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A pentafluorophenylboron oxalate additive in non-aqueous electrolytes

A penta?uorophenylboron oxalate additive in non-aqueous electrolytes for lithium batteries

L.F.Li a ,H.S.Lee b ,H.Li a,*,X.Q.Yang b,*,X.J.Huang a

a Institute of Physics,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190,China b

Brookhaven National Lab.Upton,NY 11973,USA

a r t i c l e i n f o Article history:

Received 18September 2009

Received in revised form 8October 2009Accepted 10October 2009

Available online 5November 2009Keywords:

Penta?uorophenylboron oxalate Boron-based anion receptors Solid electrolyte interphase Propylene carbonate Lithium ?uoride Lithium oxide Lithium peroxide

Non-aqueous electrolyte

a b s t r a c t

A novel compound named penta?uorophenylboron oxalate (PFPBO)has been synthesized.PFPBO has a unique molecular structure containing a boron atom center with electron de?ciency and an oxalate group.It is found that when PFPBO is used as additive,the solubility of lithium ?uoride (LiF)or lithium oxide (Li 2O,Li 2O 2)in propylene carbonate (PC)and dimethyl carbonate (DMC)solvents can be increased dramatically.The new electrolytes show high ionic conductivity,high lithium ion transference number and good compatibility with LiMn 2O 4cathode and MCM

B anode.PFPBO was synthesized with the designed structure to act as a bi-functional additive:boron-based anion receptor (BBAR)additive and sta-ble solid electrolyte interphase (SEI)formation additive in PC-based electrolytes.The results show it does possess these two desired functionalities.

1.Introduction

LiPF 6based carbonate solutions are widely used as non-aqueous electrolytes in lithium batteries for many years.The success of LiPF 6based electrolyte is due to the combination of a series of well-balanced properties with some concomitant compromises and restrictions [1].The instability of LiPF 6toward ambient mois-ture,and high temperature,as well as its low lithium ion transfer-ence number are some examples of problems associated.Many other lithium salts have been tested to replace LiPF 6[1–5].One approach developed at Brookhaven National Lab.(BNL)is using boron-based anion receptors (BBARs)to complex anions and increase the solubility of lithium ?uorite and lithium oxides.BBARs have boron-based Lewis acid centers and can promote the dissolu-tion of lithium salts in carbonate solvents,even some insoluble compounds,such as LiF [6–11],Li 2O and Li 2O 2[11,12].The electro-lytes based on BBARs show high lithium ion transference numbers (0.6–0.8)[10–12].This type of anion receptors have also been used in Li-(CF)x battery to promote discharge [13]and enhance the dual-ion intercalation of lithium–?uoride into graphite [14].In addition,0.1M tris(penta?uorophenyl)borane (TPFPB)can be used as additive to stabilize the LiPF 6salt [15–18].Recently,Chen and

Amine [19]reported that 2-(penta?uorophenyl)-tetra?uoro-1,3,2-benzodioxaborole was used as a bi-functional electrolyte additive in lithium-ion batteries to serve as both redox shuttle and anion receptor at the same time.

Our previous investigations indicate that the compatibility of TPFPB-LiF/Li 2O/Li 2O 2-PC/DMC electrolytes with graphitized mesocarbon microbead (MCMB)is not satis?ed due to the lack of capability to form stable SEI ?lm on MCMB anode to serve as a barrier to block the co-intercalation of PC.It was found that lithium bis (oxalato)borate (LiBOB)is a quite effective additive for the above electrolytes in forming a stable SEI ?lm on MCMB [11].In light of this ?nding,we designed a new boron-based compound with both BBAR and LiBOB function groups.In this communication,we report the synthesis of penta?uorophenylboron oxalate (PFPBO),a new boron-based bi-functional additive,and the charac-terization relating to transport properties and electrochemical performances of the electrolytes.2.Experimental

PFPBO was synthesized by one-step reaction:a mixture of 0.05M of penta?uorophenylboronic acid (purchased from Alfa Ae-sar,Word Hill,Massachusetts)and 0.05M of oxalic acid dihydrate in 80mL of benzene was re?uxed for about 4–5h and the nascent water was collected in a Dean–Stark trap.After cooling,the solid

*Corresponding authors.Tel.:+861082648067;fax:+861062556598(H.Li).E-mail addresses:hli@https://www.wendangku.net/doc/b017748468.html, (H.Li),xqyang@https://www.wendangku.net/doc/b017748468.html, (X.Q.Yang).Electrochemistry Communications 11(2009)

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Electrochemistry Communications

j o u r n a l h o m e p a g e :w w w.e l s e v i e r.c o m /l o c a t e /e l e c o

product was collected by ?ltration.The solid product was treated with ether solvent.After ?ltering out the insoluble solid (which is boroxin),the ether solution was concentrated by evaporation of ether.Then 20mL of benzene was added to the residue.After leaving the benzene solution in the refrigerator for 12h,crystals of the product were isolated.The crystals were further ?ltered out and further washed using benzene.The boiling point is 248–250°C,and the yield is 52%.13C NMR (400MHz,DMSO-d 6)result was:d 116.6(C 1),138.1(C 3,C 5),140.9(C 4),148.2(C 2,C 6),161.2(C @O),(ppm).

Anhydrous LiF,Li 2O and Li 2O 2were purchased from Aldrich.PFPBO,LiF,Li 2O and Li 2O 2were dried under vacuum at 100°C for

12h before use.PC and DMC (Battery grade,Shanghai Topsol,H 2O <5ppm)were dried further through 4?size molecular sieves in an argon-?lled glove box.The electrolytes were prepared by dis-solving PFPBO and LiF or Li 2O or Li 2O 2in PC and DMC mixed sol-vents.Five electrolytes were prepared:0.5M PFPBO–0.5M LiF in PC/DMC (1:1,v/v),0.5M PFPBO–0.25M Li 2O PC/DMC (1:1,v/v)and 0.5M PFPBO–0.25M Li 2O 2PC/DMC (1:1,v/v).1M LiPF 6,PC/DMC (1:1,v/v)with 5wt%or 10wt%PFBOB.Among them,LiF was dissolved completely,but Li 2O and Li 2O 2were dissolved par-tially.The saturated solutions were used for this study.

The thermal stability of PFPBO was investigated by a NETSCH STA 449C.Conductivity measurements were performed using a Nova-control impedance analyzer in the frequency range from 1Hz to 10MHz.A testing cell with two Pt electrodes was used for the conductivity measurements.The cell constant was deter-mined using a standard 0.01M KCl aqueous solution before each measurement.The lithium ion transference number was obtained by combining ac impedance and dc polarization measurement using the same Li/electrolyte/Li cell [11,12].

