確度、コード幅、分解能のビット数の違い
概要
内容
コード幅の計算
分解能のビット数が指定されたアナログ-デジタル変換器 (ADC) を搭載したデータ収集 (DAQ) カードがある場合、次の式を使用してカードのコード幅を計算できます。
コード幅 = 範囲/ (2^ビット)
この計算によって、ADCが測定できる最小の変化が決定されます。計算されたコード幅の許容範囲内に収まるアナログ入力測定値が得られると思われるかもしれませんが、カードで実際に測定すると、測定値は計算されたコード幅の範囲から外れてしまいます。
どうしてエラーが発生するのでしょうか。コード幅は、計測器の分解能を決定する際に誤解を招く原因となります。測定器の分解能を決める上でより良い判断基準は、入力ノイズの仕様です。
その他の要因
分解能および入力ノイズ以外にも、データ収集 (DAQ) カードの絶対確度に影響する変数があります。
コード幅は、アナログ信号をコンピュータに渡す前に、アナログ-デジタル変換器 (ADC) がアナログ信号をデジタル形式に変換する際の精度の基準です。
ただし、ADCが信号を受信する前に、以下のオプションを指定する必要があります。
- 適切な入力チャンネルを選択する
- 適切なゲイン量を適用する
- 信号調節が必要な場合もある
これらのコンポーネントがどのように組み合わされるかをご覧いただくために、以下にMシリーズDAQのユーザーマニュアルから抜粋したハードウェアモデルを例として示します。
ADCを含むこれら全てのコンポーネントは、実世界の現象の影響を受け、これにより、信号にゲイン誤差、オフセット誤差、システムノイズ、温度ドリフトをもたらします。したがって、デバイスの絶対確度は、カードが使用されている環境によって異なります。
予想されるノイズを計算する式は以下のとおりです。
絶対確度 = ±((入力電圧 * 読み取り値の%) + オフセット + システムノイズ + 温度ドリフト
この式は入力をいくつか必要としますが、それらはすべて、通常、収集製品のデータや仕様書に記載されている表で参照することができます。データシートによっては、さまざまな使用環境における絶対確度が計算済みのものもあります。 デバイス、モジュール、またはシステムの絶対確度を計算する方法については、ここをクリックしてください。