儀器制造商通常會為其設備提供規格，以定義其準確性，精度，分辨率和靈敏度。不幸的是，并非所有這些規范都是統一的或用相同的術語表示。此外，即使給出了它們，您是否知道它們如何應用于您的系統和要測量的變量？某些規格是在最壞情況下給出的，而其他規格則考慮了您的實際測量值。

準確性可以定義為相對于絕對標準的測量不確定度。精度規格通常包含由于增益和失調參數引起的誤差影響。失調誤差可以作為測量單位給出，例如伏特或歐姆，并且獨立于被測輸入信號的大小。不管范圍或增益設置如何，都可以給出一個±1.0毫伏（mV）失調誤差的示例。相反，增益誤差的確取決于輸入信號的幅度，并表示為讀數的百分比，例如±0.1％。因此，總精度等于兩者之和：±（輸入值的0.1％+1.0 mV）。表1給出了一個示例。

精度描述了測量的可重復性。例如，多次測量穩態信號。在這種情況下，如果值彼此接近，則它具有很高的精度或可重復性。這些值不必只是分組在一起的真實值。取測量值的平均值，其差與真實值之間的差就是精度。

分辨率可以通過兩種方式表示：

1.它是所測得的最大信號與可以分辨的最小部分之間的比率-通常使用模數（A / D）轉換器。

2.這是理論上可以檢測到變化的程度，通常表示為位數。這將分辨率的位數與實際電壓測量值聯系起來。

為了確定系統在電壓方面的分辨率，我們必須進行一些計算。首先，假設一個測量系統能夠使用16位A / D轉換器在±10V范圍（20V跨度）內進行測量。接下來，確定我們可以在16位檢測到的最小可能增量。也就是說，2 16 = 65,536或65,536中的1份，因此20V ÷ 65536 = 305微伏（uV）/ A / D計數。因此，我們可以檢測到的最小理論變化是305 uV。

不幸的是，其他因素進入了等式以減少理論上可以使用的位數，例如噪聲。指定具有16位分辨率的數據采集系統也可能包含16個噪聲計數。考慮到這種噪聲，16個計數等于4位（2 4= 16）; 因此，為測量系統指定的16位分辨率降低了4位，因此A / D轉換器實際上只能解析12位，而不是16位。

稱為平均的技術可以提高分辨率，但會犧牲速度。平均可將噪聲減少為采樣數的平方根，因此需要將多個讀數相加，然后除以采樣總數。例如，在一個具有三位噪聲的系統中，2 3 = 8，也就是說，八個噪聲計數平均為64個樣本，這將使噪聲貢獻減少到一個計數，√64= 8：8 ÷ 8 =1。但是，這技術不能減少非線性的影響，并且噪聲必須具有高斯分布。

靈敏度

是絕對量，可以通過測量檢測到的最小絕對變化量。考慮一個具有± 1.0伏特輸入范圍和± 4個噪聲計數的測量設備，如果A / D轉換器分辨率為2 12，則峰峰值靈敏度將為± 4個計數x（2 ÷ 4096）或± 1.9 mV pp。這將決定傳感器的響應方式。例如，以一個額定為1000個單位且輸出電壓為0-1伏（V）的傳感器為例。這意味著在1伏時，等效測量值為1000單位或1mV等于一個單位。但是，靈敏度為1.9mV pp，因此輸入檢測到變化之前將需要兩個單位。

  Measurement Computing的USB-1608G系列 示例

讓我們使用USB-1608G并確定其分辨率，準確性和靈敏度。（有關規格，請參見下面的表2和表3。）考慮一個傳感器，該傳感器輸出0到3伏之間的信號，并連接到USB-1608G的模擬輸入。我們將在兩個條件下確定精度：傳感器輸出為200 mV時為1號條件，而在3.0伏特時為2號條件。

精度：USB-1608G使用16位A / D轉換器

1號條件：±1伏單端范圍內的200 mV測量

溫度=25oC

分辨率= 2V ÷ 2 16 = 30.5 uV

靈敏度= 30.5 uV  × 1.36 LSB rms = 41.5 uV rms

增益誤差：0.024％× 200mV = ± 48uV

失調誤差= ± 245uV

線性誤差=量程的0.0076％= 76uV

總誤差= 48uV + 245uV + 76uV = 369uV

因此，200 mV的讀數可能會落在199.631 mV至200.369 mV的范圍內。

條件2：在± 5伏單端范圍內進行3.0 V測量

溫度=25oC

分辨率= 10伏特÷ 2 16 = 152.6uV

靈敏度= 152.6 uV  × 0.91 LSB rms = 138.8 uV rms

增益誤差：0.024％× 3.0V = 720uV

失調誤差= 686uV

線性誤差=量程的0.0076 ％ = 380uV

總誤差= 720uV + 686uV + 380uV = 1.786mV

因此，3.0V讀數可能會落在2.9982 mV至3.0018 mV的范圍內。

摘要分析：

精度：考慮條件1。總精度為369 uV ÷ 2 V×100 = 0.0184％

精度：考慮條件2。總精度為1.786 mV ÷ 10 V  × 100 = 0.0177％

有效分辨率：USB-1608G具有16位理論分辨率的規格。但是，有效分辨率是要測量的最大信號與可以分辨的最小電壓之比，即靈敏度。例如...如果我們考慮條件號2中，通過所測量的信號值或（138.5uV劃分靈敏度值÷ 3.0 V）= 46.5e -6，然后轉換為等效的比特值產生（1V ÷ 46.5e - 6）= 21660或有效分辨率的14.4位。為了進一步提高有效分辨率，請考慮對值進行平均，如前所述。

靈敏度：最敏感的測量是在±1伏特范圍內進行的，其中噪聲僅為41.5uV rms，而5伏特范圍的靈敏度為138.8uV rms。通常，選擇傳感器時，請將設備設置為以最佳靈敏度捕獲最高輸出。例如，如果輸出信號為0-3伏，則選擇5伏范圍而不是10伏。