數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的關(guān)鍵性能指標(biāo)(07-100)

　　動(dòng)態(tài)范圍是與分辨率有關(guān)的另一因數(shù)。動(dòng)態(tài)范圍是最小分辨率與輸入滿標(biāo)之比。盡管動(dòng)態(tài)范圍在很多應(yīng)用中不是關(guān)鍵性能指標(biāo)，但當(dāng)監(jiān)控的信號(hào)對(duì)數(shù)標(biāo)度作圖時(shí)，動(dòng)態(tài)范圍是一個(gè)重要的考慮因素。

　　在聲學(xué)、振動(dòng)以及地震學(xué)應(yīng)用中，動(dòng)態(tài)范圍是非常重要的。隨著不太昂貴的24位A/D變換器的出現(xiàn)，可以又精確又經(jīng)濟(jì)地檢控這些信號(hào)。

　　精度

　　盡管精度經(jīng)常等同于分辨率，但它們不是相同的性能指標(biāo)。僅僅因?yàn)橐粋€(gè)模擬輸入系統(tǒng)可以分辨1?V信號(hào)，但這不意味著輸入是精確到1?V。對(duì)于1?V分辨率的系統(tǒng)，僅提供信號(hào)精確度到1mV，這是可能的。

　　例如，輸入范圍0~10的24位A/D變換器，具有0.596?V分辨率，但它僅提供1mV DC精度。用于音頻系統(tǒng)的24位A/D變換器，具有2%量級(jí)的增益/滿標(biāo)誤差不是罕見的。

　　對(duì)于電壓，假定0~10V輸入范圍，分辨率是0.596?V，但是，DC精度可以低到20mV。20mV精度對(duì)于音頻應(yīng)用是完全足夠的，但對(duì)溫度或壓力測(cè)量就不夠好。當(dāng)然，這是一種極端情況，盡管絕對(duì)精度不總是一個(gè)關(guān)鍵問題，但在很多應(yīng)用中都關(guān)心它。記住，高分辨率不總能保證高精度。

　　分辨率總是不變的以位標(biāo)定，而精度性能指標(biāo)有廣泛的術(shù)語分類。沒有一種方法是標(biāo)準(zhǔn)的，這取決于應(yīng)用，一種性能指標(biāo)方法可能提供比另一種方法更多的理解。

　　模擬輸入系統(tǒng)的主要誤差貢獻(xiàn)是輸入偏移、增益誤差、非線性度和固有的系統(tǒng)噪聲。偏移、增益、積分非線性(INL)與輸入噪聲性能指標(biāo)結(jié)合起來計(jì)算總輸入精度。

　　有另外第2位貢獻(xiàn)因數(shù)，但在大多數(shù)系統(tǒng)中可以忽略。圖1示出理想輸入系統(tǒng)與每種誤差如何影響測(cè)量之間的關(guān)系。

　　圖1 偏移、增益和INL誤差的圖線表示。