Diferencias entre precisión, ancho de código y bits de resolución

Si tiene una tarjeta de adquisición de datos (DAQ) que tiene un convertidor de analógico a digital (ADC) con una cantidad especificada de bits de resolución, puede calcular el ancho de código de la tarjeta utilizando la fórmula:

Ancho de código = Rango/(2^bits)

Este cálculo determinará el cambio más pequeño que el ADC debería poder medir. Puede esperar obtener una medición de entrada analógica que se encuentre dentro de la tolerancia de ancho de código calculada; sin embargo, cuando toma una medición real con la tarjeta, la lectura se encuentra fuera del ancho de código calculado. 

¿Por qué sucede esto? El ancho de código es un indicador engañoso para determinar la resolución del instrumento. Una mejor fuente para determinar la resolución del instrumento es la especificación de ruido de entrada.

También hay otras variables además de la resolución y el ruido de entrada que afectan la precisión absoluta de una tarjeta de adquisición de datos (DAQ).

El ancho de código es una medida de con qué precisión el convertidor de analógico a digital (ADC) puede traducir una señal analógica a su forma digital antes de que pueda pasarse a la computadora.

Sin embargo, antes de que el ADC pueda recibir la señal, se deben especificar las siguientes opciones:

• Se debe seleccionar el canal de entrada adecuado
• Debe aplicarse la cantidad adecuada de ganancia
• Puede ser necesario que ocurra algún acondicionamiento de la señal

Para ver cómo se unen estos componentes, a continuación se muestra como ejemplo un modelo de hardware tomado de la documentación de hardware del dispositivo de E/S multifunción l:

Todos estos componentes, incluido el ADC, se verán afectados por fenómenos del mundo real, que introducirán errores de ganancia, errores de compensación, ruido del sistema y deriva de temperatura en la señal. Por lo tanto, la precisión absoluta resultante del dispositivo dependerá del entorno en el que se utilice la tarjeta.

La ecuación para calcular el ruido esperado es la siguiente:

Precisión absoluta = ±((voltaje de entrada * % de lectura) + offset + ruido del sistema + deriva de temperatura

Esta fórmula requiere una serie de entradas que se pueden consultar en tablas que se encuentran típicamente en las hojas de datos y especificaciones de los productos de adquisición. Algunas hojas de datos ya tienen la precisión absoluta en varios entornos operativos calculada para usted.  Haga clic aquí para obtener más información sobre el cálculo de la precisión absoluta para su dispositivo, módulo o sistema.

• Calcule la precisión absoluta y la precisión del sistema a partir de las especificaciones
• Especificaciones explicadas: DAQ de E/S Multifunción (MIO) de NI