¿Qué significa medio dígito en caso de precisión?

¿Qué significa cuando alguien dice algo como "3 dígitos y 1/2" en caso de precisión de los equipos de prueba (o tal vez convertidores A/D?) ¿Alguien puede explicar esto un poco con algunos números como ejemplos?

Respuestas (7)

3 dígitos serían del 0 al 999
3 1/2 dígitos serían del 0 al 1999 (típico para DMM)
3 3/4 dígitos serían típicamente del 0 al 3999

No tiene nada que ver con dígitos binarios, sino con dígitos decimales, o más bien su representación en displays de 7 segmentos. Para mostrar cada dígito, necesita los 7 segmentos, pero si para el cuarto dígito solo tiene que mostrar un "1", solo necesita los dos segmentos más a la derecha, por lo que puede interpretarse como la mitad derecha. Fue entonces cuando la mayoría de los DMM tenían una lectura máxima de 1999. Recientemente, DMM más precisos estuvieron disponibles, con lecturas de hasta 3999. Si "1" como el valor más alto para el dígito de orden más alto es medio dígito, con un poco de imaginación se podría decir que un valor más alto de "3" es 3/4 de un dígito.

Tenga en cuenta que para mostrar solo "1", "2" y "3", no necesita el segmento superior izquierdo, que un DMM de 3 3/4 dígitos no tiene para el dígito más a la izquierda. Es un pequeño ahorro de costes, pero un ahorro al fin y al cabo.

Gracias. Entonces, ¿es que 1/2 o 3/4 tiene algo que ver con MSB? ¿Por qué 1/2 es 0 o 1? y 3/4 es 0 a 3?
@Seaņ - agregado a mi respuesta.
Por cierto, consulte blogs.msdn.com/b/ericlippert/archive/2005/01/12/… para una observación interesante y relevante: si uno elige una cantidad física al azar, es más probable que el primer dígito sea un 1 que cualquiera un 2-3, y es casi tan probable que esté en el rango 1-3 como en el rango 4-9.
@supercat Como beneficio adicional de su referencia, veo que SI excluye los valores 0 y 1, todos los demás números binarios positivos se pueden escribir con el dígito más a la izquierda truncado. por ejemplo, 1011 se puede representar de forma segura con 011. Cómo tratar con 0 y 1, y qué uso práctico se puede hacer de este 'hecho' están por determinarse :-).
@RussellMcMahon: Esa suposición solo se cumple si el exponente es variable. En muchos medidores, es útil poder bloquear el exponente (por ejemplo, si lee señales que están entre 1 y 3 voltios, es posible que desee permanecer en el rango de 19,99); para que eso funcione, los primeros dígitos deben considerarse significativos.
@supercat Fue un comentario alegre, pero se aplica a números binarios y no a base de 10 metros. El punto que señalaron fue que TODOS los números binarios positivos mayores que 0 tienen un dígito 1 inicial (ya que se puede eliminar un 0 inicial), así que simplemente noté que el 1 inicial es superfluo ya que todos los números BINARIOS > 0 lo tienen. No puede incluir 0 y 1 en el rango ya que 10 se convierte en 0 y 11 se convierte en 1 cuando se elimina el 1 inicial PERO funciona para todos los números> = 10. es decir, 10-> 0, 11 -> 1, 100 -> 00 (hmm, ¡ups!, está bien, siempre y cuando escribas los 0 iniciales), 101-> 01, 10 -> 10, etc.
@RussellMcMahon "todos los demás números binarios positivos se pueden escribir con el dígito más a la izquierda truncado"; este hecho es muy explotado por el estándar de punto flotante IEEE 754. ¡Se llaman números de punto flotante "normalizados"!
Si hubiera algo de verdad en la publicidad, un medidor de 3½ dígitos podría leer de 0 a 3162.

David L. Jones hizo un video sobre conteos de multímetros, precisión, resolución y calibración .

Allí también explica qué son estos medios dígitos.

Para resumir su explicación de lo que significan 3 1/2 dígitos (en el video 0:30 - 1:30):

Un medidor de 3 1/2 dígitos puede mostrar 1999.

Un medidor de 4 1/2 dígitos puede mostrar 19999 y así sucesivamente.

La mitad significa que el dígito más significativo solo puede llegar hasta 1.

