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精度与位分辨率的区别、绝对精度与码宽的区别分别是什么?



硬件: Multifunction DAQ (MIO)>>M Series

问题: 我有一块标明了位分辨率的数据采集卡,并且,我用公式“测量范围/增益*(2^位数)”来计算这块数采卡的码宽。然后,我期望所测得的模拟信号落在码宽容限之内。但是,当我用这块卡进行实际测量时,发现所测得的信号超出了码宽范围。这是为什么呢?PCI 6221(16位分辨率)的码宽为152微伏,我能的到2毫伏的测量精度吗?

解答: 码宽并不是影响一块数据采集卡测量精度的唯一因素。码宽指的是信号在被传输到计算机之前模数转换器将它从模拟量转换成数字量所能达到的精度。然而,在信号到达模数转换器之前,必须选择合适的输入通道、设定合适的增益以及使用某些必要的信号调理方法对信号进行调理。要知道这些独立的部分是如何被组合在一起的,可以参考从M系列数据采集卡使用手册中引用过来的如下的硬件框图以及随后的例子:


所有的这些组成部分,包括模数转换器,都将会受到很多环境因素影响,从而给信号带来增益误差、偏移误差、系统噪声以及温度漂移等。因此,板卡测量的绝对精度依赖于所在的环境。对于一块包卡,考虑上述因素,有一个公式可以计算期望精度,该公式被称作“绝对精度公式”,如下:

绝对精度 = ±((输入电压读数* % ) + 偏移 + 系统噪声+ 温度漂移)

用这个公式时,需要有不少输入参数,这些参数一般都可以从数据采集卡的说明书中得到。对于某些采集卡,其说明书中已经列出了在特定操作环境下的绝对精度。

若想得到关于精度方面更多的信息,请参考下面链接中的内容。您需要参考的参数是绝对精度,而不是码宽。板卡的码宽定义为:测量范围/增益*(2^位数),该参数是板上的模数转换器的特征参数。但是,在信号到达模数转换器之前,它需要经过放大环节以及其它板上的部件。这些部件都会给信号带来噪声,因此,您能得到的精度并不是板卡的码宽。甚至,您将分辨率提高到32位,也是不能够提高绝对精度的。在6221的说明书(如下所附)中,您可以看到关于绝对精度计算的描述。

相关链接:

附件:


M_series.GIF - M_series.GIF



报告日期: 09/14/2005
最近更新: 11/14/2007
文档编号: 3PD0S4DI