目的
本文解释了在测量领域中，“准确度(accuracy)”，“精确度(precision)”，“分辨率(resolution)”和“灵敏度(sensitivity)”等术语之间的区别。
适用用户
操作、使用、解释或分析数据采集系统所采集数据的用户。
概述
仪器仪表制造商通常提供设备技术手册，都标明了accuracy，precision，resolution和sensitivity。不幸的是，并不是所有的技术手册都统一了相同概念的术语表达方式。此外，虽然标注了这些参数，您知道其如何应用于您的系统和您所测量的变量么？一些技术手册只给出了最糟糕情况下的参数，另一些则考虑了您真实的测量情况。
准确度(Accuracy)
Accuracy被定义为测量中与绝对标准值相比，不确定的数值。Accuracy参数通常包括因增益和偏移引起的误差。偏移误差以测量单位，如V或Ω等形式给出，与待测信号大小无关。例如给出偏移误差±1.0mV，与信号幅值范围和增益设置毫不相关。与此不同的是，增益误差则依赖于待测信号的大小，并以读数百分比的形式给出，例如±0.1%。总的accuracy等于以上二者之和：±(0.1%+1.0mV)。下表给出一个例子：
表1，Readings as a function of accuracy
输入电压 含准确度的读数范围 0V -1mV 至 +1mV 5V 4.994V 至 5.006V (±6 mV) 10V 9.989 V to 10.011 V (±11 mV) 精确度(Precision) Precision描述了测量结果的可重现性。例如，多次测量某一稳定信号，在此情况下，如果测量值彼此相差不多，则表现为很高的精确度和可重现性。这些值不需要和真实值很接近，只是自身各个值很接近。其平均值和真值之间的差即体现为accuracy。 分辨率(Resolution) 分辨了可表达为两种形式： 能够测量的最大信号与最小信号之间可被区分的最小间隔，常用于ADC 理论上可检测到的最小变化程度，通常表示成bit数。与实际电压测量的分辨率位数有关。 为了确定系统的电压分辨率，需要做一些计算。首先，假设一个测量系统可以测量±10V范围内的电压，使用16位ADC。然后，计算16位ADC可检测到的最小电压增量，2的16次方=65536，所以AD原始数据每单位数值：20V / 65536 = 305µV，因此，理论上可检测到的最小电压变化是305µV。 不幸的是，噪声之类的干扰因子也会混入公式中，导致理论上的分辨率位数有所下降。某数据采集系统，标定了16位的分辨率，可能同时包含了16个count的噪声，考虑到此，16=2的4次方，标定的16位分辨率减少了4位，所以AD的真实分辨率只有12位，而不是16位。 多次采样取平均值可以提高分辨率，但消耗更长时间，牺牲了速度。平均值根据样点数量的平方根大小，不同程度地削弱噪声，只需将多次采样的数据相加，再除以样点数。举例来说，系统包含了3个bit的噪声，2的3次方=8，即8个count的噪声，所以采样64点后取平均，可将噪声的影响降低至1个count，64的开方=8，8÷8=1. 但这种方法并不能减少非线性噪声的影响，而且噪声必须服从高斯分布。 灵敏度(Sensitivity) Sensitivity是一个绝对参数，指可被测量系统检测到的绝对最小变化量。考虑一个测量设备拥有1.0V的电压输入范围和4个count的噪声，如果AD分辨率12位（2的12次方=4096），sensitivity = ±4 x (2 ÷ 4096) = ±1.9mV p-p。这决定了的传感器的响应性能。举例来说，某传感器在0至1V内划分1000个刻度，即1V输入时，传感器输出1000个单位，1mV输入，传感器输出1个单位，但因为灵敏度是1.9mV，所以每次检测到输入变化时，传感器输出至少变化2个单位。 以MCC的USB-1608G系列产品为例 以USB-1608G数据采集设备为例，来具体说明resolution，accuracy，sensitivity（技术指标详见表2和表3）。考虑某传感器输出信号0至3V，连接至USB-1608G的模拟输入通道。我们在两种不同条件下来确定accuracy，条件1：传感器输出200mV；条件2：传感器输出3V。 Accuracy：USB-1608G采用16位AD
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