低分解能A/Dコンバータを高分解能として扱う方法

このQ&Aのポイント
  • 低分解能A/Dコンバータを高分解能として扱う方法として、8bitの分解能のA/Dした値を非常に短い時間で16回変換し、その16回分のA/D値を足しこんで12ビット相当の分解能にする方法が一般的である。
  • 例えば、16回のA/D値が10,11,10,11,10,10,11,10,11,10,10,10,11,10,11,10である場合、8bitの場合は最初の値を取り出して計算し、12bitの場合は16回の値を合算して計算することで、それぞれの分解能を求めることができる。
  • ただし、アナログの入力は0.001Vの変化ではなく、0.019V程度の幅を持った変化のものが対象となると思われる。この方法はサンプリング論に関連しており、参考文献などがあれば参照すると良い。
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低分解能A/Dコンバータを高分解能として扱う方法

お世話になります。 過去質問を参照しましたが、同じような質問がなく、投稿させてもらいました。 たとえばA/Dコンバータで8bitのものを使った場合、アナログ0-5V入力であれば、その分解能は1digitあたり0.0195Vになります。 この8bitの分解能のA/Dした値を非常に短い時間で16回変換してその16回分のA/D値を足しこみ、結果として12ビット相当の分解能にするという考え方は一般的でしょうか? たとえば、16回のA/D値が 10,11,10,11,10,10,11,10,11,10,10,10,11,10,11,10 としたとき、 [8bitでみたとき] 最初の値をとって(10÷256)×5 = 0.195・・・ V [12bitとしてみたとき] 上記を合算して 10+11+10+11+10+10+11+10+11+10+10+10+11+10+11+10 = 166 (166÷4096)×5 = 0.202636・・・ V ただし、アナログの入力は0.001Vの変化ではなく、せめて0.019V程度の幅を持った変化のものが対象となると思いますが。 また、こうした考え方っていうのはサンプリング論とかになるのでしょうか?参考文献等もご紹介いただければ幸いです。

質問者が選んだベストアンサー

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回答No.1

分解能を上げる効果としては、それだけの手間を掛けてもあまり有効じゃないですね。データの種類によってはそれなりの効果が得られるかもしれませんが、12bit相当の分解能が現実に得られることはまずないでしょう。 (例の場合、10と11の閾値付近で変動してくれていれば上記のようになりますが、10に近い値で変動していれば、全て10になってしまうわけで、とりうる値こそ12bit分あっても、実際には、8+1bit分程度しか測れません。つまり、8bitの最下位の桁の値の間を16等分した測定ではなく、最下位の桁の半分の値前後の狭い範囲を16等分した測定になるということです。) 分解能を上げることが目的であれば、短い時間で測定レンジを切り替えて、上位8bit,下位8bitを順次測定したものを合算して16bitデータにするというような戦略の方が有効でしょう。

scheimpflug
質問者

お礼

ご回答ありがとうございます。 10に近い値で変動するように、入力レンジを設定してやるということもひとつの手になるということでしょうか。おっしゃられている後者の8ビットずつの測定は以前も検討したことがあります。参考にさせていただきます。ありがとうございました!

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