AD分辨率和精度区别

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^_^


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:Differencial NonLiner——微分非线性度

INL:Interger NonLiner——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!^_^

在电子开发中,选择ADC芯片是一个涉及多个参数权衡的过程,尤其是当涉及到温度测量时。为了帮助你更好地理解如何选择合适的ADC芯片,这里提供了基于分辨率精度的选型建议。 参考资源链接:[ADC分辨率精度详解:决定芯片价格的关键因素](https://wenku.youkuaiyun.com/doc/645f47df5928463033a7d36a?spm=1055.2569.3001.10343) 首先,AD7416是一款10位分辨率的温度传感器,具有±0.25摄氏度的精度。如果你的应用对于温度测量精度要求较高,则需要选择分辨率精度都较高的ADC芯片。例如,16位ADC芯片通常提供更好的精度分辨率,这是因为更高的位数意味着更精细的量化单位,从而可以更准确地表示温度变化。 在选择时,除了分辨率精度外,还应考虑以下几个方面: 1. 温度范围:确保所选ADC的输入电压范围可以覆盖传感器的工作范围。 2. 转换时间:如果需要高频率的温度测量,应选择转换速度快的ADC。 3. 电源接口兼容性:ADC的电源电压要与你的系统兼容,同时要考虑数据接口类型是否方便与微控制器等其他组件集成。 4. 成本可用性:高精度分辨率ADC通常价格更高,需要考虑成本因素,以及是否容易采购到。 例如,如果你的系统需要在-10°C至+85°C范围内进行温度测量,并且需要较高的精度,可以选择一款具有12位或14位分辨率,以及低积分非线性(INL)微分非线性(DNL)的ADC芯片。一个具体的产品例子是Analog Devices的AD779x系列,它们提供精确的24位测量,并且专为低噪声传感器设计,适合温度测量应用。 最后,由于本文讨论了分辨率精度ADC选型的影响,推荐阅读《ADC分辨率精度详解:决定芯片价格的关键因素》,以获取更深入的理论知识选型经验。这本资料将帮助你全面理解分辨率精度如何影响ADC芯片的性能,并且提供实际应用中的案例分析,确保你在选型时能够做出明智的决策。 参考资源链接:[ADC分辨率精度详解:决定芯片价格的关键因素](https://wenku.youkuaiyun.com/doc/645f47df5928463033a7d36a?spm=1055.2569.3001.10343)
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