为您的测量选择合适的数据采集硬件

示8(23)个离散的电压值，而一个16位ADC可以表示65536(216)个离散的电压值。对于一个正弦波来说，使用3位分辨率所表示的波形看起来更像一个阶梯波，而16位ADC所表示的波形则更像一个正弦波。

　　图2. 使用16位分辨率与3位分辨率来表示一个正弦波

　　典型的DAQ设备的电压范围为+/-5V或+/-10V。在此范围内，电压值将均匀分布，从而充分地利用ADC的分辨率。例如，一个具有+/-10V电压范围和12位分辨率(212 或4096个均匀分布的电压值)的DAQ设备，可以识别5mV的电压变化;而一个具有16位分辨率(216 或 65536个均匀分布的电压值)的DAQ设备则可以识别到300μV的变化。大多数应用都可以使用具有12、16或18位分辨率ADC的设备解决问题。然而，如果您测量的传感器的电压有大有小，则您需要使用具有24位分辨率的动态数据采集设备。电压范围和分辨率是选择合适的数据采集设备时所需考虑的重要因素。

5. 测量应用能够允许多大的误差?

　　精度是衡量一个仪器能否忠实地表示待测信号的性能指标。这个指标与分辨率无关;然而精度大小却又绝不会超过其自身的分辨率大小。确定测量的精度的方式，取决于测量装置的类型。一个理想的仪器总是能够百分之百地测得真实的值;然而在现实中，仪器所给出的值是带有一定的不确定度的，不确定度的大小由仪器的制造商给出，取决于许多因素，如：系统噪声、增益误差、偏移误差、非线性，等等。制造商通常使用的一个参数指标是绝对精度，它表征DAQ设备在一个特定的范围内所能给出的最大的误差。例如，对于National Instruments公司的一个设备计算绝对精度的方法如下所示：

　　绝对精度=([读值*增益误差]+[电压范围*偏移误差]+噪声不确定度)

　　绝对精度=2.2 mV

　　值得注意的是，一个仪器的精度不仅取决于仪器本身，还取决于被测信号的类型。如果被测信号的噪声很大，则会对测量的精度产生不利的影响。市面上的DAQ设备种类繁多，精度和价格各异。有些设备可提供自校准、隔离等电路来提高精度。一个普通的DAQ设备所达到的绝对精度可能超过100mV，而更高性能的设备的绝对精度甚至可能达到约1mV。一旦您确定了应用中所需的精度要求，你就可以选择一个具有合适绝对精度的DAQ设备。