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AD 2000-MERKBLATT G2.02

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分辨力和分辨率的区别

1、分辨力和分辨率的区别及应用场合 分辨力是指传感器能检出被测信号的最小变化量,是有量纲的数。当被测量的变化小于分辨力时,传感器对输入量的变化无任何反应。 例如,用满量程为20kg的机械磅秤称葡萄。指示值为1kg。您再加一颗葡萄(假设每个10克),指针不会动。加两颗,还没动静。当您加第三颗时,指针动了。那么,这台机械磅秤的分辨率为30g。原因可能有:指针的转轴生锈了等等哈。 那么这台磅秤的分辨率为30g/20kg=0.15%。并不是很差的磅秤啦。原因是,不应该用20kg的磅秤来称数量较小的物体。 那么,是不是该磅秤的绝对误差就是30g呢?不是!它的绝对误差一般地说,大于分辨力。误差的来源还有刻度误差啦,读数误差啦,零点误差啦,多拉。综合起来,就大了。 对数字仪表而言,如果没有其他附加说明,一般可以认为该表的最后一位所表示的数值就是它的分辨力。一般地说,分辨力的数值小于仪表的最大绝对误差。例如,作业中的图1-9所示数字式温度计的分辨力为0.1℃,若该仪表的精度为1.0级,则最大绝对误差将

达到±2.0℃,比分辨力大得多。但是若没有其它附加说明,有时也可以认为分辨力就等于它的最大绝对误差。 又如,电子市场可以买到十几元的数字式万用表。那里头的电阻啦什么的元器件极差啦,误差有的达到10%。这样的元件能做出什么好东西啦?可能这台数字万用表是3,1/2的。也就是说,分辨率高达1/2000=0.05%。。如果用于测量电压,所选择的量程为10V,那么,它的它的最后一位可以被认为就是分辨力,等于0.01V=10mV,似乎误差只有10mV,好厉害,好好啦。但是我们学过检测技术的第一章后,就会明白,这种地摊货的绝对误差是很大嘀,准确度不会优于5%。也就是说,当所选择的量程为10V时,绝对误差可能达到0.5V,是分辨力的20倍。 当该数字表的示值为5V,误差可能达到±0.5V,也就是被测量的范围可能从4.5V~5.5V。从以上分析你就可以知道,商家所说的这个0.05%是万万相信不得的。 2、课后作业14页第6题第1问中说: “将分辨力除以仪表的满度量程就是仪表的分辨率” 光盘中提到:“仪表的最大显示值的倒数就是仪表的分辨率”,这两种说法,计算结果是一样的。但是,第一种说法比较不容易引起误会。在第二种说法中,计算

测量中的重要概念——精确度,准确度,敏感度和分辨率

测量中的重要概念——精确度,准确度,敏感度和分辨率 问题简述:在测量中经常会遇到测量精确度(accuracy)、准确度(precision)、敏感度(sensitivity)以及分辨率(resolution)的概念,它们的含义是什么,以及在何种程度上会影响到测量结果,是不是分辨率越高精确度就越好,本文就这些内容作一个探讨。 问题解答:对于精确度(accuracy)和准确度(precision),简单来说,精确度表征的是测量结果与真实值偏差的多少,准确度则是指多次测量结果的一致性如何。以下图为例,我们将测量比作打靶。精确度越高,多次测量结果取平均值就越接近真实值;准确度越高,多次测量结果越一致。 工程应用中,准确度(precision)也是一个十分重要的指标。由于实际现场存在许多不可预期因素,测量结果的精确度总是会随着时间、温度、湿度、光线强度等因素的变化而发生变化。但如果测量的准确度足够高,即测量结果的一致性较好,就可以通过一定的方式对测量结果进行校正,减小系统误差,提高精确度。 在测量系统中,分辨率(resolution)和敏感度(sensitivity)也是常见指标。以NI 的M 系列数据采集卡为例。下图是NI 6259 的部分技术参数: 可以看到,6259 模拟输入的分辨率是16 位,即采用的是16 位的ADC。那么在满量程下(-10,10V),ADC 的码宽为20/2^16=305μV ,通常我们也将该值称为1LSB(1LSB = V FSR/2N,其中V FSR为满量程电压,N 是ADC 的分辨率)。在满量程下,6259 的精确度为

1920μV。敏感度是采集卡所能感知到的最小电压变化值。它是噪声的函数。 数据采集卡可能在基准电压,可编程仪器放大器(PGIA),ADC 等处引入测量误差,如下图所示。 NI 的数据采集卡精确度遵循以下计算公式: 精确度= 读数×增益误差+ 量程×偏移误差+ 噪声不确定度 增益误差= 残余增益误差+ 增益温度系数×上次内部校准至今的温度改变+ 参考温度系数×上次外部校准至今的温度改变 偏移误差= 残余偏移误差+ 偏置温度系数×上次内部校准的温度改变+ INL_误差 可以在625X 的技术手册中查找公式中的各项参数,如下表所示: 其中增益误差主要由于放大器的非线性引起,而ADC 的分辨率主要影响INL(Integral nonlinearity)误差(积分非线性误差)。 DNL(Differential nonlinearity)误差定义(微分非线性误差)为实际量化台阶与对应于1LSB 的理想值之间的差异(见下图)。对于一个理想ADC,跳变值之间的间隔为精确的1LSB。若DNL误差指标≤1LSB,就意味着传输函数具有保证的单调性,没有丢码。当一个ADC 的数字量输出随着模拟输入信号的增加而增加时(或保持不变),就称其具有单调性,相应传输函数曲线的斜率没有变号。

像素和分辨率有什么不同

像素 译自英文Pixel,图像元素(Picture element)的简称,是单位面积中构成图像的点的个数。每个像素都有不同的颜色值。单位面积内的像素越多,分辨率越高,图像的效果就越好。像素有时被简称为pel(picture element的缩写)。 数码相机的像素分为最大像素数和有效像素数。 最大像素: 英文名称为Maximum Pixels,所谓的最大像素是经过插值运算后获得的。插值运算通过设在数码相机内部的DSP芯片,在需要放大图像时用最临近法插值、线性插值等运算方法,在图像内添加图像放大后所需要增加的像素。插值运算后获得的图像质量不能够与真正感光成像的图像相比。 在市面上,有一些商家会标明经硬件插值可达XXX像素,这也是相同的原理,只不过在图像的质量和感光度上,以最大像素拍摄的图片清晰度比不上以有效像素拍摄的。 最大像素,也直接指CCD/CMOS感光器件的像素,一些商家为了增大销售额,只标榜数码相机的最大像素,在数码相机设置图片分辨率的时候,的确也有拍摄最高像素的分辨率图片,但是,用户要清楚,这是通过数码相机内部运算而得出的值,再打印图片的时候,其画质的减损会十分明显。 有效像素: 有效像素数英文名称为Effective Pixels。与最大像素不同,有效像素数是指真正参与感光成像的像素值。最高像素的数值是感光器件的真实像素,这个数据通常包含了感光器件的非成像部分,而有效像素是在镜头变焦倍率下所换算出来的值。以美能达的DiMAGE7为例,其CCD像素为524万(5.24Megapixel),因为CCD有一部分并不参与成像,有效像素只为490万。 数码图片的储存方式一般以像素(Pixel)为单位,每个象素是数码图片里面积最小的单位。像素越大,图片的面积越大。要增加一个图片的面积大小,如果没有更多的光进入感光器件,唯一的办法就是把像素的面积增大,这样一来,可能会影响图片的锐力度和清晰度。所以,在像素面积不变的情况下,数码相机能获得最大的图片像素,即为有效像素。 用户在购买数码相机的时候,通常会看到商家标榜最大像素达到XXX和有效像素达到XXX,那用户应该怎样选择呢?在选择数码相机的时候,应该注重看数码相机的有效像素是多少,有效像素的数值才是决定图片质量的关键。 数码相机的像素设置与冲印照片尺寸对照表: 部分数码相机的像素设置与可冲印最佳照片尺寸对照表,可以根据自己希望冲印照片的

高精度数模转换器

选择和使用高精度数模转换器 时间:2011-05-10 23:17:40 来源:作者:叶子 很多应用 (包括精密仪器、工业自动化、医疗设备和自动测试设备) 都需要高准确度数模转换。在 16 位分辨率时要求准确度好于约±15ppm 或±1LSB 的电路中,设计师传统上一直被迫使用大量校准,以在所有情况下保持准确度。新型高精度 DAC 使得能够采用一个单片式 DAC 来实现±4ppm 准确度或±1LSB (在 18 位分辨率条件下),而无需校准。在本文中我们将对高精度数模转换器的选择和使用过程中所涉及的问题进行研究。 DAC 的架构对于 DAC 的技术规格及其对电路板设计师的要求均有影响。为了实现最佳性能,需要谨慎地考虑 DAC 上的电源、基准和输出放大器所产生的影响。 过采样或增量累加 DAC 过采样或ΔΣ ADC 采用一个低分辨率 DAC (通常仅 1 位),在其前后分别布设一个噪声整形数字调制器和一个模拟低通滤波器。最准确的商用增量累加 DAC 实现±15ppm 的准确度,但是需要 15ms 才能稳定,并要承受相对较高的 1μV/√Hz 噪声密度。其它可购得的过采样 DAC 在 80us 内稳定,但是INL 较差,大约为 240 ppm。 合成 DAC 通过结合两个较低分辨率的单片 DAC,有可能构成一个高分辨率的合成 DAC。请注意,粗略 DAC 的分辨率和精细 DAC 的范围需要重叠,以确保所有想要的输出电压都可实现。粗略 DAC 的准确度和漂移一般将限制合成 DAC 的最终准确度,因此要提高准确度,就需要对合成 DAC 转移函数的特性和软件进行校正。也可能需要频率校准,以校正随温度、时间、湿度和机械压力产生的变化导致的漂移。 电阻串 DAC 电阻串 DAC 采用具有 2N 个分接点的一系列电阻分压器,以实现 N 位分辨率。采用电阻串架构的单片 16 位 DAC 一般含有一个较低分辨率的电阻串 DAC 和一个范围较小的 DAC,范围较小的 DAC 用于插入串器件之间,以实现 16 位分辨率。这种串+内插器方法的一个优点是,DAC 输出具有固有的单调性,无需微调或校准。 这类 DAC 的基准输入阻抗一般很高 (50KΩ~ 300kΩ),而且不受输入代码的影响,从而有可能使用一个非缓冲型基准。因为电阻串的输出阻抗随输入代码变化,所以大多数电阻串 DAC 含有集成的输出缓冲器放大器,以驱动电阻性负载。 尽管电阻串 DAC 的 DNL 本身非常好,但是 INL 由串联电阻器件的匹配决定,而且可能由于含有大量的独立器件而难以控制。直到最近,这类 DAC 的准确度一直限制在约±180ppm。最近的进步已经使得准确度提高到了±60ppm。例如,LTC2656 在 4mm x 5mm 封装中集成了 8 个 DAC 通道,在 16 位分辨率时具有±4LSB 的最大 INL。 阻性梯形或 R-2R 型 DAC 阻性梯形或 R-2R DAC 采用一种类似于图 2 所示的三端子结构,电阻器在 A 端和 B 端之间切换。请注意,A 端和 B 端上的阻抗与代码的相关性很高,而 C 端则具有一个固定阻抗。电阻器与开关的匹配情况将会影响这种结构的单调性和准确度。此类 DAC 一般经过修整或在出厂时经过校准,而且,具±1LSB INL 和 DNL 的单调 16 位阻性梯形电路 DAC 上市已有很长时间了。 电压输出 R-2R DAC 一种常见类型的 R-2R DAC 将C 端用作 DAC 输出电压,而 A 端连接到基准,B 端连接到地。输出阻抗相对于输入代码是恒定的,从而有可能以非缓冲方式驱动电阻负载。例如,LTC2641 16 位 DAC 能以非缓冲方式驱动 60kΩ负载,同时保持±1LSB 的 INL 和 DNL,并消耗不到 200μA 的电源电流。 这种方法的一个缺点是,基准阻抗随着输入代码大幅变化。由于 R-2R 梯形电路的本质,甚至DAC 输出电压中很小的变化也可能在基准电流中引起 1mA 或更大的阶跃变化。为此,必须由一个高性能放