Commercial products of LiMn 2O 4(Wuxi Jewel,China)and graphite (MCMB28,Osaka Gas,Japan)were used as cathode and anode respectively.The electrodes were composed of 90wt%active material,5wt%acetylene black and 5wt%poly(vinylidene ?uo-ride)(PVDF)(KynarFlex 2801,Atochem).Aluminum foil and cop-per foil were used as current collectors for cathode and anode respectively.The battery was a Swaglock-type two-electrode cell using a lithium foil as anode and a Celgard 2300as separator.Charge–discharge test was carried out on a Land battery test sys-tem at room temperature.3.Results and discussion

Fig.1shows the chemical structure of PFPBO and its TG-DSC curve.The DSC curve shows three exothermal peaks at 180,208and 258°C and one endothermal peak at 432°C.The TG curve shows four weight losses.It can be seen that PFPBO is stable up to 180°C.The weight loss is 87.2%after heating over 500°C,closed to a theoretical weight loss of 86.8%when B 2O 3becomes the ?nal product.

PFPBO can also promote dissolution of LiF,Li 2O and Li 2O 2in car-bonate solvents,similarly as TPFPB [10–12].Fig.2and Table 1show the conductivities of these electrolytes at a temperature range from à40to 70°C.The 0.5M PFPBO–0.5M LiF-PC/DMC (1:1)electrolyte shows the highest conductivities,comparable to the TPFPB-based electrolytes.The Li-ion transference numbers are comparable with TPFPB series,but much higher than that of LiPF 6or LiClO 4or LiBF 4based electrolytes [10–12].The results of high conductivities and Li-ion transference numbers indicate strong interaction between PFPBO and F or O anions,due to the strong electron withdrawing effect of the ?uorinated phenyl in PFPBO,as we had explained for other BBARs compounds.

The charge and discharge behaviors of LiMn 2O 4cathode and MCMB anode in PFPBO-PC-based electrolytes were studied.It

can

Fig.1.TG-DSC curve for PFPBO

compound.

Fig.2.Temperature-dependent conductivities of different electrolytes.

Table 1

Conductivity comparison of various electrolytes at several temperatures and lithium ion transference number measurement at 25°C.Electrolytes

Conductivity (mS cm à1)t Li+(25°C)

E a (kJ mol à1)à30°C

30°C 60°C Low High 0.5M PFPOB–PC/DMC

0.10.9 1.5–20.813.30.5M PFPOB–0.5M LiF PC/DMC 0.7 4.4 6.60.5819.911.20.5M PFPOB–0.25M Li 2O PC/DMC 0.3 2.0 3.10.8322.111.20.5M PFPOB–0.25M Li 2O 2PC/DMC 0.3 2.0 3.10.7819.612.10.6M TPFPB–0.6M LiF PC/DMC [12]0.8 4.3 6.10.7113.613.60.4M TPFPB–0.2M Li 2O PC/DMC [13]0.3 1.7 2.80.7814.1 6.00.4M

TPFPB–0.2M Li 2O 2PC/DMC [13]

0.4

2.1

3.2

0.7413.7

5.9

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be seen in Fig.3that these electrolytes show good compatibility with surface coated LiMn 2O 4cathode.MCMB anode can operate probably in these PC-based electrolytes,which were not possible for TPFPB-PC-based electrolyte without LiBOB additive [10,11].As expected,the oxalate group in PFPBO acts as an effective additive to form stable SEI ?lm on MCMB anode in PC-based electrolyte,similar as adding LiBOB in TPFPB-PC-based electrolytes [11].

The function of PFPBO as the SEI ?lm promoter can be seen more clearly when small amount of PFPBO was added into 1M LiPF 6-PC/DMC (1:1in v/v)electrolyte.As shown in Fig.4,MCMB anode can be discharged properly after adding 5%or 10%PFPBO.These results indicate that the electrolyte containing PFPBO combined with LiF or Li 2O or Li 2O 2in PC/DMC solvents can form an effective SEI ?lm to prevent PC co-intercalation and similar ef-fect can be obtained with only 5%concentration PFPBO in LiPF 6based electrolytes.It is found by further FTIR investigation that C @O rich compounds of Li 2CO 3or Li 2C 2O 4products appear in dis-charged MCMB anodes after adding PFPBO,similar as the LiBOB an-ion reduction decomposition mechanism [11].This might be a key point in forming the stable SEI ?lm in PC-based electrolytes.4.Conclusion

A new compound penta?uorophenylboron oxalate (PFPBO)is synthesized.It can promote the dissolution of LiF,Li 2O or Li 2O 2in non-aqueous solvents due to anion receptor effect.The PFPBO-based electrolytes show high ionic conductivity and lithium ion transference number.PFPBO is also effective as additive to form a stable SEI ?lm on MCM

B anode in PC-based electrolyte,due to the existence of oxalate structure in PFPBO.This bi-functional additive has potential to be used in Li-ion batteries or Li-air batteries.

Acknowledgements

The work at Institute of Physics,Chinese Academy of Science was supported by Nature Scienti?c Foundation of China (50672122,50730005),‘‘863”project (2006AA03Z346)and

‘‘973”

Fig.3.Charging and discharging behaviors of LiMn 2O 4cathode and MCMB anode in PFPBO-based electrolyte.(a)MCMB anode in 0.5M PFPBO and 0.5M LiF in PC/DMC (1:1),(b)LiMn 2O 4cathode in 0.5M PFPBO and 0.5M LiF in PC/DMC (1:1),(c)MCMB anode in 0.5M PFPBO and 0.25M Li 2O in PC/DMC (1:1),(d)LiMn 2O 4cathode in 0.5M PFPBO and 0.25M Li 2O in PC/DMC (1:1),(e)MCMB anode in 0.5M PFPBO and 0.25M Li 2O 2in PC/DMC (1:1),(f)LiMn 2O 4cathode in 0.5M PFPBO and 0.25M Li 2O 2in PC/DMC (1:1).All tests were performed at 25°C at 0.1C

rate.

Fig.4.The ?rst discharge curves of MCMB anode in the electrolytes of 1M LiPF 6-PC/DMC (1:1)(1)without additive,(2)adding 5wt%PFPBO,(3)adding 10wt%PFPBO.

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project(2007CB936501)of China.The work at BNL was supported by the Assistant Secretary for Energy Ef?ciency and Renewable Energy,Of?ce of Vehicle Technologies of the US Department of Energy under Contract Number DEAC02-98CH10886.

