2025-05-19 分辨率

Source: https://www.sensoren.info/kompendium.htm
分辨率通常被定義為仍然可以可靠測量的量的最小可能變化。這取決於測量方法和任何存在的噪音。
當數位化類比訊號時，解析度取決於所使用的位元數。例如，如果A/D 轉換器可以用 12 位元數位化 0-10V 範圍的電壓，則可偵測的最小電壓變化 (LSB) 為 10V / 2^12 = 2.4mV。
LSB = 最低有效位元

Example

類比訊號的範圍低於最低可分辨電壓（→ LSB，最低有效位元），則A/D 轉換器會產生梯形雜訊訊號，其振幅水準對應於一位或最小可偵測電壓。上圖顯示的是典型的「位元雜訊」訊號。您可以透過鋸齒狀曲線來識別它，該曲線在任何一點都不是連續的曲線。
位元雜訊是由以下原因引起的：
- a) 解析度太低（例如使用 12 位元而不是 16 位元 AD 轉換器）
- b) 類比訊號的放大率太低，而不是由感測器引起的！
在這裡可以看到感測器訊號沒有雜訊。但訊號曲線是用數位示波器記錄的。數位示波器的分辨率通常為8位元。
這意味著整個區域被劃分為 2 8 ，即 256 個部分。中心是位元 128，對應振幅為 0。
圖中所示的訊號部分位於位元 127 和 129 之間。由於 AD 轉換器的最小表示單位是 1 位，因此示波器必須在訊號的每個取樣點決定將振幅分配給哪個位元。在此範例中，位元為 127、128 或 129。
這會建立典型的位元雜訊模式。類比示波器的優點是可以看到實際的訊號曲線。
所以如果你使用數位示波器，你不會得到有雜訊的訊號。