ADC(Analog to Digital Converter)即模拟数字转换器,是一种信号采集器件,将模拟信号转换成数字信号,方便数字处理。比如在测量物理量时,常常将传感器得到的模拟信号转换成数字信号后再进行计算。
在ADC的转换过程中,会引入偏移和误差。偏移指的是ADC输出的零点值和逼近的理论直线的零点值之间的差,也就是说,ADC的测量起点和真实起点不一致;而误差则是指ADC的实际输出值和真实值之间的差,也就是说,ADC的输出有一定的误差。
ADC偏移指的是采集的模拟信号经过ADC转换后,ADC输出的起点与真实起点不一致的情况。比如,假如ADC的理论输出值应该是0V,但是实际输出的起点是0.1V,那么就会存在一个0.1V的偏移。
ADC偏移的产生有多种原因,比如器件质量差、温度变化、工艺和损耗等。因此,为了减小ADC偏移,需要对ADC器件进行校准或使用更高品质的器件,以保证精确度。
ADC增益指的是采集的模拟信号经过ADC转换后,ADC输出值与实际信号值比例系数的偏差。比如,假如ADC的理论输出比例系数为1.00,但是实际偏差为1.01,则会存在一个0.1%的增益误差。
造成ADC增益误差的原因主要有两个:一是ADC芯片本身增益误差;二是ADC所在电路中的其他元器件,如放大电路和滤波电路等,也会对增益产生影响。
为了减小ADC偏移和增益误差,需要进行校准。对于偏移误差,可以通过将物理量输出为0V或者短接两个输入端口来进行校准;对于增益误差,可以采用比较稳定、精确的标准电压源或标准电阻进行校准。
校准时,需要特别注意校准器和被校准器的温度应该在同一温度范围内,以保证校准的准确性。此外,在实际应用中,也可以通过软件算法或者硬件电路来对ADC进行自动校准和补偿,进一步提高ADC的精确度。