ps的分辨率与像素的区别

1 分辨率 分辨率跟文件尺寸是相对的,在一个固定的图片中(特指位图),尺寸越小相对的像素就越大,也就是感觉越清晰。尺寸调的越大像素就会越小,就会很模糊。也就是说像素越大,图片的精度就越大。也就是大尺寸的照片缩成小尺寸为什么会变的不清楚的原因。相片最好用高精度输出(所谓的输出就是拍照的相机)。 最后说一点,一个图他的原始分辨率如果本来就不高,那么你怎么修改它的分辨率也不会比原来更清晰到哪里去。这是“先天”原因! 在这里提醒一下修改分辨率是让照片变清晰的一种方法哦。但是也 是要有相知的哦。 2 像素 分辨率是像素的密度,单位一般是像素\英寸,如果是100,表示1英寸的距离有100个像素 假设一个图片长100个像素,宽100个像素,图片大小是一英寸x,分辨率就是100像素除以1英寸等于100像素/英寸,简称分辨率100,如果在像素不变的情况下降图片大小放大为2英寸x2英寸,分辨率 就是100像素除以2英寸等于50 72像素/英寸的图片如果输出打印的话你做/照的图尺寸多大,打印出来就有多大。但是如果你想打印的更大的话就会非常模糊了 但是在300像素/英寸的情况下你可以放大图像直到300-72之间,图像都不会出现模糊。 这个是photoshop中设置的图像的分辨率。会影响到图像的打印效果。

厘米是公制单位,英寸是英制单位,1英寸=2.54厘米。 即是说,72像素/英寸=28.346像素/厘米 在实际使用中,根椐用户使用的尺寸单位来制定。在不须要打印的情况下并没有区别。 补充: 每单位的像素越多,打印的效果就越好,前提是要打印机或者印刷机能够支持较大的分辨率。 300像素/厘米的效果要好于300像素/英寸。 问题区: 1 网页作图ps分辨率:72 2需要打印出来的图片分辨率:300 3 用PS将图片做的清晰分明些,可以调整色阶曲线或用图层叠加的方法使图片明亮干净些,然后再用下锐化。 4 ps的分辨率是多少? 最大300000*300000像素 最小1*1

高精度数模转换器AD420及其与MSP430的接口技术

高精度数模转换器AD420及其与MSP430的接口技术 1 概述 AD420是ADI公司生产的高精度、低功耗全数字电流环输出转换器。AD420的输出信号可以是电流信号,也可以是电压信号。其中电流信号的输出范围为4mA~20mA,0mA~20mA或0mA~24mA,具体可通过引脚RANGE SELECTl,RANGE SELECT2进行配置。当需要输出电压信号时,它也能从一个隔离引脚提供电压输出,这时需外接一个缓冲放大器,可输出0V~5V,0V~10V,±5V或±10V电压。 AD420具有灵活的串行数字接口(最大速率可达3.3 Mb/s),使用方便、性价比高、抑制干扰能力强,非常适合用于高精度远程控制系统。AD420与单片机的接口方式有2种:3线制和异步制。单片机系统通过AD420可实现连续的模拟量输出。其主要特点如下: ?宽泛的电源电压范围为12 V~32 V,输出电压范围为0V~-2.5 V; ?带有3线模式的SPI或Microwire接口,可采集连续的模拟输入信号,采用异步模式时仅需少量的信号线; ?数据输出引脚可将多个AD420器件连接成菊链型; ?上电初始化时,其输出最小值为0 mA,4 mA或O V; ?具有异步清零引脚,可将输出复位至最小值(0mA、4 mA或0V); ?BOOST引脚可连接一个外部晶体管来吸收回路电流,降低功耗; ?只需外接少量的外部器件,就能达到较高的精度。 AD420采用24引脚SOIC和PDIP封装,表1是其引脚功能说明。

2 工作原理 在AD420中,二阶调节器用于保持最小死区。从调节器发出的单字节流控制开关电流源,两个连续的电阻电容装置进行过滤。电容为电流输出额外增加的器件。输出电流则简单显示为4 mA~20 mA,OmA~20mA或0mA~24mA。AD420采用BiCMOS工艺,能够适合高性能的低电压数字逻辑和高电压模拟电路。

