準確度、程式碼寬度解析度位元之間差異

概觀

本文將說明為何使用具有指定位元解析度的類比轉數位轉換器 (ADC) 的資料擷取 (DAQ) 裝置時,會發現計算出的碼寬與實際量測值之間存在差異。

內容

寬度計算

若您擁有具有指定位元解析度的類比轉數位轉換器 (ADC) 的資料擷取 (DAQ) 介面卡,則可使用以下公式計算介面卡的碼寬:


碼寬 = 範圍/(2^位元)

 

依據此計算結果可判斷 ADC 能量測出的最小變化。您可能希望取得的類比輸入量測值落在計算的碼寬容限內;不過,使用介面卡進行實際量測時,讀數會超出計算的碼寬。 

為何會發生這種情況?碼寬是判斷儀器解析度的一個誤導性依據。依據輸入雜訊規格判斷儀器解析度更準確。

其他因素

除了解析度與輸入雜訊之外,還有其他變數會影響資料擷取 (DAQ) 介面卡的絕對準確度。

碼寬是衡量類比轉數位轉換器在將訊號傳遞至電腦前,能將類比訊號轉換為數位形式的精確度。


不過,必須先指定下列選項,才能讓 ADC 接收訊號:

  • 必須選擇合適的輸入通道
  • 必須應用適當的增益
  • 可能需要進行某些訊號調理

 

要了解這些元件的組合方式,下方以取自多功能 I/O 裝置硬體說明文件 l 的硬體型號為範例進行説明:

 

所有這些元件(包括 ADC)都會受到現實環境現象的影響,導致訊號出現增益誤差、偏移誤差、系統雜訊以及溫度漂移。因此,裝置的最終絕對準確度將取決於介面卡所處的環境。

 

計算預期雜訊的方程式如下:

絕對準確度 = ±((輸入電壓 * 讀數百分比) + 偏移 + 系統雜訊 + 溫度漂移

此公式需要多項輸入參數,這些參數皆可參照通常記載於資料擷取產品之數據與規格表中的表格。部分資料表已針對不同的作業環境計算出絕對準確度。 請點擊此處深入了解如何計算裝置、模組或系統的絕對準確度

 

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