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分辨力和分辨率的区别

1、分辨力和分辨率的区别及应用场合分辨力是指传感器能检出被测信号的最小变化量，是有量纲的数。当被测量的变化小于分辨力时，传感器对输入量的变化无任何反应。例如，用满量程为20kg的机械磅秤称葡萄。指示值为1kg。您再加一颗葡萄（假设每个10克），指针不会动。加两颗，还没动静。当您加第三颗时，指针动了。那么，这台机械磅秤的分辨率为30g。原因可能有：指针的转轴生锈了等等哈。那么这台磅秤的分辨率为30g/20kg=0.15%。并不是很差的磅秤啦。原因是，不应该用20kg的磅秤来称数量较小的物体。那么，是不是该磅秤的绝对误差就是30g呢？不是！它的绝对误差一般地说，大于分辨力。误差的来源还有刻度误差啦，读数误差啦，零点误差啦，多拉。综合起来，就大了。对数字仪表而言，如果没有其他附加说明，一般可以认为该表的最后一位所表示的数值就是它的分辨力。一般地说，分辨力的数值小于仪表的最大绝对误差。例如，作业中的图1-9所示数字式温度计的分辨力为0.1℃，若该仪表的精度为1.0级，则最大绝对误差将

达到±2.0℃，比分辨力大得多。但是若没有其它附加说明，有时也可以认为分辨力就等于它的最大绝对误差。又如，电子市场可以买到十几元的数字式万用表。那里头的电阻啦什么的元器件极差啦，误差有的达到10%。这样的元件能做出什么好东西啦？可能这台数字万用表是3,1/2的。也就是说，分辨率高达1/2000=0.05%。。如果用于测量电压，所选择的量程为10V，那么，它的它的最后一位可以被认为就是分辨力，等于0.01V=10mV，似乎误差只有10mV，好厉害，好好啦。但是我们学过检测技术的第一章后，就会明白，这种地摊货的绝对误差是很大嘀，准确度不会优于5%。也就是说，当所选择的量程为10V时，绝对误差可能达到0.5V，是分辨力的20倍。当该数字表的示值为5V，误差可能达到±0.5V，也就是被测量的范围可能从4.5V~5.5V。从以上分析你就可以知道，商家所说的这个0.05%是万万相信不得的。 2、课后作业14页第6题第1问中说： “将分辨力除以仪表的满度量程就是仪表的分辨率” 光盘中提到：“仪表的最大显示值的倒数就是仪表的分辨率”，这两种说法，计算结果是一样的。但是，第一种说法比较不容易引起误会。在第二种说法中，计算

测量中的重要概念——精确度,准确度,敏感度和分辨率

测量中的重要概念——精确度，准确度，敏感度和分辨率问题简述：在测量中经常会遇到测量精确度(accuracy)、准确度(precision)、敏感度(sensitivity)以及分辨率(resolution)的概念，它们的含义是什么，以及在何种程度上会影响到测量结果，是不是分辨率越高精确度就越好，本文就这些内容作一个探讨。问题解答：对于精确度(accuracy)和准确度(precision)，简单来说，精确度表征的是测量结果与真实值偏差的多少，准确度则是指多次测量结果的一致性如何。以下图为例，我们将测量比作打靶。精确度越高，多次测量结果取平均值就越接近真实值；准确度越高，多次测量结果越一致。工程应用中，准确度(precision)也是一个十分重要的指标。由于实际现场存在许多不可预期因素，测量结果的精确度总是会随着时间、温度、湿度、光线强度等因素的变化而发生变化。但如果测量的准确度足够高，即测量结果的一致性较好，就可以通过一定的方式对测量结果进行校正，减小系统误差，提高精确度。在测量系统中，分辨率(resolution)和敏感度(sensitivity)也是常见指标。以NI 的M 系列数据采集卡为例。下图是NI 6259 的部分技术参数：可以看到，6259 模拟输入的分辨率是16 位，即采用的是16 位的ADC。那么在满量程下(-10,10V)，ADC 的码宽为20/2^16=305μV ，通常我们也将该值称为1LSB（1LSB = V FSR/2N，其中V FSR为满量程电压，N 是ADC 的分辨率）。在满量程下，6259 的精确度为

1920μV。敏感度是采集卡所能感知到的最小电压变化值。它是噪声的函数。数据采集卡可能在基准电压，可编程仪器放大器(PGIA)，ADC 等处引入测量误差，如下图所示。 NI 的数据采集卡精确度遵循以下计算公式：精确度= 读数×增益误差+ 量程×偏移误差+ 噪声不确定度增益误差= 残余增益误差+ 增益温度系数×上次内部校准至今的温度改变+ 参考温度系数×上次外部校准至今的温度改变偏移误差= 残余偏移误差+ 偏置温度系数×上次内部校准的温度改变+ INL_误差可以在625X 的技术手册中查找公式中的各项参数，如下表所示：其中增益误差主要由于放大器的非线性引起，而ADC 的分辨率主要影响INL(Integral nonlinearity)误差（积分非线性误差）。 DNL(Differential nonlinearity)误差定义（微分非线性误差）为实际量化台阶与对应于1LSB 的理想值之间的差异(见下图)。对于一个理想ADC，跳变值之间的间隔为精确的1LSB。若DNL误差指标≤1LSB，就意味着传输函数具有保证的单调性，没有丢码。当一个ADC 的数字量输出随着模拟输入信号的增加而增加时(或保持不变)，就称其具有单调性，相应传输函数曲线的斜率没有变号。

像素和分辨率有什么不同

像素译自英文Pixel，图像元素(Picture element)的简称，是单位面积中构成图像的点的个数。每个像素都有不同的颜色值。单位面积内的像素越多，分辨率越高，图像的效果就越好。像素有时被简称为pel(picture element的缩写)。数码相机的像素分为最大像素数和有效像素数。最大像素：英文名称为Maximum Pixels，所谓的最大像素是经过插值运算后获得的。插值运算通过设在数码相机内部的DSP芯片，在需要放大图像时用最临近法插值、线性插值等运算方法，在图像内添加图像放大后所需要增加的像素。插值运算后获得的图像质量不能够与真正感光成像的图像相比。在市面上，有一些商家会标明经硬件插值可达XXX像素，这也是相同的原理，只不过在图像的质量和感光度上，以最大像素拍摄的图片清晰度比不上以有效像素拍摄的。最大像素，也直接指CCD/CMOS感光器件的像素，一些商家为了增大销售额，只标榜数码相机的最大像素，在数码相机设置图片分辨率的时候，的确也有拍摄最高像素的分辨率图片，但是，用户要清楚，这是通过数码相机内部运算而得出的值，再打印图片的时候，其画质的减损会十分明显。有效像素：有效像素数英文名称为Effective Pixels。与最大像素不同，有效像素数是指真正参与感光成像的像素值。最高像素的数值是感光器件的真实像素，这个数据通常包含了感光器件的非成像部分，而有效像素是在镜头变焦倍率下所换算出来的值。以美能达的DiMAGE7为例，其CCD像素为524万(5.24Megapixel)，因为CCD有一部分并不参与成像，有效像素只为490万。数码图片的储存方式一般以像素(Pixel)为单位，每个象素是数码图片里面积最小的单位。像素越大，图片的面积越大。要增加一个图片的面积大小，如果没有更多的光进入感光器件，唯一的办法就是把像素的面积增大，这样一来，可能会影响图片的锐力度和清晰度。所以，在像素面积不变的情况下，数码相机能获得最大的图片像素，即为有效像素。用户在购买数码相机的时候，通常会看到商家标榜最大像素达到XXX和有效像素达到XXX，那用户应该怎样选择呢?在选择数码相机的时候，应该注重看数码相机的有效像素是多少，有效像素的数值才是决定图片质量的关键。数码相机的像素设置与冲印照片尺寸对照表：部分数码相机的像素设置与可冲印最佳照片尺寸对照表，可以根据自己希望冲印照片的