分辨率与精度

分辨率与精度的区别 2010-10-07 10:28:37 很多人对于精度和分辨率的概念不清楚,这里我做一下总结,希望大家不要混淆。 我们搞编码器制做和销售的,经常跟“精度”与“分辨率”打交道,这个问题不是三言两语能搞得清楚的,在这里只作抛砖引玉了。 简单点说,“精度”是用来描述物理量的准确程度的,而“分辨率”是用来描述刻度划分的。从定义上看,这两个量应该是风马牛不相及的。(是不是有朋友感到愕然^_^)。很多卖传感器的JS就是利用这一点来糊弄人的了。简单做个比喻:有这么一把常见的塑料尺(中学生用的那种),它的量程是10厘米,上面有100个刻度,最小能读出1毫米的有效值。那么我们就说这把尺子的分辨率是1毫米,或者量程的1%;而它的实际精度就不得而知了(算是0.1毫米吧)。当我们用火来烤一下它,并且把它拉长一段,然后再考察一下它。我们不难发现,它还有有100个刻度,它的“分辨率”还是1毫米,跟原来一样!然而,您还会认为它的精度还是原来的0.1毫米么?(这个例子是引用网上的,个人觉得比喻的很形象!) 所以在这里利用这个例子帮大家把这两个概念理一下,以后大家就可以理直气壮的说精度和分辨率了,而不是将精度理解为分辨率。呵呵,希望对大家有用!^_^ 加工精度是加工后零件表面的实际尺寸、形状、位置三种几何参数与图纸要求的理想几何参数的符合程度。理想的几何参数,对尺寸而言,就是平均尺寸;对表面几何形状而言,就是绝对的圆、圆柱、平面、锥面和直线等;对表面之间的相互位置而言,就是绝对的平行、垂直、同轴、对称等。零件实际几何参数与理想几何参数的偏离数值称为加工误差。加工精度与加工误差都是评价加工表面几何参数的术语。加工精度用公差等级衡量,等级值越小,其精度越高;加工误差用数值表示,数值越大,其误差越大。加工精度高,就是加工误差小,反之亦然。 任何加工方法所得到的实际参数都不会绝对准确,从零件的功能看,只要加工误差在零件图要求的公差范围内,就认为保证了加工精度。 机器的质量取决于零件的加工质量和机器的装配质量,零件加工质量包含零件加工精度和表面质量两大部分。 机械加工精度是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数相符合的程度。它们之间的差异称为加工误差。加工误差的大小反映了加工精度的高低。误差越大加工精度越低,误差越小加工精度越高。 加工精度包括三个方面内容: 尺寸精度指加工后零件的实际尺寸与零件尺寸的公差带中心的相符合程度。 形状精度指加工后的零件表面的实际几何形状与理想的几何形状的相符合程度。 位置精度指加工后零件有关表面之间的实际位置与理想 精度就是结果值与结果真值的差值。 精度Accuracy 观测结果、计算值或估计值与真值(或被认为是真值)之间的接近程度。每一种物理量要用数值表示时,必须先要制定一种标准,并选定一种单位(unit)。标准及单位的制定,是为了沟通人与人之间对于物理现象的认识。这种标准的制定,通常是根据人们对于所要测量的物理量的认识与了解,并且要考虑这标准是否容易复制,或测量的过程是否容易操作等实际问题。由

AD精度和分辨率的区别

最近做了一块板子,当然考虑到元器件的选型了,由于指标中要求精度比较高,所以对于AD的选型很慎重。很多人对于精度和分辨率的概念不清楚,这里我做一下总结,希望大家不要混淆。我们搞电子开发的,经常跟“精度”与“分辨率”打交道,这个问题不是三言两语能搞得清楚的,在这里只作抛砖引玉了。 简单点说,“精度”是用来描述物理量的准确程度的,而“分辨率”是用来描述刻度划分的。从定义上看,这两个量应该是风马牛不相及的。(是不是有朋友感到愕然^_^)。很多卖传感器的JS就是利用这一点来糊弄人的了。简单做个比喻:有这么一把常见的塑料尺(中学生用的那种),它的量程是10厘米,上面有100个刻度,最小能读出1毫米的有效值。那么我们就说这把尺子的分辨率是1毫米,或者量程的1%;而它的实际精度就不得而知了(算是0.1毫米吧)。当我们用火来烤一下它,并且把它拉长一段,然后再考察一下它。我们不难发现,它还有有100个刻度,它的“分辨率”还是1毫米,跟原来一样!然而,您还会认为它的精度还是原来的0.1毫米么?(这个例子是引用网上的,个人觉得比喻的很形象!) 回到电子技术上,我们考察一个常用的数字温度传感器:AD7416。供应商只是大肆宣扬它有10位的AD,分辨率是1/1024。那么,很多人就会这么欣喜:哇塞,如果测量温度0-100摄氏度,100/1024……约等于0.098摄氏度!这么高的精度,足够用了。但是我们去浏览一下AD7416的数据手册,居然发现里面赫然写着:测量精度0.25摄氏度!所以说分辨率跟精度完全是两回事,在这个温度传感器里,只要你愿意,你甚至可以用一个14位的AD, 获得1/16384的分辨率,但是测量值的精度还是0.25摄氏度^_^ AD的参考电压为VREF,则AD理论上能测到的最小电压值为分辨率*VREF。实际上还跟精度有关系。 所以很多朋友一谈到精度,马上就和分辨率联系起来了,包括有些项目负责人,只会在那里说:这个系统精度要求很高啊,你们AD的位数至少要多少多少啊…… 其实,仔细浏览一下AD的数据手册,会发现跟精度有关的有两个很重要的指标:DNL和INL。似乎知道这两个指标的朋友并不多,所以在这里很有必要解释一下。 DNL:DifferencialNonLiner——微分非线性度 INL:IntergerNonLiner——积分非线性度(精度主要用这个值来表示) 他表示了ADC器件在所有的数值点上对应的模拟值,和真实值之间误差最大的那一点的误差值。也就是,输出数值偏离线性最大的距离。单位是LSB(即最低位所表示的量)。 当然,像有的AD如△—∑系列的AD,也用Linearity error 来表示精度。 为什么有的AD很贵,就是因为INL很低。分辨率同为12bit的两个ADC,一个INL=±3LSB,而一个做到了±1.5LSB,那么他们的价格可能相差一倍。 所以在这里帮大家把这两个概念理一下,以后大家就可以理直气壮的说精度和分辨率了,而不是将精度理解为分辨率。呵呵,希望对大家有用!^_^

