Unterschiede zwischen Genauigkeit, Code-Breite und Auflösungs-Bits
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Code-Breite-Berechnung
Wenn Sie eine Datenerfassungskarte (DAQ) besitzen, die einen A/D-Wandler (ADC) mit spezifizierter Bit-Auflösung hat, können Sie die Code-Breite der Karte nach folgender Formel berechnen:
Code-Breite = Bereich/(2^Bits)
Diese Berechnung bestimmt die kleinste Änderung, die der A/D-Wandler messen kann. Sie können erwarten, dass Sie eine analoge Erfassungsmessung erhalten, die innerhalb der berechneten Code-Breite Toleranz liegt. Wenn Sie jedoch eine tatsächliche Messung mit der Karte durchführen, fällt der Messwert außerhalb der berechneten Code-Breite.
Warum passiert das? Die Code-Breite ist eine irreführende Quelle zur Bestimmung der Auflösung des Geräts. Eine bessere Quelle zur Bestimmung der Auflösung des Geräts ist die Eingangsrauschspezifikation.
Weitere Faktoren
Neben Auflösung und Eingangsrauschen gibt es weitere Variablen, die die absolute Genauigkeit einer Datenerfassungskarte beeinflussen.
Die Code-Breite gibt an, wie genau der A/D-Wandler ein analoges Signal in seine digitale Form übersetzen kann, bevor es an den Computer weitergeleitet werden kann.
Bevor das Signal jedoch vom A/D-Wandler empfangen werden kann, müssen folgende Optionen angegeben werden:
- Der richtige Eingangskanal muss ausgewählt werden
- Die entsprechende Verstärkung muss angewendet werden
- Möglicherweise muss eine Signalaufbereitung stattfinden
Um zu sehen, wie diese Komponenten zusammenwirken, wird im Folgenden ein Hardwaremodell aus dem Benutzerhandbuch der Datenerfassung der M-Serie als Beispiel gezeigt:
Alle diese Komponenten, einschließlich des A/D-Wandlers, werden von realen Phänomenen beeinflusst, die Verstärkungsfehler, Offset-Fehler, Systemrauschen und Temperaturdrift im Signal verursachen. Daher hängt die resultierende absolute Genauigkeit des Geräts von der Umgebung ab, in der die Karte verwendet wird.
Die Gleichung zur Berechnung des erwarteten Rauschens lautet:
Absolute Genauigkeit = ±((Eingangsspannung * % Erfassung) + Offset + Systemrauschen + Temperaturdrift)
Diese Formel erfordert eine Reihe von Eingaben, die alle in Tabellen referenziert werden können, die in der Regel in den Daten- und Spezifikationsblättern der Datenerfassungsprodukte enthalten sind. Einige Datenblätter haben bereits die absolute Genauigkeit in verschiedenen Betriebsumgebungen für Sie berechnet. Hier erfahren Sie mehr über die Berechnung der absoluten Genauigkeit für Ihr Gerät, Modul oder System.