ps的分辨率与像素的区别

1 分辨率分辨率跟文件尺寸是相对的，在一个固定的图片中（特指位图），尺寸越小相对的像素就越大，也就是感觉越清晰。尺寸调的越大像素就会越小，就会很模糊。也就是说像素越大，图片的精度就越大。也就是大尺寸的照片缩成小尺寸为什么会变的不清楚的原因。相片最好用高精度输出(所谓的输出就是拍照的相机)。最后说一点，一个图他的原始分辨率如果本来就不高，那么你怎么修改它的分辨率也不会比原来更清晰到哪里去。这是“先天”原因！在这里提醒一下修改分辨率是让照片变清晰的一种方法哦。但是也是要有相知的哦。 2 像素分辨率是像素的密度，单位一般是像素\英寸，如果是100，表示1英寸的距离有100个像素假设一个图片长100个像素，宽100个像素，图片大小是一英寸x，分辨率就是100像素除以1英寸等于100像素/英寸，简称分辨率100，如果在像素不变的情况下降图片大小放大为2英寸x2英寸，分辨率就是100像素除以2英寸等于50 72像素/英寸的图片如果输出打印的话你做/照的图尺寸多大，打印出来就有多大。但是如果你想打印的更大的话就会非常模糊了但是在300像素/英寸的情况下你可以放大图像直到300-72之间，图像都不会出现模糊。这个是photoshop中设置的图像的分辨率。会影响到图像的打印效果。

厘米是公制单位，英寸是英制单位，1英寸=2.54厘米。即是说，72像素/英寸=28.346像素/厘米在实际使用中，根椐用户使用的尺寸单位来制定。在不须要打印的情况下并没有区别。补充：每单位的像素越多，打印的效果就越好，前提是要打印机或者印刷机能够支持较大的分辨率。 300像素/厘米的效果要好于300像素/英寸。问题区： 1 网页作图ps分辨率：72 2需要打印出来的图片分辨率：300 3 用PS将图片做的清晰分明些，可以调整色阶曲线或用图层叠加的方法使图片明亮干净些，然后再用下锐化。 4 ps的分辨率是多少？最大300000*300000像素最小1*1

分辨率与精度

分辨率与精度的区别 2010-10-07 10:28:37 很多人对于精度和分辨率的概念不清楚，这里我做一下总结，希望大家不要混淆。我们搞编码器制做和销售的，经常跟“精度”与“分辨率”打交道，这个问题不是三言两语能搞得清楚的，在这里只作抛砖引玉了。简单点说，“精度”是用来描述物理量的准确程度的，而“分辨率”是用来描述刻度划分的。从定义上看，这两个量应该是风马牛不相及的。（是不是有朋友感到愕然^_^）。很多卖传感器的JS就是利用这一点来糊弄人的了。简单做个比喻：有这么一把常见的塑料尺（中学生用的那种），它的量程是10厘米，上面有100个刻度，最小能读出1毫米的有效值。那么我们就说这把尺子的分辨率是1毫米，或者量程的1%；而它的实际精度就不得而知了（算是0.1毫米吧）。当我们用火来烤一下它，并且把它拉长一段，然后再考察一下它。我们不难发现，它还有有100个刻度，它的“分辨率”还是1毫米，跟原来一样！然而，您还会认为它的精度还是原来的0.1毫米么？（这个例子是引用网上的，个人觉得比喻的很形象！）所以在这里利用这个例子帮大家把这两个概念理一下，以后大家就可以理直气壮的说精度和分辨率了，而不是将精度理解为分辨率。呵呵，希望对大家有用！^_^ 加工精度是加工后零件表面的实际尺寸、形状、位置三种几何参数与图纸要求的理想几何参数的符合程度。理想的几何参数，对尺寸而言，就是平均尺寸；对表面几何形状而言，就是绝对的圆、圆柱、平面、锥面和直线等；对表面之间的相互位置而言，就是绝对的平行、垂直、同轴、对称等。零件实际几何参数与理想几何参数的偏离数值称为加工误差。加工精度与加工误差都是评价加工表面几何参数的术语。加工精度用公差等级衡量，等级值越小，其精度越高；加工误差用数值表示，数值越大，其误差越大。加工精度高，就是加工误差小，反之亦然。任何加工方法所得到的实际参数都不会绝对准确，从零件的功能看，只要加工误差在零件图要求的公差范围内，就认为保证了加工精度。机器的质量取决于零件的加工质量和机器的装配质量，零件加工质量包含零件加工精度和表面质量两大部分。机械加工精度是指零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和位置）与理想几何参数相符合的程度。它们之间的差异称为加工误差。加工误差的大小反映了加工精度的高低。误差越大加工精度越低，误差越小加工精度越高。加工精度包括三个方面内容：尺寸精度指加工后零件的实际尺寸与零件尺寸的公差带中心的相符合程度。形状精度指加工后的零件表面的实际几何形状与理想的几何形状的相符合程度。位置精度指加工后零件有关表面之间的实际位置与理想精度就是结果值与结果真值的差值。精度Accuracy 观测结果、计算值或估计值与真值（或被认为是真值）之间的接近程度。每一种物理量要用数值表示时，必须先要制定一种标准，并选定一种单位(unit)。标准及单位的制定，是为了沟通人与人之间对于物理现象的认识。这种标准的制定，通常是根据人们对于所要测量的物理量的认识与了解，并且要考虑这标准是否容易复制，或测量的过程是否容易操作等实际问题。由