多通道高精度模数转换器AD7718 原理与应用

多通道高精度模数转换器AD7718原理与应用 解放军信息工程大学信息工程学院六系(450002)陈铖武安河 摘要:本文从外部引脚和内部可编程寄存器两方面讲解了多通道高精度模数转换器AD7718,并通过一个24bits分辨率的数据采集电路介绍了AD7718的应用。 关键词:模数转换器 AD7718 数据采集 The Principle And Application Of 10-Channel 24-Bit Resolution Σ-Δ ADCs AD7718 Institute of Information Engineering, Information Engineering University of PLA, Zhengzhou 450002,China Chen Cheng, Wu AnHe Abstract: The AD7718 is a 10-channel 24-bit resolution Σ-ΔAnalog To Digital Converter. This paper presents firstly its pin and consist, and then designs a data acquisition scheme. Key Words: ADC, AD7718, Data Acquisition 1 概述 在低频测量应用中,AD7718是一个单电源供电(+3V或+5V)的完整前端。其内部结构如图1所示。从图中可以看出片内有一个带PGA(Programmable Gain Amplifier,可编程增益放大器)的Σ-Δ型ADC(Analog to Digital Converter,模数转换器)。ADC的分辨率为24 bits ,PGA的范围为20~27,8档可编程。所以,AD7718能直接转换范围在20mV~2.56V之间的输入信号而无须信号调理电路。AD7718片内还有一个多路开关MUX,可以将模拟输入配置成4或5通道差分输入,也可以配置成8或10通道伪差分输入。AD7718需要外接32KHZ晶体,片内PLL通过它产生所需要的工作时钟。 图1 AD7718的内部功能框图

示波器的垂直精度与垂直分辨率

广州致远电子股份有限公司 示波器的垂直精度与垂直分辨率 示波器的垂直世界 类别 内容 关键词 垂直精度、垂直分辨率 摘 要 示波器的垂直精度与垂直分辨率解析

修订历史

目录 1. 概述 (1) 1.1垂直精度 (1) 1.2垂直分辨率解析 (1) 1.3算法提高分辨率 (1) 1.3.1几个基本概念 (1) 1.3.2平均算法 (2) 1.3.3高分辨率算法 (3) 2. 小结 (4) 3. 免责声明 (5)

1. 概述 数字存储示波器与万用表相比,测量电压到底是谁更准确呢?当然是万用表,但是为什么大家还会经常使用示波器来进行测量呢? 1.1 垂直精度 提到测量问题,就会涉及到测量精度。用数字存储示波器测量模拟波形第一步就是用ADC将连续的模拟波形信号转换成量化的数字信号,最常用的是8位ADC,也就说对于任何一个波形值都是用256个0和1来重组。 当我们用同一个示波器在不同垂直档位下测量同一信号时,一般情况下得到的测量结果是不一样的,事实上,它涉及到垂直精度的问题,假设当垂直档位为500mV/div时,示波器垂直方向有8格,则其垂直精度分别为(500mV*8)/256=15.625 mV,也就是小于15.625 mV 的电压不会准确测量出来,测量同一个信号,在垂直档位为50mV/div的情况下,即(50mV*8)/256=1.5625 mV,垂直精度就达到了1.5625 mV,小于该垂直精度的电压值是不能测量出来的,即数字测量仪器都是存在采集的量化误差的,只能说ADC的位数越高,量化误差就会越小,但它只能无限减小,并不能消除。 所以当我们在对波形进行测量时,尽量使波形占满示波器屏幕,目的就是为了提高垂直精度,使测量结果更准确。 图1.1 垂直精度示意图 1.2 垂直分辨率解析 我们通常用示波器的垂直分辨率来描述数字示波器中ADC的位数,即位数越高,垂直分辨率越高,该分辨率由硬件决定,一旦确定无法改变。而示波器整个系统的有效位数(ENOB)形成的分辨率与前者不同,它可以由8位变为12位,甚至16位! 示波器整个系统的有效位数(ENOB),它限制着测量系统区分和表示小信号的能力,该能力用噪声失真比(SINAD)表示,其值越大代表信号的噪声干扰越小,有效位数(ENOB)与噪声失真比(SINAD)之间的关系为: SINAD(噪声失真比,单位:dB)=6.02* ENOB(有效位数)+1.76 根据该数学关系式可知,SINAD(噪声失真比)大约每增加6 dB,ENOB(有效位数)就能增加1bit。所以提高信噪比,就能提高所谓的系统等效分辨率。 但是只要ADC位数不变,无论怎样提高所谓的分辨率归根结底都是对ADC采样后的数据进行数字信号处理,最终只能是在“软件”上提高了分辨率,并不能达到硬件上实现的性能,因为软件算法提高分辨率会产生副作用,影响采样率等关键指标,波形显示可能会发生失真现象等等。 1.3 改善等效分辨率 示波器都是如何通过改变算法来实现提高分辨率的呢? 1.3.1 几个基本概念 我们将ADC转换成的离散数字信号称为采样点,相邻采样点之间的时间称为采样时间

