Um die Leistung von Messgeräten zu bewerten, ist es wichtig zu verstehen, wie der dynamische Bereich und die Linearität berechnet werden können.

Was ist Dynamic Range?

Der dynamische Bereich bezieht sich auf das Verhältnis zwischen dem größten und dem kleinsten Signal, das ein Messgerät genau erfassen kann, und wird in der Regel in Dezibel (dB) oder als Verhältnis ausgedrückt.

Zur Berechnung des Dynamikbereichs ist das maximal messbare Signal und der Rauschpegel oder das minimal detektierbare Signal zu identifizieren.

Dynamischer Bereich (dB) = 20 × log10(Maximum Signal / Minimal Signal))

Was ist Linearität?

Linearität misst, wie gut die Ausgabe eines Geräts proportional zum Eingangssignal über seinen Messbereich entspricht.

Zur Bewertung der Linearität führen Sie eine Reihe von Messungen bei verschiedenen bekannten Eingangspegeln durch, zeichnen Sie die Ausgabe gegenüber dem Eingang auf und analysieren Sie die Abweichung von einer Geraden.

Berechnung der Linearität

Der Linearitätsfehler kann als maximale Abweichung von der idealen Geraden quantifiziert werden, oft ausgedrückt als Prozentsatz des Skalenendwerts oder in Maßeinheiten.

Eine gängige Methode ist es, die kleinsten Quadrate zu verwenden, um die am besten passende Linie zu bestimmen und dann die maximale absolute Abweichung der Datenpunkte von dieser Linie zu berechnen.

Zusammenfassung

  • Der dynamische Bereich gibt die Spanne detektierbarer Signale an.
  • Linearität bewertet die Proportionalität von Output zu Input.
  • Berechnungen beinhalten Verhältnisse, Logarithmen und Abweichungsanalyse.