AD精度和分辨率的区别

最近做了一块板子，当然考虑到元器件的选型了，由于指标中要求精度比较高，所以对于AD的选型很慎重。很多人对于精度和分辨率的概念不清楚，这里我做一下总结，希望大家不要混淆。我们搞电子开发的，经常跟“精度”与“分辨率”打交道，这个问题不是三言两语能搞得清楚的，在这里只作抛砖引玉了。简单点说，“精度”是用来描述物理量的准确程度的，而“分辨率”是用来描述刻度划分的。从定义上看，这两个量应该是风马牛不相及的。（是不是有朋友感到愕然^_^）。很多卖传感器的JS就是利用这一点来糊弄人的了。简单做个比喻：有这么一把常见的塑料尺（中学生用的那种），它的量程是10厘米，上面有100个刻度，最小能读出1毫米的有效值。那么我们就说这把尺子的分辨率是1毫米，或者量程的1%；而它的实际精度就不得而知了（算是0.1毫米吧）。当我们用火来烤一下它，并且把它拉长一段，然后再考察一下它。我们不难发现，它还有有100个刻度，它的“分辨率”还是1毫米，跟原来一样！然而，您还会认为它的精度还是原来的0.1毫米么？（这个例子是引用网上的，个人觉得比喻的很形象！）回到电子技术上，我们考察一个常用的数字温度传感器：AD7416。供应商只是大肆宣扬它有10位的AD，分辨率是1/1024。那么，很多人就会这么欣喜：哇塞，如果测量温度0-100摄氏度，100/1024……约等于0.098摄氏度！这么高的精度，足够用了。但是我们去浏览一下AD7416的数据手册，居然发现里面赫然写着：测量精度0.25摄氏度！所以说分辨率跟精度完全是两回事，在这个温度传感器里，只要你愿意，你甚至可以用一个14位的AD，获得1/16384的分辨率，但是测量值的精度还是0.25摄氏度^_^ AD的参考电压为VREF，则AD理论上能测到的最小电压值为分辨率*VREF。实际上还跟精度有关系。所以很多朋友一谈到精度，马上就和分辨率联系起来了，包括有些项目负责人，只会在那里说：这个系统精度要求很高啊，你们AD的位数至少要多少多少啊…… 其实，仔细浏览一下AD的数据手册，会发现跟精度有关的有两个很重要的指标：DNL和INL。似乎知道这两个指标的朋友并不多，所以在这里很有必要解释一下。 DNL：DifferencialNonLiner——微分非线性度 INL：IntergerNonLiner——积分非线性度（精度主要用这个值来表示）他表示了ADC器件在所有的数值点上对应的模拟值，和真实值之间误差最大的那一点的误差值。也就是，输出数值偏离线性最大的距离。单位是LSB（即最低位所表示的量）。当然，像有的AD如△—∑系列的AD，也用Linearity error 来表示精度。为什么有的AD很贵，就是因为INL很低。分辨率同为12bit的两个ADC，一个INL＝±3LSB，而一个做到了±1.5LSB，那么他们的价格可能相差一倍。所以在这里帮大家把这两个概念理一下，以后大家就可以理直气壮的说精度和分辨率了，而不是将精度理解为分辨率。呵呵，希望对大家有用！^_^

示波器的垂直精度与垂直分辨率

广州致远电子股份有限公司示波器的垂直精度与垂直分辨率示波器的垂直世界类别内容关键词垂直精度、垂直分辨率摘要示波器的垂直精度与垂直分辨率解析

修订历史

目录 1. 概述 (1) 1.1垂直精度 (1) 1.2垂直分辨率解析 (1) 1.3算法提高分辨率 (1) 1.3.1几个基本概念 (1) 1.3.2平均算法 (2) 1.3.3高分辨率算法 (3) 2. 小结 (4) 3. 免责声明 (5)

1. 概述数字存储示波器与万用表相比，测量电压到底是谁更准确呢？当然是万用表，但是为什么大家还会经常使用示波器来进行测量呢？ 1.1 垂直精度提到测量问题，就会涉及到测量精度。用数字存储示波器测量模拟波形第一步就是用ADC将连续的模拟波形信号转换成量化的数字信号，最常用的是8位ADC，也就说对于任何一个波形值都是用256个0和1来重组。当我们用同一个示波器在不同垂直档位下测量同一信号时，一般情况下得到的测量结果是不一样的，事实上，它涉及到垂直精度的问题，假设当垂直档位为500mV/div时，示波器垂直方向有8格，则其垂直精度分别为（500mV*8）/256=15.625 mV，也就是小于15.625 mV 的电压不会准确测量出来，测量同一个信号，在垂直档位为50mV/div的情况下，即（50mV*8）/256=1.5625 mV，垂直精度就达到了1.5625 mV，小于该垂直精度的电压值是不能测量出来的，即数字测量仪器都是存在采集的量化误差的，只能说ADC的位数越高，量化误差就会越小，但它只能无限减小，并不能消除。所以当我们在对波形进行测量时，尽量使波形占满示波器屏幕，目的就是为了提高垂直精度，使测量结果更准确。图1.1 垂直精度示意图 1.2 垂直分辨率解析我们通常用示波器的垂直分辨率来描述数字示波器中ADC的位数，即位数越高，垂直分辨率越高，该分辨率由硬件决定，一旦确定无法改变。而示波器整个系统的有效位数（ENOB）形成的分辨率与前者不同，它可以由8位变为12位，甚至16位！示波器整个系统的有效位数（ENOB），它限制着测量系统区分和表示小信号的能力，该能力用噪声失真比（SINAD）表示，其值越大代表信号的噪声干扰越小，有效位数（ENOB）与噪声失真比（SINAD）之间的关系为： SINAD（噪声失真比，单位：dB）=6.02* ENOB（有效位数）+1.76 根据该数学关系式可知，SINAD（噪声失真比）大约每增加6 dB，ENOB（有效位数）就能增加1bit。所以提高信噪比，就能提高所谓的系统等效分辨率。但是只要ADC位数不变，无论怎样提高所谓的分辨率归根结底都是对ADC采样后的数据进行数字信号处理，最终只能是在“软件”上提高了分辨率，并不能达到硬件上实现的性能，因为软件算法提高分辨率会产生副作用，影响采样率等关键指标，波形显示可能会发生失真现象等等。 1.3 改善等效分辨率示波器都是如何通过改变算法来实现提高分辨率的呢？ 1.3.1 几个基本概念我们将ADC转换成的离散数字信号称为采样点，相邻采样点之间的时间称为采样时间

AD精确度和分辨率

ADC制造商在数据手册中定义ADC性能的方式令人困惑，并且可能会在应用开发中导致错误的推断。最大的困惑也许就是“分辨率”和“精确度”了——即Resolution和Accuracy，这是两个不同的参数，却经常被混用，但事实上，分辨率并不能代表精确度，反之亦然。本文提出并解释了ADC“分辨率”和“精确度”，它们与动态范围、噪声层的关系，以及在诸如计量等应用中的含义。 ADC动态范围，精确度和分辨率动态范围被定义为系统可测量到的最小和最大信号的比例。最大信号可为峰间值，零到峰(Zero-to-Peak)值或均方根(RMS)满量程。其中任何一个都会给出不同值。例如，对于一个1V正弦波来说：峰间(满量程)值＝2V 零到峰值＝1V RMS满量程＝0.707×峰值振幅＝0.707×1V＝0.707V 最小信号通常为RMS噪声，这是在未应用信号时测量的信号的均方根值。测量得到的RMS 噪声级别将取决于测量时使用的带宽。每当带宽翻倍，记录的噪声将增长1.41或3dB。因此，一定要注意动态范围数字始终与某个带宽相关，而后者通常未被指定，这使记录的值变得没有意义。器件的信噪比(SNR)和动态范围多数时候被定义为同一个值，即：动态范围＝SNR ＝RMS满量程/RMS噪声并且经常使用dB作为单位，即动态范围(dB) ＝SNR(dB) ＝20*Log10 (RMS满量程/RMS噪声) 与使用RMS满量程相反，一些制造商为了使图表看上去更漂亮，引用零到峰或峰间值，这使得最终的动态范围或SNR增加了3dB或9dB，因此我们需要仔细研究规范以避免误解。在讨论ADC性能时，分辨率和精确度是经常被混用的两个术语。一定要注意，分辨率并不能代表精确度，反之亦然。 ADC分辨率由数字化输入信号时所使用的比特数决定。对于16位器件，总电压范围被表示为216 (65536)个独立的数字值或输出代码。因此，系统可以测量的绝对最小电平表示为1比特，或ADC电压范围的1/65536。 A/D转换器的精确度是指对于给定模拟输入，实际数字输出与理论预期数字输出之间的接近度。换而言之，转换器的精确度决定了数字输出代码中有多少个比特表示有关输入信号的有用信息。