AD精确度和分辨率

ADC制造商在数据手册中定义ADC性能的方式令人困惑,并且可能会在应用开发中导致错误的推断。最大的困惑也许就是“分辨率”和“精确度”了——即Resolution和Accuracy,这是两个不同的参数,却经常被混用,但事实上,分辨率并不能代表精确度,反之亦然。本文提出并解释了ADC“分辨率”和“精确度”,它们与动态范围、噪声层的关系,以及在诸如计量等应用中的含义。 ADC动态范围,精确度和分辨率 动态范围被定义为系统可测量到的最小和最大信号的比例。 最大信号可为峰间值,零到峰(Zero-to-Peak)值或均方根(RMS)满量程。其中任何一个都会给出不同值。例如,对于一个1V正弦波来说: 峰间(满量程)值=2V 零到峰值=1V RMS满量程=0.707×峰值振幅=0.707×1V=0.707V 最小信号通常为RMS噪声,这是在未应用信号时测量的信号的均方根值。测量得到的RMS 噪声级别将取决于测量时使用的带宽。每当带宽翻倍,记录的噪声将增长1.41或3dB。 因此,一定要注意动态范围数字始终与某个带宽相关,而后者通常未被指定,这使记录的值变得没有意义。 器件的信噪比(SNR)和动态范围多数时候被定义为同一个值,即: 动态范围=SNR =RMS满量程/RMS噪声 并且经常使用dB作为单位,即 动态范围(dB) =SNR(dB) =20*Log10 (RMS满量程/RMS噪声) 与使用RMS满量程相反,一些制造商为了使图表看上去更漂亮,引用零到峰或峰间值,这使得最终的动态范围或SNR增加了3dB或9dB,因此我们需要仔细研究规范以避免误解。 在讨论ADC性能时,分辨率和精确度是经常被混用的两个术语。一定要注意,分辨率并不能代表精确度,反之亦然。 ADC分辨率由数字化输入信号时所使用的比特数决定。对于16位器件,总电压范围被表示为216 (65536)个独立的数字值或输出代码。因此,系统可以测量的绝对最小电平表示为1比特,或ADC电压范围的1/65536。 A/D转换器的精确度是指对于给定模拟输入,实际数字输出与理论预期数字输出之间的接近度。换而言之,转换器的精确度决定了数字输出代码中有多少个比特表示有关输入信号的有用信息。

解析度和分辨率的区别

1.像素值和分辨率 像素值和分辨率是衡量摄像头图像质量的两个重要指标,也是判断 一款摄像头性能优劣的主要依据。像素值越高,就意味着其产品的 解析图像能力越强。早期推出的产品像素值一般在10万左右,由 于技术含量不高,现在基本已被淘汰。当前市场的主流产品像素值 一般在30万像素以上。分辨率是摄像头辨别图像的能力。在图像 处理技术中,有图像分辨率和视频分辨率之分。具体到摄像头也可 以通俗地解释为静态画面捕捉时的分辨率和动态视频图像捕捉时 的分辨率。实际应用中,通常是图像分辨率高于视频分辨率。目前, 摄像头所能给出的分辨率最高的基本上在640X480这一档上。虽 然在某些产品的说明书中出现有更高的分辨率,但是这是利用软件 所能达到的插值分辨率(和扫描仪有点类似),虽然说也能适当提高 图像的精度,但和硬件分辨率比还是有一定的差距的,大家选购时 应注意。 2.解析度 解析度是数码影像比较突出的技术指标,而数码摄像头的图像解析 度又有照像解析度和视频解析度之分。在实际应用中,一般是照像 解析度高于视频解析度。现在的流行产品,包括照像和视频解析度 两项指标、一般都有多种规格可选,如创新Video Blaster WebCam Go Plus就有640×480、352×288、320×240、176×144、160 ×120五种规格可选。一般产品的最高解析度可以达到640×480, 通过软件插值放大,部分产品最高可达到704×576,使图像、影 像表现出丰富的细节和最佳效果。当然,对于选购环节来说,更主 要的还应该结合使用需求看一看产品硬件的最高硬件解析度如何。 回答者:tvrcpu -助理二级9-6 07:34 评价已经被关闭目前有 1 个人评价 好 0%(0)不好 100% (1) 其他回答 共 2 条 分辨率(Resolution) 我们通常所看到的分辨率都以乘法形式表现的,比如1024*768,其中“1024”表示屏幕上水平方向显示的点数,“768”表示垂直方向的点数。显而易见,所谓分辨率就是指画面的解析度,由多少象素构成数值越大,图像也就越清晰。 回答者:tardychen - 高级经理六级9-6 02:52 素值和分辨率是衡量摄像头图像质量的两个重要指标,也是判断一款摄像头性能优劣的主要依据。像素值越高,就

高精度模数转换器(ADC)

Σ-Δ转换器的特点是将绝大多数的噪声从动态转移到阻态,因而Σ-Δ转换器通常被用于对成本与精度有要求的低频场合。CS1232是芯海科技公司自主设计的一款高精度模数转换器(ADC),采用先进的3阶Σ-Δ 转换技术,可用于低电平、高精度测量,尤其适用于衡器领域,软件和硬件上不需要做任何修改,即可完全兼容于TI公司的ads1232。 CS1232的有效精度达到23.5位,可以在3.3V-5.5V的电压范围内正常工作,工作电压范围宽,并且内置4.9152M晶振,无需外部提供时钟信号,如果同时运行多个芯片,还可以使用外部时钟。通过控制PDWN引脚为低电平,可以使芯片进入掉电工作模式,功耗电流仅1μA。片内有两路差分通道,可用于多通道测量。片上内置低噪声的仪用放大器,最高128倍,可以直接测量幅度较小的微小信号。输出速度可以选择10Hz或80Hz,采用10Hz的数据速率时,可拟制50Hz和60Hz的干扰信号。CS1232的增益温漂约2pp/℃,并内置温度传感器,可以监测环境温度。 关键特性及结构 CS1232包括一个高性能Σ-ΔADC、低噪声放大器(PGA)、多路复用器、时钟、校准寄存器和串行外围接口,图1为CS1232的内部结构图。 CS1232内置一路Σ-Δ ADC,ADC采用三阶Σ-Δ调制器,通过低噪声仪用放大器结构实现PGA放大,PGA=1时,有效分辨率23.5位;PGA=128时,有效分辨率可达21位,内部放大器具有低噪声、低温漂等优点。CS1232的参数配置都通过外部引脚控制,无需寄存器编程。 图1: CS1232的内部结构图。 典型应用设计 传统的精密数据转换器解决方案不能兼备低噪声和低功耗的特性,而CS1232因为具有功耗低、噪声小、温漂系数小等特点,特别适合于衡器仪表、电子天平、数字传感器等小信号测量领域。图2给出了CS1232的仪表方案典型应用电路。 图2:采用CS1232的仪表方案典型应用电路。 图2中的传感器是电阻应变式传感器。根据电阻应变式传感器的原理,四片应变片构成全桥桥路,在电桥供电端施加恒定的直流电压,则电桥输出端的电压将与其上所承受的压力成正比,由此可根据输

