传感器关键参数——“精度”

传感器关键参数“精度”

精度、分辨率和重复性是衡量传感器性能指标的关键参数。理解这三个参数的区别和联系有助于我们更好地选择和使用传感器，从而提升最终产品的质量和可靠性。本文将以温度传感器为例进行深入探讨。

精度指的是传感器测量值与真实值之间的差值，部分厂家也会称之为误差。

1、精度与分辨率的关系

分辨率（Resolution）指的是传感器所能识别的最小变化。高分辨率是保证高精度的必要条件，但高分辨率并不一定意味着高精度。精度是整个系统所有误差源共同作用的结果，而分辨率仅仅只是其中一个重要影响因素。

这里以射击靶纸来类比。读数离靶心越远，说明精度越低。对于数字式传感器来说，由于内部模数转换器的存在，读数只能落在一个个离散格点上。相邻格点的间隔被称为最低有效位（Least Significant Bit, LSB）。分辨率位数越高，意味着格点划分越精细。

图1. 分辨率的简单示意

高分辨率通常意味着更长的转换时间。以传统型号 x18B20 为例：

中科银河芯通过改进传感器内部ADC架构与核心电路，有效改善了高分辨率和慢转换时间的折中矛盾，最新款温度传感器芯片GXT311在实现16位高分辨率的同时，兼得了32ms的快速转换时间。

2、精度与重复性的区别

重复性（Repeatability）指的是传感器在相同测试环境下反复提供相同读数的能力。重复性越好，说明传感器的输出越稳定。重复性与精度并不是等效概念，前者主要受随机噪声影响。

图2. 精度与重复性的区别

重复性描述的是在相同条件下多次测量时任一读数偏离平均值的情况，一般以LSB或℃为单位表示。高精度传感器通常都会提供多次转换取平均的功能，通过牺牲转换时间来换取更高的重复性。中科银河芯在即将发布的GXT320中加入了上述功能，并提供4/16/32次平均可选。以4次平均为例:

3、高精度测温选型指导

中科银河芯针对医疗、可穿戴、工业控制等行业的高精度测温场景，推出了以下产品型号供大家选择。

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高精度温度传感器GXT311数据手册

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