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公司动态
关于热膨胀仪的数字分辨率问题
点击次数：838 发布时间：2011-11-25
目前，越来越多的热膨胀仪进入中国市场。让我们有更多的选择。然而，同时也
会给我们在设备选型的时候带来很多困惑 – 热膨胀仪zui重要的技术指标是什么
呢？
简单的说，热膨胀仪是测量样品的尺寸随温度变化而发生的变化。从这个zui简单
的定义中我们不难看到，温度和长度测量是仪器的zui重要指标。而分辨率是表示
仪器zui小的可测量值，无疑反映着仪器的测试能力。
现在，温度分辨率zui高的可以达到0.05℃；长度分辨率zui高可达到10nm。在仪
器的表征中，大部分用模拟分辨率而不用数字分辨率。数字分辨率的表示一般为：
如0.05℃/digit、10nm/digit 等。其中digit 是二进制中的‘位’。
之所以我们很少用数字分辨率，是因为它对仪器传感器的精度没有任何意义。举
一个例子，我们在热膨胀仪中所使用的LVDT（线形差动位移传感器）量程为
4mm、分辨率为10nm。在我们的仪器中换上一个非常低廉的传感器，比如量程
为1mm、分辨率为500nm。（该指标很低）。如果配上一个24 位的A/D（模/数）
转换器，其数字分辨率反而很高，其计算方法为量程除以位数，即：
1mm / 224 = 1,000,000nm / 16,777,216digit = 0.0596nm/digit
大家都知道，大部分热分析设备在18 位以后基本为电噪声，而没有有用的信号。
另外，用LVDT 这样的电磁加机械运动方式来测量0.0596nm 这种分子量别的长
度变化，从科学上也是行不通的。
从上面的例子可以看出，数字分辨率和仪器的实际测试能力毫无关系。
会给我们在设备选型的时候带来很多困惑 – 热膨胀仪zui重要的技术指标是什么
呢？
简单的说，热膨胀仪是测量样品的尺寸随温度变化而发生的变化。从这个zui简单
的定义中我们不难看到，温度和长度测量是仪器的zui重要指标。而分辨率是表示
仪器zui小的可测量值，无疑反映着仪器的测试能力。
现在，温度分辨率zui高的可以达到0.05℃；长度分辨率zui高可达到10nm。在仪
器的表征中，大部分用模拟分辨率而不用数字分辨率。数字分辨率的表示一般为：
如0.05℃/digit、10nm/digit 等。其中digit 是二进制中的‘位’。
之所以我们很少用数字分辨率，是因为它对仪器传感器的精度没有任何意义。举
一个例子，我们在热膨胀仪中所使用的LVDT（线形差动位移传感器）量程为
4mm、分辨率为10nm。在我们的仪器中换上一个非常低廉的传感器，比如量程
为1mm、分辨率为500nm。（该指标很低）。如果配上一个24 位的A/D（模/数）
转换器，其数字分辨率反而很高，其计算方法为量程除以位数，即：
1mm / 224 = 1,000,000nm / 16,777,216digit = 0.0596nm/digit
大家都知道，大部分热分析设备在18 位以后基本为电噪声，而没有有用的信号。
另外，用LVDT 这样的电磁加机械运动方式来测量0.0596nm 这种分子量别的长
度变化，从科学上也是行不通的。
从上面的例子可以看出，数字分辨率和仪器的实际测试能力毫无关系。