PLC模拟量说明关于模拟量分辨率和精度的问题PDF.pdf

关于模拟量分辨率和精度的问题 各种plc模拟量处理: 欧姆龙PLC 模拟量 CP1H-XA40DR-A 模拟量输入4-20mA对应PLC内部读到的数值是多少?输出4-20mA对应PLC内部读到的数值又是多少? AD转换: 硬件连接好后,用编程软件设定输入方式,设定分辨率,然后,在特殊功能寄存器里读取转换数值这个数值的对应关系是: 分辨率6000 4-20mA 0-1770 HEX,十进制为0-6000. 分辨率12000 0-2EE0 HEX,十进制为0-12000 DA转换:也是同样的道理 分辨率设定在6000时,4-20mA对应值为0-1770 HEX,转换为十进制为0-6000. 分辨率设定在12000时,对应值为0-2EE0 HEX,转换为十进制为0-12000 1、欧姆龙CP1H分辨率0-6000对应最小到最大 ///////////////////////////////// 2、S7200是0-20对应0-12000 3、GE是4-20对应0-32000 分辩率只代表了最小量化的梯度,和精度无直接联系,12位是4096位,如取中点为零则为正负2048位,即数字的最小变化是量程的4096分之一。但一般情况下,考虑到非线性、重复性、温度变化、电源变化等的影响,全范围精度能做

到千分之一就不错了,计算的方法可查手册,对照你的环境计算一下就可以了。如果是双极性,却用于只有正或负的信号输入时是量程的1/2048。所以,有些精度的标注是精度值再加减一个字。这一个字就是量化误差。不过,AD的制造商是考虑到条件因素,如果稳定性差,分辨率再高也没用,只是用于调节时平滑些。所以,较好条件下的测量系统精度取分辨率的1/3较适宜。用于控制取1/10左右。 首先解释一下标度变换: 标度变换用于模拟量处理,PLC作为计算机,只能处理数字量,而我们生活中经常遇到的物理量,像压力,温度,流量,位移等先通过传感器,变送器,转换为便于处理的标准模拟量(0~10v 4-20mma -10v-10v )模拟量进入PLC 的AD转换模块后转换成数字量16进制的比如0-1770h 也就是十进制的0-6000(举例来说,不同AD模块,分辨率不一样,输入类型可以设置成别的方式)可是这些与我们要的比如温度等物理量数值上是不一样的,不过成线性关系。举个例子 用0-10v 输出的位移传感器测量位移,位移传感器的量程是0-100mm 那么对plc 的AD转换单元进行设置,设置成0-10v输入,对分辨率设置成6000 那么PLC采集进去的数字量是0v 对应数字量0 5v 对应数字量3000 10v 对应数字量6000 那么标度变换就是要把这些数字量还原为我们可以识别的物理量 0v 对应数字量0 对应0mm

ADC分辨率与精度的区别

ADC分辨率与精度的区别 (2011-10-26 15:08:56) 转载▼ 分类:硬件 标签: 分辨率 杂谈 简单点说,“精度”是用来描述物理量的准确程度的,而“分辨率”是用来描述刻度划分的。从定义上看,这两个量应该是风马牛不相及的。(是不是有朋友感到愕然^_^)。很多卖传感器的JS就是利用这一点来糊弄人的了。简单做个比喻:有这么一把常见的塑料尺(中学生用的那种),它的量程是10厘米,上面有100个刻度,最小能读出1毫米的有效值。那么我们就说这把尺子的分辨率是1毫米,或者量程的1%;而它的实际精度就不得而知了(算是0.1毫米吧)。当我们用火来烤一下它,并且把它拉长一段,然后再考察一下它。我们不难发现,它还有有100个刻度,它的“分辨率”还是1毫米,跟原来一样!然而,您还会认为它的精度还是原来的0.1毫米么?(这个例子是引用网上的,个人觉得比喻的很形象!) 回到电子技术上,我们考察一个常用的数字温度传感器:AD7416。供应商只是大肆宣扬它有10位的AD,分辨率是1/1024。那么,很多人就会这么欣喜:哇塞,如果测量温度0-100摄氏度,100/1024……约等于0.098摄氏度!这么高的精度,足够用了。但是我们去浏览一下

