tussen de processtroom en de afsluiter voor de bemonstering zo gering mogelijk is. In de praktijk wordt vaak ernstig gezondigd tegen de principes van doelmatig bemonsteren.
Bemonsteren in de telecommunicatietechniek is het bepalen van de ogenbliks- of momentane waarde van een signaal op van tevoren vastgestelde, meestal equidistante tijdstippen. Liggen deze tijdstippen dicht genoeg bij elkaar, dan kan op deze wijze een juiste beschrijving van het signaal worden verkregen.
Volgens het bemonsteringstheorema is het nodig en voldoende dat de bemonsteringstijdstippen ½{B−1} seconden uit elkaar liggen, ofwel de bemonsteringsfrequentie gelijk is aan 2{B} herz; {B} is de getalwaarde van de bandbreedte B van het signaal in hertz (hier de hoogste frequentie die in het signaal voorkomt). De noodzakelijkheid kan als volgt worden ingezien (afb. 1).
Uitgegaan wordt van een signaal met bandbreedte B en een bemonsteringsfrequentie F. Door de bemonstering zal het frequentiespectrum van het signaal iedere F herhaald worden (zie Modulatie). Uit de afbeelding is te zien, dat als F kleiner is dan 2B, de spectra over elkaar vallen en scheiding dan niet meer mogelijk is. Eis is dus: F minstens gelijk aan 2B, ofwel de monsters niet verder uit elkaar dan ½B−1. Dat de desbetreffende voorwaarde ook voldoende is, blijkt als volgt. Voor het beschrijven van iedere frequentiecomponent van een signaal zijn twee getallen nodig: de amplitude en de fase van de component, ofwel de grootte van het sinusgedeelte en van het cosinusgedeelte van deze component. Een signaalsegment met bandbreedte B en duur T (een dergelijke tijdsbeperking is er altijd, al is het maar ten gevolge van het in- en uitschakelen van de apparatuur) bevat BT frequentiecomponenten. Hogere frequenties dan B komen niet voor, kleinere frequentieverschillen dan T−1 zijn niet onderscheidbaar. Het signaal wordt dus gedurende een tijd T beschreven door 2BT getallen of monsters, d.w.z. door 2{B} monsters per seconde.
Theoretisch bestaat bemonsteren uit het vermenigvuldigen van het signaal met een reeks oneindig smalle pulsen. In de praktijk is de breedte van de gebruikte pulsen uiteraard eindig.
Er zijn twee mogelijkheden (afb. 2):
1. exact-scanning of top-sampling: iedere puls volgt tijdens de pulsduur het signaal; deze methode geeft geen vervorming van het spectrum, maar levert pulsen waarvan de amplitude niet constant is;
2. square-topped-scanning of vlakke-topbemonstering: elke puls heeft een amplitude gelijk aan de gemiddelde waarde van de amplitude van het signaal tijdens de pulsduur; om in dit geval vervorming van het spectrum te voorkomen, moet de pulsduur veel kleiner zijn dan de afstand van de bemonsteringstijdstippen, maar de pulsen hebben ieder een constante amplitude. De square-topped-scanning is bij uitstek geschikt om te dienen als eerste bewerking in een proces van analoog-digitaal omzetting (zie Analoog-digitaalomzetter). Na het nemen van het monster zal in dit geval de digitale code hiervan moeten worden uitgerekend. Hiervoor is enige tijd nodig. Het monster zal dus een zekere tijd moeten worden onthouden. De bemonsteringsschakeling wordt dan uitgevoerd als sample-and-holdcircuit. Is de analoog-digitaalomzetter een deel van een systeem voor pulscodemodulatie van spraaksignalen, dan draagt de bemonstering de naam spraakbemonstering.
Zoals uit het bemonsteringstheorema blijkt, leidt een hogere frequentie dan de halve bemonsteringsfrequentie tot storende vouwprodukten, die naderhand niet meer te verwijderen zijn. De schakeling dient dan ook beschermd te worden tegen binnendringen van dergelijke signalen. Daartoe wordt de bemonsteringsschakeling voorafgegaan door een zgn. vormend of presampling filter.