ADC芯片的分辨率一定等于測量精度嗎？

開發(fā)充氣泵方案或者電子秤方案ADC芯片都是我們必不可少的，其功能中的分辨率是芯片的重要一個功能，所謂分辨率就是最小能夠分辨的模擬電壓值。但常常會困擾到工程師的是，分辨率一定等于測量精度嗎？市面上12位分辨率的數(shù)據(jù)采集卡的精度都是一樣的嗎？

分辨率指定了 ADC 特性曲線中的步數(shù) (step) 。對于具有統(tǒng)一步長的理想 ADC，分辨率決定了模擬輸入電壓的最小變化，使輸出變化一個計數(shù)。例如，具有 12 位分辨率的 ADC 可以解析 212中的1 部分(part) (4096 中的 1 部分) 。換句話說，12 位ADC 可以檢測小至滿量程值的 0.0244% 的電壓然而，這并不意味著轉(zhuǎn)換誤差 (ADC 輸出的輸入和模擬等效值之間的差異) 小于 0.0244%分辨率主要是一個設(shè)計參數(shù)，而不是性能規(guī)格。它沒有指定實際由非理想效應(yīng) (如 ADC 非線性、偏移和增益誤差)決定的轉(zhuǎn)換誤差。就是說其實質(zhì)是分辨率與精度的概念區(qū)別。

分辨率通常指的是最大的信號經(jīng)采樣后可以被分成的最小部分，例如帶12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）的數(shù)采卡，當(dāng)輸入電壓范圍為±10V（即Vpp=20V），那么它所能分辨到的最小電壓就是20V/(212)=4.88mV。

相對而言，精度的概念是指測量值與“真實”值之間的最大偏差的絕對值。信號在整個數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中會受到參考量隨時間、溫度的飄移誤差、隨 機誤差、非線性誤差、增益誤差等影響，這些影響綜合之后對測量結(jié)果所產(chǎn)生的影響就是我們所說的測量精度。

因此，對于工程師而言，除了AD轉(zhuǎn)換器的位數(shù)，更重要的是需要了解自己所購買的數(shù)據(jù)采集板卡的絕對精度指標(biāo)，有時一塊16位的數(shù)據(jù)采集卡的精度可能還 不如一塊設(shè)計良好的12位數(shù)據(jù)采集卡的精度。它受增益誤差、偏移誤差、不確定噪聲等各種誤差值的影響，其綜合絕對值的準(zhǔn)確性也會受到影響，所以分辨率一定等于測量精度這個是不能一概而論的。

審核編輯 黃宇