解析度和分辨率的区别

1．像素值和分辨率像素值和分辨率是衡量摄像头图像质量的两个重要指标，也是判断一款摄像头性能优劣的主要依据。像素值越高，就意味着其产品的解析图像能力越强。早期推出的产品像素值一般在10万左右，由于技术含量不高，现在基本已被淘汰。当前市场的主流产品像素值一般在30万像素以上。分辨率是摄像头辨别图像的能力。在图像处理技术中，有图像分辨率和视频分辨率之分。具体到摄像头也可以通俗地解释为静态画面捕捉时的分辨率和动态视频图像捕捉时的分辨率。实际应用中，通常是图像分辨率高于视频分辨率。目前，摄像头所能给出的分辨率最高的基本上在640X480这一档上。虽然在某些产品的说明书中出现有更高的分辨率，但是这是利用软件所能达到的插值分辨率(和扫描仪有点类似)，虽然说也能适当提高图像的精度，但和硬件分辨率比还是有一定的差距的，大家选购时应注意。 2．解析度解析度是数码影像比较突出的技术指标，而数码摄像头的图像解析度又有照像解析度和视频解析度之分。在实际应用中，一般是照像解析度高于视频解析度。现在的流行产品，包括照像和视频解析度两项指标、一般都有多种规格可选，如创新Video Blaster WebCam Go Plus就有640×480、352×288、320×240、176×144、160 ×120五种规格可选。一般产品的最高解析度可以达到640×480，通过软件插值放大，部分产品最高可达到704×576，使图像、影像表现出丰富的细节和最佳效果。当然，对于选购环节来说，更主要的还应该结合使用需求看一看产品硬件的最高硬件解析度如何。回答者：tvrcpu -助理二级9-6 07:34 评价已经被关闭目前有 1 个人评价好 0%（0）不好 100% （1）其他回答共 2 条分辨率（Resolution）我们通常所看到的分辨率都以乘法形式表现的，比如1024*768，其中“1024”表示屏幕上水平方向显示的点数，“768”表示垂直方向的点数。显而易见，所谓分辨率就是指画面的解析度，由多少象素构成数值越大，图像也就越清晰。回答者：tardychen - 高级经理六级9-6 02:52 素值和分辨率是衡量摄像头图像质量的两个重要指标，也是判断一款摄像头性能优劣的主要依据。像素值越高，就

PLC模拟量说明关于模拟量分辨率和精度的问题PDF.pdf

关于模拟量分辨率和精度的问题各种plc模拟量处理：欧姆龙PLC 模拟量 CP1H-XA40DR-A 模拟量输入4-20mA对应PLC内部读到的数值是多少？输出4-20mA对应PLC内部读到的数值又是多少？ AD转换：硬件连接好后，用编程软件设定输入方式，设定分辨率，然后，在特殊功能寄存器里读取转换数值这个数值的对应关系是：分辨率6000 4-20mA 0-1770 HEX，十进制为0-6000. 分辨率12000 0-2EE0 HEX，十进制为0-12000 DA转换：也是同样的道理分辨率设定在6000时，4-20mA对应值为0-1770 HEX，转换为十进制为0-6000. 分辨率设定在12000时，对应值为0-2EE0 HEX，转换为十进制为0-12000 1、欧姆龙CP1H分辨率0-6000对应最小到最大 ///////////////////////////////// 2、S7200是0-20对应0-12000 3、GE是4-20对应0-32000 分辩率只代表了最小量化的梯度，和精度无直接联系，12位是4096位，如取中点为零则为正负2048位，即数字的最小变化是量程的4096分之一。但一般情况下，考虑到非线性、重复性、温度变化、电源变化等的影响，全范围精度能做

到千分之一就不错了，计算的方法可查手册，对照你的环境计算一下就可以了。如果是双极性，却用于只有正或负的信号输入时是量程的1/2048。所以，有些精度的标注是精度值再加减一个字。这一个字就是量化误差。不过，AD的制造商是考虑到条件因素，如果稳定性差，分辨率再高也没用，只是用于调节时平滑些。所以，较好条件下的测量系统精度取分辨率的1/3较适宜。用于控制取1/10左右。首先解释一下标度变换：标度变换用于模拟量处理，PLC作为计算机，只能处理数字量，而我们生活中经常遇到的物理量，像压力，温度，流量，位移等先通过传感器，变送器，转换为便于处理的标准模拟量（0~10v 4-20mma -10v-10v ）模拟量进入PLC 的AD转换模块后转换成数字量16进制的比如0-1770h 也就是十进制的0-6000（举例来说，不同AD模块，分辨率不一样，输入类型可以设置成别的方式）可是这些与我们要的比如温度等物理量数值上是不一样的，不过成线性关系。举个例子用0-10v 输出的位移传感器测量位移，位移传感器的量程是0-100mm 那么对plc 的AD转换单元进行设置，设置成0-10v输入，对分辨率设置成6000 那么PLC采集进去的数字量是0v 对应数字量0 5v 对应数字量3000 10v 对应数字量6000 那么标度变换就是要把这些数字量还原为我们可以识别的物理量 0v 对应数字量0 对应0mm

ADC分辨率与精度的区别

ADC分辨率与精度的区别 (2011-10-26 15:08:56) 转载▼ 分类：硬件标签：分辨率杂谈简单点说，“精度”是用来描述物理量的准确程度的，而“分辨率”是用来描述刻度划分的。从定义上看，这两个量应该是风马牛不相及的。（是不是有朋友感到愕然^_^）。很多卖传感器的JS就是利用这一点来糊弄人的了。简单做个比喻：有这么一把常见的塑料尺（中学生用的那种），它的量程是10厘米，上面有100个刻度，最小能读出1毫米的有效值。那么我们就说这把尺子的分辨率是1毫米，或者量程的1%；而它的实际精度就不得而知了（算是0.1毫米吧）。当我们用火来烤一下它，并且把它拉长一段，然后再考察一下它。我们不难发现，它还有有100个刻度，它的“分辨率”还是1毫米，跟原来一样！然而，您还会认为它的精度还是原来的0.1毫米么？（这个例子是引用网上的，个人觉得比喻的很形象！）回到电子技术上，我们考察一个常用的数字温度传感器：AD7416。供应商只是大肆宣扬它有10位的AD，分辨率是1/1024。那么，很多人就会这么欣喜：哇塞，如果测量温度0-100摄氏度，100/1024……约等于0.098摄氏度！这么高的精度，足够用了。但是我们去浏览一下

