模拟量产品量化精度与分辨率说明1.1问题来源相较于数字量（485）产品，读数直接由数字信号标示，因此在数据的传输上没有误差和分辨率的区别。但是对于模拟量（电压输出、电流输出）的产品，产品内部的主控和传感器组件均为数字信号，在输出时编码为模拟信号，在编码的过程中使用的是DAC编码的方式，DAC编码量化有分辨率，因此产品的量化精度和分辨率显得尤为重要。1.2产品的编码精度与信号分辨率产品的初始量化精度为12Bit，也就是4096阶，经过放大和数据转换后不同的信号种类的量化精度不尽相同，因此分别描述：4-20mA电流输出：产品占用60%以上的的分辨率，也就是2457阶，因此产品最小分辨率为0.008mA。0-5V输出产品：产品占用40%以上的分辨率，也就是1638阶，因此产生的最小分辨率为0.003V。0-10V输出产品：产品占用80%以上的分辨率，也就是3276阶，因此产生的最小分辨率为0.003V1.3测量设备的量化精度模拟量类型产品一般在后端与单片机或者PLC的DI模块等相连接，因此除了要计算产品的编码精度和分辨率之外，还需要计算单片机或者PLC的量化精度，在编码精度和量化精度之间取较大的精度为准。对于PLC我们以三菱的FX2N-4AD型号为例，此型号的转换模块根据技术手册可以得知，可以支持-10V到﹢10V电压信号采集，分辨率为5mV，支持4-20mA或者-20mA到20mA采集，分辨率为20uA。根据上文1.2章节介绍的，我司的电流输出最小分辨率为0.008mA，FX2N-4AD的分辨率为0.020mA，因此整体的最小分辨率为0.020mA；我司最小的电压分辨率为0.003V，FX2N-4AD 的最小分辨率为0.005V，因此整体的最小分辨率为0.005V。可以看出，我司传感器的输出分辨率是非常高的分辨率，但是PLC的转换模块的分辨率要低，因此受限于PLC的低分辨率，这里丢失了一部分的精度。对于单片机来讲，合适的转换电路尤为重要，选择合适的转换电路可以最大限度的优化分辨率。以参考电压为3.3V的ADC为例，主流的ADC一般是12BIT，。也就是4096阶。尽可能将转换结果压缩在0-3.3V的内可以最大限度的保留精度，这样的话不会在量化阶段丢失精度。因此在转换电路得当的情况下，电流输出的分辨率为0.008mA，电压的分辨率为0.003V。1.4产品的信号分辨率与产品的测量分辨率的关系与计算上文1.2章节介绍了产品的信号分辨率，因此结合传感器的最大量程，可以计算出产品的测量分辨率，计算方式如下：内蒙古德明电子科技有限公司 ２０１９版
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