AD7416的数据手册,居然发现里面赫然写着:测量精度0.25摄氏度!所以说分辨率跟精度完全是两回事,在这个温度传感器里,只要你愿意,你甚至可以用一个14位的AD,获得1/16384的分辨率,但是测量值的精度还是0.25摄氏度^_^ 所以很多朋友一谈到精度,马上就和分辨率联系起来了,包括有些项目负责人,只会在那里说:这个系统精度要求很高啊,你们AD的位数至少要多少多少啊…… 其实,仔细浏览一下AD的数据手册,会发现跟精度有关的有两个很重要的指标:DNL和INL。似乎知道这两个指标的朋友并不多,所以在这里很有必要解释一下。 DNL:DifferencialNonLiner——微分非线性度 INL:IntergerNonLiner——积分非线性度(精度主要用这个值来表示) 他表示了ADC器件在所有的数值点上对应的模拟值,和真实值之间误差最大的那一点的误差值。也就是,输出数值偏离线性最大的距离。单位是LSB(即最低位所表示的量)。 当然,像有的AD如△—∑系列的AD,也用Linearity error 来表示精度。 为什么有的AD很贵,就是因为INL很低。分辨率同为12bit的两个ADC,一个INL=±3LSB,而一个做到了±1.5LSB,那么他们的价格可能相差一倍。

传感器分辨率、灵敏度和精度三者的区别

传感器分辨率、灵敏度和精度三者的区别 人们为了从外界获取信息,必须借助于感觉器官。而单靠人们自身的感觉器官, 在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的功能就远远不够了。为适应这种情况, 就需要传感器。因此可以说,传感器是人类五官的延长,又称之为电五官。 传感器早已渗透到诸如工业生产、农业、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源 调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其广泛的领域。可以毫不夸张地说,从茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各种复杂的工程系统,几乎每一个现代化项目, 都离不开各种各样的传感器。 在现代工业生产尤其是自动化生产过程中,要用各种传感器来监视和控制生产过 程中的各个参数,使设备工作在正常状态或最佳状态,并使产品达到最好的质量。参 数指标包括灵敏度、分辨率、精度等,但很多人都不是很清楚这三个参数的区别,导 致使用时出现大大小小的问题,下面,我们就传感器的灵敏度、分辨率和精度三者的 区别为大家简单介绍一下。 灵敏度 概念:是指传感器在稳态工作情况下输出量变化△y对输入量变化△x的比值,即输出、输入量的量纲之比。 传感器灵敏度是输出——输入特性曲线的斜率。如果传感器的输出和输入之间显 线性关系,则灵敏度S是一个常数。否则,它将随输入量的变化而变化。当传感器的 输出、输入量的量纲相同时,灵敏度可理解为放大倍数。提高灵敏度,可得到较高的 测量精度。但灵敏度愈高,测量范围愈窄,稳定性也往往愈差。 分辨率 概念:是指传感器可感受到的被测量的最小变化的能力。也就是说,如果输入量从某一非零值缓慢地变化。当输入变化值未超过某一数值时,传感器的输出不会发生变化,即传感器对此输入量的变化是分辨不出来的。只有当输入量的变化超过分辨率时,其输出才会发生变化。 分辨率通常理解为A/D转换精度或能感知的最小变化而精度通常指:A/D、传感电路其它因素等综合因素,误差除以显示所得的百分比。数字式仪表通常决定于A/D

最新如何认识ADC参数中“精确度”与“分辨率”的不同

如何认识A D C参数中“精确度”与“分辨率”的不同

ADC制造商在数据手册中定义ADC性能的方式令人困惑,并且可能会在应用开发中导致错误的推断。最大的困惑也许就是“分辨率”和“精确度”了——即Resolution和Accuracy,这是两个不同的参数,却经常被混用,但事实上,分辨率并不能代表精确度,反之亦然。本文提出并解释了ADC“分辨率”和“精确度”,它们与动态范围、噪声层的关系,以及在诸如计量等应用中的含义。 ADC动态范围,精确度和分辨率 动态范围被定义为系统可测量到的最小和最大信号的比例。 最大信号可为峰间值,零到峰(Zero-to-Peak)值或均方根(RMS)满量程。其中任何一个都会给出不同值。例如,对于一个1V正弦波来说: 峰间(满量程)值=2V 零到峰值=1V RMS满量程=0.707×峰值振幅=0.707×1V=0.707V 最小信号通常为RMS噪声,这是在未应用信号时测量的信号的均方根值。测量得到的RMS 噪声级别将取决于测量时使用的带宽。每当带宽翻倍,记录的噪声将增长1.41或3dB。 因此,一定要注意动态范围数字始终与某个带宽相关,而后者通常未被指定,这使记录的值变得没有意义。 器件的信噪比(SNR)和动态范围多数时候被定义为同一个值,即: 动态范围= SNR = RMS满量程/RMS噪声

并且经常使用dB作为单位,即 动态范围(dB) = SNR(dB) = 20*Log10 (RMS满量程/RMS噪声) 与使用RMS满量程相反,一些制造商为了使图表看上去更漂亮,引用零到峰或峰间值,这使得最终的动态范围或SNR增加了3dB或9dB,因此我们需要仔细研究规范以避免误解。在讨论ADC性能时,分辨率和精确度是经常被混用的两个术语。一定要注意,分辨率并不能代表精确度,反之亦然。 ADC分辨率由数字化输入信号时所使用的比特数决定。对于16位器件,总电压范围被表示为216 (65536)个独立的数字值或输出代码。因此,系统可以测量的绝对最小电平表示为1比特,或ADC电压范围的1/65536。 A/D转换器的精确度是指对于给定模拟输入,实际数字输出与理论预期数字输出之间的接近度。换而言之,转换器的精确度决定了数字输出代码中有多少个比特表示有关输入信号的有用信息。 如前所述,对于16位ADC分辨率,由于出现内部或外部误差源,实际的精确度可能远小于分辨率。因此,举例而言,一个给定的16位ADC可能只能提供12位的精确度。对于这种情况,4LSb(最低有效位)表示ADC中生成的随机噪声。 ADC动态范围和ADC精确度通常指相同的内容。 图 1 展示了基本的ADC测量电路。

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