AD7416的数据手册，居然发现里面赫然写着：测量精度0.25摄氏度！所以说分辨率跟精度完全是两回事，在这个温度传感器里，只要你愿意，你甚至可以用一个14位的AD，获得1/16384的分辨率，但是测量值的精度还是0.25摄氏度^_^ 所以很多朋友一谈到精度，马上就和分辨率联系起来了，包括有些项目负责人，只会在那里说：这个系统精度要求很高啊，你们AD的位数至少要多少多少啊…… 其实，仔细浏览一下AD的数据手册，会发现跟精度有关的有两个很重要的指标：DNL和INL。似乎知道这两个指标的朋友并不多，所以在这里很有必要解释一下。 DNL：DifferencialNonLiner——微分非线性度 INL：IntergerNonLiner——积分非线性度（精度主要用这个值来表示）他表示了ADC器件在所有的数值点上对应的模拟值，和真实值之间误差最大的那一点的误差值。也就是，输出数值偏离线性最大的距离。单位是LSB（即最低位所表示的量）。当然，像有的AD如△—∑系列的AD，也用Linearity error 来表示精度。为什么有的AD很贵，就是因为INL很低。分辨率同为12bit的两个ADC，一个INL＝±3LSB，而一个做到了±1.5LSB，那么他们的价格可能相差一倍。

传感器分辨率、灵敏度和精度三者的区别

传感器分辨率、灵敏度和精度三者的区别人们为了从外界获取信息，必须借助于感觉器官。而单靠人们自身的感觉器官，在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的功能就远远不够了。为适应这种情况，就需要传感器。因此可以说，传感器是人类五官的延长，又称之为电五官。传感器早已渗透到诸如工业生产、农业、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其广泛的领域。可以毫不夸张地说，从茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各种复杂的工程系统，几乎每一个现代化项目，都离不开各种各样的传感器。在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。参数指标包括灵敏度、分辨率、精度等，但很多人都不是很清楚这三个参数的区别，导致使用时出现大大小小的问题，下面，我们就传感器的灵敏度、分辨率和精度三者的区别为大家简单介绍一下。灵敏度概念：是指传感器在稳态工作情况下输出量变化△y对输入量变化△x的比值，即输出、输入量的量纲之比。传感器灵敏度是输出——输入特性曲线的斜率。如果传感器的输出和输入之间显线性关系，则灵敏度S是一个常数。否则，它将随输入量的变化而变化。当传感器的输出、输入量的量纲相同时，灵敏度可理解为放大倍数。提高灵敏度，可得到较高的测量精度。但灵敏度愈高，测量范围愈窄，稳定性也往往愈差。分辨率概念：是指传感器可感受到的被测量的最小变化的能力。也就是说，如果输入量从某一非零值缓慢地变化。当输入变化值未超过某一数值时，传感器的输出不会发生变化，即传感器对此输入量的变化是分辨不出来的。只有当输入量的变化超过分辨率时，其输出才会发生变化。分辨率通常理解为A/D转换精度或能感知的最小变化而精度通常指：A/D、传感电路其它因素等综合因素，误差除以显示所得的百分比。数字式仪表通常决定于A/D

实际像素、打印尺寸、分辨率的区别

平面设计中实际像素、打印尺寸、分辨率的区别喷绘一般是指户外广告画面输出，它输出的画面很大，如高速公路旁众多的广告牌画面就是喷绘机输出的结果。输出机型有：NRU SALSA 在PS中可以修改图片的dpi而又不影响图片质量在图像－图像大小里面，把“重定图像象素”的勾去掉，然后再输入想要的dpi，一般来说是跟图片的画布尺寸成比例，像我的杂志印刷，300就足够了。弄好之后保存。分辨率就调好了，图片的大小没有改变的。什么是打印分辨率分辨率指的是多功能一体机打印功能上的打印质量、打印清晰度。打印分辨率的单位是dpi（dot per inch），即指每英寸打印多少个点，它直接关系到打印机输出图像和文字的质量好坏。打印分辨率一般用垂直分辨率和水平分辨率相乘表示，如：一台打印机的分辨率表示为600dpi×600dpi，就是表示此台打印机在一平方英寸的区域内水平打印600个点，垂直打印600个点，总共打印360000个点。对于多功能一体机来说，打印分辨率是一个最为重要的技术指标之一，因为多功能一体机的复印功能中的输出也是通过打印部件来实现，因此多功能一体机的打印分辨率还会影响到产品的复印分辨率，或者说产品的复印分辨率最多也就是和产品的打印分辨率一样高，不可能高于打印分辨率。喷绘工艺知识知多少问：我现在要做一个6米X3米的广告，我想问问做这样的广告在PS里，文件的设置（多少dpi、要不要缩小多少倍等）如何？其中广告里的内容包括一个背景图、一个图标、两行文字介绍。最后输出成什么格式呢？另外用CD做这样的广告，文件又如何设置？背景图是否要在PS里按多大的比例做好后导入CD？答：按实际尺寸设置，600*300CM，35DPI就可以了，喷绘在PHOTOSHOP做就可以了，不必在CORELDRAW里做。模式为CMYK的，最后做成TIF图或者PSD的图交给喷绘公司。导入CORELDRAW做的话会很慢，所以不建议导入CORELDRAW做。问：如果真的要在CD里面做，又如何设置其大小和分辩率呢？同时导入的背景图用PS做其大小和分辩率又是多少？

