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傳感器關(guān)鍵參數(shù)“精度”

精度、分辨率和重復(fù)性是衡量傳感器性能指標(biāo)的關(guān)鍵參數(shù)。理解這三個(gè)參數(shù)的區(qū)別和聯(lián)系有助于我們更好地選擇和使用傳感器，從而提升最終產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性。本文將以溫度傳感器為例進(jìn)行深入探討。

精度指的是傳感器測(cè)量值與真實(shí)值之間的差值，部分廠家也會(huì)稱之為誤差。

01精度與分辨率的關(guān)系

分辨率（Resolution）指的是傳感器所能識(shí)別的最小變化。高分辨率是保證高精度的必要條件，但高分辨率并不一定意味著高精度。精度是整個(gè)系統(tǒng)所有誤差源共同作用的結(jié)果，而分辨率僅僅只是其中一個(gè)重要影響因素。

這里以射擊靶紙來(lái)類比。讀數(shù)離靶心越遠(yuǎn)，說(shuō)明精度越低。對(duì)于數(shù)字式傳感器來(lái)說(shuō)，由于內(nèi)部模數(shù)轉(zhuǎn)換器的存在，讀數(shù)只能落在一個(gè)個(gè)離散格點(diǎn)上。相鄰格點(diǎn)的間隔被稱為最低有效位（Least Significant Bit, LSB）。分辨率位數(shù)越高，意味著格點(diǎn)劃分越精細(xì)。

分辨率的簡(jiǎn)單示意

高分辨率通常意味著更長(zhǎng)的轉(zhuǎn)換時(shí)間。以傳統(tǒng)型號(hào) x18B20 為例：

中科銀河芯通過(guò)改進(jìn)傳感器內(nèi)部ADC架構(gòu)與核心電路，有效改善了高分辨率和慢轉(zhuǎn)換時(shí)間的折中矛盾，最新款溫度傳感器芯片GXT311在實(shí)現(xiàn)16位高分辨率的同時(shí)，兼得了32ms的快速轉(zhuǎn)換時(shí)間。

02精度與重復(fù)性的區(qū)別

重復(fù)性（Repeatability）指的是傳感器在相同測(cè)試環(huán)境下反復(fù)提供相同讀數(shù)的能力。重復(fù)性越好，說(shuō)明傳感器的輸出越穩(wěn)定。重復(fù)性與精度并不是等效概念，前者主要受隨機(jī)噪聲影響。

精度與重復(fù)性的區(qū)別

重復(fù)性描述的是在相同條件下多次測(cè)量時(shí)任一讀數(shù)偏離平均值的情況，一般以LSB或℃為單位表示。高精度傳感器通常都會(huì)提供多次轉(zhuǎn)換取平均的功能，通過(guò)犧牲轉(zhuǎn)換時(shí)間來(lái)?yè)Q取更高的重復(fù)性。中科銀河芯在即將發(fā)布的GXT320中加入了上述功能，并提供4/16/32次平均可選。以4次平均為例: