数字压力表里的 Δ-Σ ADC 是怎么处理毫伏级信号的？
客户提问：“现场的数字压力表，说明书首页写着 24 位 ADC，可标定时读数一直在末几位来回跳，靠近空调出风口更明显，换个位置就稳了。这块表里的模数转换是怎么工作的？把采样和滤波都开到很高是不是就更准？”
标称位数与有效位数
压力传感器输出通常是毫伏级差分信号，先经仪表放大器放大，再进入 Δ-Σ 型模数转换器。它由调制器和数字抽取滤波器两级构成：调制器以远高于输出速率的时钟把输入量化成一位高速码流，并把量化噪声整形到高频段；抽取滤波器再滤掉高频噪声、降低速率输出。决定实际精度的是有效位数而非标称位数，有效位数受过采样比、滤波器类型与基准源质量约束。
采样率与噪声的权衡
- 输出速率换分辨率：同一颗芯片在 10 SPS 下无噪声码明显增加，升到 1000 SPS 时有效位下降。应按压力波动带宽反推所需速率，不宜盲目追求快速刷新。
- 工频陷波点要匹配：SINC 类滤波器在 50 Hz、60 Hz 处有天然陷波，但位置随输出速率变化，速率设置随意会让陷波点偏移，读数就跳。
- 建立时间易被忽略：切换通道或量程后需数个转换周期建立，提前取值会读到上一状态的残留值。
温漂从哪里进来
- 基准电压漂移：输出码是输入与基准的比值，基准漂移会一比一折算到结果上；0.05 级表一般要求外部基准温漂控制在 10 ppm/℃ 量级。
- 前端放大器失调：失调电压及其温漂被增益放大后进入 ADC，常通过斩波稳零型放大器、或定期短路输入做零点自校来抑制。
- 板级热电势：不同金属接触点的温差会产生微伏级热电势，在毫伏信号上不可忽略。
维护与选型原则
可按 JJG 875《数字压力计》检定规程做周期检定，记录各温度点下的零点漂移与示值误差，作为温补是否失效的判断依据；安装避开出风口、伴热管线等温度梯度大的位置。选型按精度等级、介质相容性、工况温度范围三条确定类型：精度决定有效位与基准等级，介质决定隔离膜片材质，温度范围决定是必须做硬件补偿还是仅靠出厂标定曲线修正。