1传感器的精度,灵敏度与分辨率

传感器的精度、灵敏度与分辨率的区别一、传感器的精度不同的场合对这两个指标的要求的不一样。对于数字化温度传感器，一般精度指的是传感器读回的数据与绝对温度的差值，而分辨率指的是传感器能感知的最小温度变化。对于模拟量温度传感器，不是很肯定。印象里两者差别不是太大，主要是由于客户在使用时常常混淆绝对精度和显示精度的概念，很多时候客户说的精度指的是显示精度而不是绝对精度。而显示精度应该就等同于分辨率。国产温度传感器的精度分A、B两个级别，国标规定如下：传感器的输出值与所测量的温度的真值的差，A级：不大于±（0.15℃＋0.002*传感器量程）B级：不大于±（0.30℃＋0.005*传感器量程）所以如果要求测量精度较高，应该选用量程较小的传感器。分辨率，“通常决定于A/D转换器的位数”，或看其输出值的最后一位。精度——是指在真值附近正负三倍标准差的值与量程之比，是指测量值与真值的最大差异；分辨率——是值引起示值改变的最小测量值；应与灵敏系数分开（灵敏系数---指输出与输入之比）二、传感器的灵敏度灵敏度是指传感器在稳态工作情况下输出量变化△y对输入量变化△x的比值。它是输出一输入特性曲线的斜率。如果传感器的输出和输入之间显线性关系，则灵敏度S是一个常数。否则，它将随输入量的变化而变化。灵敏度的量纲是输出、输入量的量纲之比。例如，某位移传感器，在位移变化1mm时，输出电压变化为200mV，则其灵敏度应表示为200mV/mm。当传感器的输出、输入量的量纲相同时，灵敏度可理解为放大倍数。提高灵敏度，可得到较高的测量精度。但灵敏度愈高，测量范围愈窄，稳定性也往往愈差。三、传感器的分辨率分辨率是指传感器可感受到的被测量的最小变化的能力。也就是说，如果输入量从某一非零值缓慢地变化。当输入变化值未超过某一数值时，传感器的输出不会发生变化，即传感器对此输入量的变化是分辨不出来的。只有当输入量的变化超过分辨率时，其输出才会发生变化。通常传感器在满量程范围内各点的分辨率并不相同，因此常用满量程中能使输出量产生阶跃变化的输入量中的最大变化值作为衡量分辨率的指标。上述指标若用满量程的百分比表示，则称为分辨率。分辨率与传感器的稳定性有负相相关性。分辨率通常理解为A/D转换精度或能感知的最小变化而精度通常指：A/D、传感电路其它因素等综合因素，误差除以显示所得的百分比。数字式仪表通常决定于A/D转换器的位数精度是传感器重复测量同一标准值的最大百分误差，是校准后衡量准确程度的指标分辨率要优于精度几倍灵敏度是指传感器在稳态工作情况下输出量变化△y对输入量变化△x的比值。它是输出一输入特性曲线的斜率。如果传感器的输出和输入之间显线性关系，则灵敏度S是一个常数。否则，它将随输入量的变化而变化。

详解倾斜摄影中分辨率与比例尺的关系图文稿

详解倾斜摄影中分辨率与比例尺的关系集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-

前言三维前沿认为要理解倾斜影像的分辨率与矢量数据比例尺之间的关系，我们首先得明白：地理空间数据最基本的两种数据格式就是矢量和栅格，以及无人机航摄时航高与地面分辨率的关系。当然，你说这些我都还不太清楚，那么你应该先熟悉了解。 01| 航高与地面分辨率的关系据《低空数字航空摄影规范》，相对航高的计算公式如下： H=f×GSD/a 式中，H为相对航高，f为摄影镜头的焦距，GSD为影像的地面分辨率，a为像元尺寸的大小。那么假设（可能不合理）一个相机像素为2000万，焦距为20mm，感光元件尺寸大小为6mm×4mm，分辨率为4000×3000，如果要求地面分辨率达到20cm，航高最高能到多少。首先计算象元尺寸a：可以通过6mm/4000或4mm/3000得到为1.5um。然后带入公式反算航高即可。 02| 什么是栅格数据和矢量数据

我们经常看到的影像图、DOM、航片卫片这些都是栅格数据。它是以二维矩阵的形式来表示空间地物或现象分布．每个矩阵单位称为一个栅格单元（cell）。因此栅格数据有属性明显，定位隐含的特点。而矢量数据呢最常见的就是数据线画图、DLG是利用点，线，面的形式来表达现实世界，具有定位明显，属性隐含的特点。对于矢量数据，我们通常用比例尺来描述其精度，对于影像图及模型，我们通常用分辨率来描述其精度。 03| 如何描述栅格数据和矢量数据的精度矢量数据用比例尺来描述其精度：要讲矢量数据比例尺之前，我们要先了解一下比例尺精度的概念：通常人眼能分辨的两点间的最小距离是0.1mm，因此，把地形图上0.1mm 所能代表的实地水平距离称为比例尺精度，1:500DLG的比例尺精度就为0.1mm*500=0.05m。那么再来看一下1:500DLG数字线划图的成图规范：上图为 CHT-9008.1-2010-1：500-1：1000-1：2000《基础地理信息数字成果数字线划图(DLG)》的规范要求，我们可以看出1:500DLG的平面精度≤±0.3m，高程精度≤±0.2m。因为对于各种比例尺的DLG都有着明确的精度规范要求，因此我们通常就用比例尺来描述矢量数据的精度。栅格数据一般用分辨率来描述其精度：

模拟量产品量化精度与分辨率说明

模拟量产品量化精度与分辨率说明 1.1问题来源相较于数字量（485）产品，读数直接由数字信号标示，因此在数据的传输上没有误差和分辨率的区别。但是对于模拟量（电压输出、电流输出）的产品，产品内部的主控和传感器组件均为数字信号，在输出时编码为模拟信号，在编码的过程中使用的是DAC编码的方式，DAC编码量化有分辨率，因此产品的量化精度和分辨率显得尤为重要。 1.2产品的编码精度与信号分辨率产品的初始量化精度为12Bit，也就是4096阶，经过放大和数据转换后不同的信号种类的量化精度不尽相同，因此分别描述： 4-20mA电流输出：产品占用60%以上的的分辨率，也就是2457阶，因此产品最小分辨率为0.008mA。 0-5V输出产品：产品占用40%以上的分辨率，也就是1638阶，因此产生的最小分辨率为0.003V。 0-10V输出产品：产品占用80%以上的分辨率，也就是3276阶，因此产生的最小分辨率为0.003V 1.3测量设备的量化精度模拟量类型产品一般在后端与单片机或者PLC的DI模块等相连接，因此除了要计算产品的编码精度和分辨率之外，还需要计算单片机或者PLC的量化精度，在编码精度和量化精度之间取较大的精度为准。对于PLC我们以三菱的FX2N-4AD型号为例，此型号的转换模块根据技术手册可以得知，可以支持-10V到﹢10V电压信号采集，分辨率为5mV，支持 4-20mA或者-20mA到20mA采集，分辨率为20uA。根据上文1.2章节介绍的，我司的电流输出最小分辨率为0.008mA，FX2N-4AD的分辨率为0.020mA，因此整体的最小分辨率为0.020mA；我司最小的电压分辨率为0.003V，FX2N-4AD 的最小分辨率为0.005V，因此整体的最小分辨率为0.005V。可以看出，我司传感器的输出分辨率是非常高的分辨率，但是PLC的转换模块的分辨率要低，因此受限于PLC的低分辨率，这里丢失了一部分的精度。对于单片机来讲，合适的转换电路尤为重要，选择合适的转换电路可以最大限度的优化分辨率。以参考电压为3.3V的ADC为例，主流的ADC一般是12BIT，。也就是4096阶。尽可能将转换结果压缩在0-3.3V的内可以最大限度的保留精度，这样的话不会在量化阶段丢失精度。因此在转换电路得当的情况下，电流输出的分辨率为0.008mA，电压的分辨率为0.003V。 1.4产品的信号分辨率与产品的测量分辨率的关系与计算上文1.2章节介绍了产品的信号分辨率，因此结合传感器的最大量程，可以计算出产品的测量分辨率，计算方式如下：