¡David L Jones puede haber creado un video, pero usted ha creado una publicación en el Stackexchange de ingeniería eléctrica! Asegúrese de resumir cualquier material de referencia en su respuesta a la pregunta. Esto es especialmente cierto con los videos; algunos usuarios no tendrán (1) un lugar para escuchar el video, (2) tiempo para verlo o (3) un enlace preciso (en el futuro, si su enlace caduca). Haga que todas las respuestas sean lo más autosuficientes posible. ¡Gracias!
@Kevin Vermeer: ​​Tienes razón. Lo lamento. He resumido la parte que es relevante para la pregunta. También agregué el tiempo, por lo que uno no tiene que ver todo el video. La próxima vez agregaré todo el contenido en primer lugar.
Gracias, fue una buena explicación. Me pregunto cómo me perdí este video de Dave. Su único problema es que no hay una buena búsqueda e indexación en su sitio: P
@ Sean87 Tienes mucha razón. Realmente amo sus tutoriales, pero a veces están ocultos en un video de desmontaje del producto o algo más. La primera vez que me salté estos videos ^^
@Kevin ¡Realmente sabes de lo que estás hablando! Estaba en la biblioteca de la universidad y no podía escuchar a Dave porque no había altavoces conectados a la PC (¡o incluso no tenía tarjeta de sonido!)

Mi mejor conjetura con esto es que se refiere a pantallas LCD o LED.

Algunos equipos de prueba pueden tener una pantalla de "3½ dígitos". Es decir, una pantalla con 3 dígitos enteros y solo la mitad del cuarto dígito (es decir, un "1").

Entonces, el rango completo de una pantalla de 3½ dígitos sería:

0 a 1999

Todos los segmentos activados le darían:

1888

Toma este como ejemplo:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Ese es de un reloj de 12 horas, por lo que nunca es necesario que el primer dígito supere el 1.

Este es un término de marketing útil que se utiliza para explicar la naturaleza de una pantalla digital.

Significa que el dígito más significativo puede ser 0 o 1.
Una pantalla numérica de 3 dígitos puede mostrar números del 000 al 999. Una pantalla de 3,5 dígitos muestra números del 000 al 1999 o el doble.

Al agregar una pantalla de costo relativamente bajo al sistema, el fabricante duplica el rango mostrado. Esto da como resultado, por ejemplo, multímetros con rangos de 2, 20, 200 voltios o mA en lugar de 1, 10, 100, 1000 rangos. Tenga en cuenta que en un multímetro con pantalla de 3,5 dígitos, el rango máximo de voltios de CA puede ser, por ejemplo, 600 voltios en lugar de los posibles 1999 voltios. Esta es una limitación de seguridad e implementación.

La pantalla de 3 o 3,5 dígitos no afecta la precisión, pero sí afecta la resolución aparente mostrada. Tenga en cuenta que la mayoría de los multímetros tienen precisiones absolutas típicamente alrededor del 1% al 2% en los rangos de voltios y mA y peor en los rangos de ohmios y amperios. Esto a pesar de que una pantalla de 3 dígitos tiene una resolución del 0,1 % y una pantalla de 3,5 dígitos tiene una resolución del 0,05 %. En tales casos, agregar la resolución adicional puede ser útil aunque la precisión ya sea más que superada por la resolución de la pantalla.

Rara vez puede ver medidores de 3 + 3/4 dígitos; estos tienen, por ejemplo, una resolución de 0000 a 2999. Esto puede ser extremadamente agradable de tener. Da por ejemplo 4, 40, 400, ... rangos. Mi experiencia con estos es que a menudo elimina el cambio de rango en el uso típico cuando se requiere la máxima resolución con una señal muy variable. Estos se ven muy raramente.

En realidad, las pantallas de 3-3/4 dígitos se han vuelto bastante comunes. Acabo de comprar un muy buen multímetro Victor VC921 de rango automático nuevo en eBay por US$13.20, enviado a mi puerta, y tiene 3-3/4 dígitos de precisión para voltaje, resistencia y capacitancia.

