Optiset anturit muuntavat valosignaaleja sähkösignaaleiksi, mikä on tärkeässä asemassa eri mittaus- ja kuvantamisjärjestelmissä. Dynaamisen alueen ja resoluution laskeminen on olennaista suorituskyvyn optimoimiseksi ja tarkan tiedonkeruun varmistamiseksi.

Dynaamisen alueen ymmärtäminen

Optisen muuntimen dynaaminen alue viittaa suurimman ja pienimmän havaittavan signaalitason väliseen suhteeseen. Se osoittaa laitteen kyvyn mitata sekä hyvin kirkkaita että hyvin hämäriä signaaleja tarkasti.

Dynaamisen alueen laskeminen edellyttää muuntimen kyllästymispisteen ja melutason tunnistamista.

Dynaaminen alue (dB) = 20 × log10(Enimmäinen signaali / melutaso)[]

Määritetään päätöslauselma

Resoluutio määrittää pienimmän muutoksen optisessa signaalissa, jonka anturi voi havaita. Se riippuu järjestelmän näytteenottotaajuudesta ja analogisesta digitaaliseen muuntimeen (ADC) perustuvasta resoluutiosta.

Resoluutio voidaan laskea seuraavasti:

Resoluutio = koko asteikon vaihteluväli / tasojen lukumäärä[

Jos tasojen lukumäärä määritetään ADC-resoluutiolla, tyypillisesti 2n, jolloin n on bittien lukumäärä.

Käytännön näkökohdat

Optisen muuntimen suunnittelussa tai valinnassa on tärkeää ottaa huomioon sekä dynaaminen alue että resoluutio sovelluksen vaatimusten mukaiseksi. Näihin laskelmiin vaikuttavat tekijät, kuten ympäristön valo, sensoriherkkyys ja järjestelmän melu.

Järjestelmän osien tai kalibroinnin säädöt voivat parantaa tehokasta dynaamista toiminta-aluetta ja resoluutiota, mikä johtaa tarkempiin mittauksiin.