數據采集系統的關鍵性能指標(07-100)

　　動態范圍是與分辨率有關的另一因數。動態范圍是最小分辨率與輸入滿標之比。盡管動態范圍在很多應用中不是關鍵性能指標，但當監控的信號對數標度作圖時，動態范圍是一個重要的考慮因素。

　　在聲學、振動以及地震學應用中，動態范圍是非常重要的。隨著不太昂貴的24位A/D變換器的出現，可以又精確又經濟地檢控這些信號。

　　精度

　　盡管精度經常等同于分辨率，但它們不是相同的性能指標。僅僅因為一個模擬輸入系統可以分辨1?V信號，但這不意味著輸入是精確到1?V。對于1?V分辨率的系統，僅提供信號精確度到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。用于音頻系統的24位A/D變換器，具有2%量級的增益/滿標誤差不是罕見的。

　　對于電壓，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精度對于音頻應用是完全足夠的，但對溫度或壓力測量就不夠好。當然，這是一種極端情況，盡管絕對精度不總是一個關鍵問題，但在很多應用中都關心它。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定，而精度性能指標有廣泛的術語分類。沒有一種方法是標準的，這取決于應用，一種性能指標方法可能提供比另一種方法更多的理解。

　　模擬輸入系統的主要誤差貢獻是輸入偏移、增益誤差、非線性度和固有的系統噪聲。偏移、增益、積分非線性(INL)與輸入噪聲性能指標結合起來計算總輸入精度。

　　有另外第2位貢獻因數，但在大多數系統中可以忽略。圖1示出理想輸入系統與每種誤差如何影響測量之間的關系。

　　圖1 偏移、增益和INL誤差的圖線表示。