Como se señaló, el término "3 1/2 dígitos" se acuñó hace algún tiempo para referirse a las pantallas que podían mostrar tres dígitos del 0 al 9 y un dígito inicial que podía estar en blanco o 1. Cuando algunas pantallas posteriores aparecieron con un dígito inicial dígito que podía mostrar 0-2 o 0-3, se acuñaron los términos "3 2/3 dígitos" y "3 3/4" dígitos. Tenga en cuenta que si no fuera por el uso anterior del dígito "3 1/2", tal vez sería más preciso en términos de magnitud decir dígito "3 1/3" para el dígito 0-1 inicial, dígito "3 1/2". para 0-2 inicial y "3 2/3 dígitos" para 0-3, ya que log10(2000) es 3,3, log10(3000) es 3,5 y log10(4000) es 3,6, pero los términos son los que son.

Por cierto, una pantalla de 3 2/3 dígitos necesita tres segmentos controlables para el dígito izquierdo (el segmento superior derecho, el inferior derecho y todo lo demás que forma un "2"); una pantalla de 3 3/4 dígitos necesita cuatro segmentos controlables (superior derecho, inferior derecho, inferior izquierdo y los tres verticales). Contar hasta 4 requeriría cinco segmentos (separe el del medio), 5 requeriría seis (agregue el superior izquierdo) y siete requeriría los siete (separe la parte superior de la parte inferior).

Todas las otras respuestas aquí están hablando de dígitos decimales en las pantallas. Para los convertidores A/D, el significado de precisión es totalmente diferente y generalmente se da como una fracción de un LSB (bit menos significativo), lo que significa que el valor de la conversión es preciso dentro de esa cantidad numérica. Esto también se captura en el ENOB (número efectivo de bits), que también es un número fraccionario; por ejemplo, un convertidor A/D de "8 bits" probablemente solo tendrá un ENOB de alrededor de 7 bits.

La razón por la que el número puede ser fraccionario se debe a varias cosas. Si solo se debiera a la cuantificación, y todo lo demás fuera perfecto, todas las conversiones tendrían una precisión de 0,5 bits. La razón por la que no es exactamente eso se debe a otros efectos, como la no linealidad de la conversión y la distorsión.

Leer más sobre los términos de ADC puede ayudar.

Además, el costo del convertidor A/D es exponencial con bits adicionales. Puede escalar la entrada, para leer 2 V, 20 V, 200 V, etc., pero con 10 bits, 0-1023, solo obtiene aproximadamente 3 dígitos de precisión: 000 -- 999. Entonces, lo que obtiene en un propósito general de 10 bits multímetro es de aproximadamente 3 dígitos de precisión.

Puede escalar ese 0.999, 1.998, 3.996, 8.992 o cualquier valor intermedio, pero a medida que agrega un rango adicional en la parte superior, pierde precisión en el dígito inferior.

Si elimina el dígito inferior, pierde información: ese dígito inferior '8' puede ser más o menos '4', pero si no lo muestra en absoluto, es más o menos '9'.

Debido a que generalmente es útil, el dígito inferior a menudo se escalaba a +/- 0.5. Es decir, una lectura de 1,999 significa 1,999 +/- 0,0005, que son 10 bits de resolución.

Entonces, 3 1/2 dígitos significan 10 bits y 10 bits dan 3 1/2 dígitos.

Los mejores medidores a veces tienen 11 bits, 3,999 escala completa +/- 0,0005, o 12 bits, 9,999 (Sí, si escala a 9,999 en lugar de 7,999, no es tan preciso en el último dígito, pero ese último bit es difícil de todos modos, y el último dígito es probablemente +/- 0,001 en un medidor de banco de 12 bits).

Sin embargo, es trivial obtener ADC con una resolución mucho mayor que 10 bits, porque un multímetro no necesita la velocidad extrema de los ADC flash, el único tipo que sigue la tendencia exponencial que afirmas. Puede obtener ADC delta-sigma de hasta 24 bits por alrededor de $ 10, definitivamente lo suficientemente asequible como para instalar un multímetro que venderá por $ 300 o $ 400. Inútil para un osciloscopio, pero un multímetro solo necesita unas pocas muestras por segundo, y los que veo en digikey por menos de $10 ofrecen hasta unas pocas miles de muestras por segundo.
Ahora, los ADC flash , los realmente rápidos, son extremadamente costosos de obtener a una gran profundidad de bits. Una vez más, siguiendo solo lo que digikey tiene disponible (porque no puedo molestarme en investigarlo mucho más en este momento), hay disponibles ADC flash de hasta 16 bits, pero pagas un ojo de la cara por esos dieciséis bits; comienzan en $ 130 y suben desde allí.