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公司動(dòng)態(tài)
關(guān)于熱膨脹儀的數(shù)字分辨率問(wèn)題
點(diǎn)擊次數(shù)：811 發(fā)布時(shí)間：2011-11-25
目前，越來(lái)越多的熱膨脹儀進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)。讓我們有更多的選擇。然而，同時(shí)也
會(huì)給我們?cè)谠O(shè)備選型的時(shí)候帶來(lái)很多困惑 – 熱膨脹儀zui重要的技術(shù)指標(biāo)是什么
呢？
簡(jiǎn)單的說(shuō)，熱膨脹儀是測(cè)量樣品的尺寸隨溫度變化而發(fā)生的變化。從這個(gè)zui簡(jiǎn)單
的定義中我們不難看到，溫度和長(zhǎng)度測(cè)量是儀器的zui重要指標(biāo)。而分辨率是表示
儀器zui小的可測(cè)量值，無(wú)疑反映著儀器的測(cè)試能力。
現(xiàn)在，溫度分辨率zui高的可以達(dá)到0.05℃；長(zhǎng)度分辨率zui高可達(dá)到10nm。在儀
器的表征中，大部分用模擬分辨率而不用數(shù)字分辨率。數(shù)字分辨率的表示一般為：
如0.05℃/digit、10nm/digit 等。其中digit 是二進(jìn)制中的‘位’。
之所以我們很少用數(shù)字分辨率，是因?yàn)樗鼘?duì)儀器傳感器的精度沒(méi)有任何意義。舉
一個(gè)例子，我們?cè)跓崤蛎泝x中所使用的LVDT（線形差動(dòng)位移傳感器）量程為
4mm、分辨率為10nm。在我們的儀器中換上一個(gè)非常低廉的傳感器，比如量程
為1mm、分辨率為500nm。（該指標(biāo)很低）。如果配上一個(gè)24 位的A/D（模/數(shù)）
轉(zhuǎn)換器，其數(shù)字分辨率反而很高，其計(jì)算方法為量程除以位數(shù)，即：
1mm / 224 = 1,000,000nm / 16,777,216digit = 0.0596nm/digit
大家都知道，大部分熱分析設(shè)備在18 位以后基本為電噪聲，而沒(méi)有有用的信號(hào)。
另外，用LVDT 這樣的電磁加機(jī)械運(yùn)動(dòng)方式來(lái)測(cè)量0.0596nm 這種分子量別的長(zhǎng)
度變化，從科學(xué)上也是行不通的。
從上面的例子可以看出，數(shù)字分辨率和儀器的實(shí)際測(cè)試能力毫無(wú)關(guān)系。
會(huì)給我們?cè)谠O(shè)備選型的時(shí)候帶來(lái)很多困惑 – 熱膨脹儀zui重要的技術(shù)指標(biāo)是什么
呢？
簡(jiǎn)單的說(shuō)，熱膨脹儀是測(cè)量樣品的尺寸隨溫度變化而發(fā)生的變化。從這個(gè)zui簡(jiǎn)單
的定義中我們不難看到，溫度和長(zhǎng)度測(cè)量是儀器的zui重要指標(biāo)。而分辨率是表示
儀器zui小的可測(cè)量值，無(wú)疑反映著儀器的測(cè)試能力。
現(xiàn)在，溫度分辨率zui高的可以達(dá)到0.05℃；長(zhǎng)度分辨率zui高可達(dá)到10nm。在儀
器的表征中，大部分用模擬分辨率而不用數(shù)字分辨率。數(shù)字分辨率的表示一般為：
如0.05℃/digit、10nm/digit 等。其中digit 是二進(jìn)制中的‘位’。
之所以我們很少用數(shù)字分辨率，是因?yàn)樗鼘?duì)儀器傳感器的精度沒(méi)有任何意義。舉
一個(gè)例子，我們?cè)跓崤蛎泝x中所使用的LVDT（線形差動(dòng)位移傳感器）量程為
4mm、分辨率為10nm。在我們的儀器中換上一個(gè)非常低廉的傳感器，比如量程
為1mm、分辨率為500nm。（該指標(biāo)很低）。如果配上一個(gè)24 位的A/D（模/數(shù)）
轉(zhuǎn)換器，其數(shù)字分辨率反而很高，其計(jì)算方法為量程除以位數(shù)，即：
1mm / 224 = 1,000,000nm / 16,777,216digit = 0.0596nm/digit
大家都知道，大部分熱分析設(shè)備在18 位以后基本為電噪聲，而沒(méi)有有用的信號(hào)。
另外，用LVDT 這樣的電磁加機(jī)械運(yùn)動(dòng)方式來(lái)測(cè)量0.0596nm 這種分子量別的長(zhǎng)
度變化，從科學(xué)上也是行不通的。
從上面的例子可以看出，數(shù)字分辨率和儀器的實(shí)際測(cè)試能力毫無(wú)關(guān)系。