A-D转换即模数转换，是将模拟信号转换为对应的数字信号。在实际应用中，模拟信号需利用信号转换和调理电路，经过采样、量化、保持和编码等步骤最终完成A-D转换，A-D转换过程示意图如图9-1所示。
图9-1 A-D转换过程示意图
在图9-1中，模拟量的获取通常是通过以传感器为代表器件实现的，但由于传感器的输出信号不可避免会混入一些噪声信息，其幅度也不一定适合直接进行A-D转换，所以需要将传感器的输出进行调理，完成滤波、幅度变化等处理。这些信号的调理电路一般由放大器和滤波器等组成。模拟信号经前置处理后在时间和数值上仍是连续的，而数字信号是在时间上和数值上都离散的，进行A-D转换时只能在一些选定的瞬间对输入的模拟信号进行采样，使它变成时间上离散的采样信号，然后采样信号保持一定的时候，以便在此时间内完成对其进行量化，使采样值变成数值上离散的量化量，再按一定的编码形式转换成数字量。
衡量A-D转换通常可以通过以下一些基本技术指标来实现。
1.分辨率（Resolution）
A-D转换器的分辨率是指输出数字量对输入模拟量变化的分辨能力，即指使输出数增加（或减少）一个最小单位时所需要的输入信号最小变化量。它由A-D转换器的输出位数n决定，可以用输入满量程的百分数表示或者就简单地用A-D转换器的位数表示。
例如：A-D转换器的二进制输出数字量是10位，即表示该转换器的分辨率是：
这里的FS是满量程（Full Scale）的意思。如果输入模拟量（假设为电压值）的最大值是10V，则该A-D转换器对输入电压最小可以分辨的变化量为：
在此可以看出，为了能提高对测量信号的分辨率，可以将信号在送入A-D转换器前放大到A-D转换器可以接收的最大值。
2.精度（Accuracy）(www.xing528.com)
精度是指转换的结果相对于实际值的偏差，精度有两种表示方法。
1）绝对精度：用最低位（LSB）的倍数来表示，如±（1/2）LSB或±1LSB。绝对精度由增益误差、偏移误差、非线性误差及噪声等组成。
2）相对精度：用绝对精度除以满量程值的百分数来表示，如±0.05%FS。
应当注意的是，同样分辨率的A-D转换器其精度可能不同，分辨率高但精度不一定高，精度高的则分辨率必然也高。
3.转换时间
A-D转换器把模拟信号转换成数字信号（包括采样、保持、量化、编码）需要一定的时间，通常定义完成一次A-D转换所需的时间为A-D转换时间。A-D转换器的转换时间和转换器的结构有关，采用同种电路技术的A-D转换时间与分辨率有关，分辨率越高，则转换时间越长。同时采样速率也与芯片工作频率有很大的关系，同等结构下，芯片工作频率越高，采样速率也就越大，但是要注意的是，在工作时采样速率不能超过其最大允许的工作频率。
一般情况下，逐次逼近型的A-D转换器转换时间在几微秒到几十微秒，而双积分A-D转换器转换时间则为几毫秒到几百毫秒。
4.量化误差
量化误差是由A-D转换器的分辨率直接造成的，在一个量化单位内所有的模拟值输出量都对应同一个数字输出量，因此会存在一个固有的变换误差。在使用时，我们用A-D转换器的位数来描述输出数字量的位数，进而可以表述量化的级数，如10位分辨率的A-D转换器其输出有0～1023共1024个数字等级，用来转换5V的模拟电压值时就要比8位分辨率的A-D转换器256个等级误差要小，可见当量化级数越多时量化的相对误差就会越小。
5.滤波
为了使采样的数据更准确，必须对采样数据进行滤波，去除干扰，减小噪声。常用的滤波方法有：算术平均滤波、去极值平均滤波、中位值滤波、滑动平均滤波、加权滑动平均滤波、一阶惯性滤波、程序判断滤波和复合滤波等。
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