1. 確定擬合直線
擬合直線是計算線性度誤差的重要依據(jù),常見的確定方法有端點連線法與最小二乘法。
端點連線法:把傳感器輸入輸出特性曲線里,零點輸出所對應(yīng)的那個點,與滿量程輸出對應(yīng)的點,用直線連接起來,這樣得到的直線就是擬合直線。
最小二乘法:這種方法通過讓測量數(shù)據(jù)點到擬合直線的誤差平方和達(dá)到最小,從而確定擬合直線。具體操作是,針對一系列測量數(shù)據(jù)點,依據(jù)最小二乘法原理,求解特定的方程組,以此得出擬合直線方程中的相關(guān)系數(shù)。相較于端點連線法,最小二乘法確定的擬合直線更能反映數(shù)據(jù)的整體走向,計算結(jié)果也相對更精準(zhǔn)。
2. 測量輸出值
在傳感器的整個量程范圍內(nèi),需要挑選出若干個均勻分布的輸入值。針對每一個輸入值,通過實驗來測量得到與之對應(yīng)的實際輸出值。輸入值的選取必須涵蓋傳感器的全部工作范圍,而且選取的點數(shù)不能太少,一般建議至少選 5 個,以此保證測量的準(zhǔn)確性。
3. 計算各點偏差
對于每一個測量點,先依據(jù)前面確定好的擬合直線方程,算出理論上該有的輸出值。接著,用實際測量得到的輸出值減去這個理論輸出值,得到的差值就是該點的偏差。舉例來說,當(dāng)有一個特定的輸入值時,按照端點連線法確定的擬合直線方程算出理論輸出值,再與實際測量得到的輸出值相比較,二者相減就能得到這個點的偏差。
4. 確定最大偏差
在所有計算得出的這些偏差當(dāng)中,找到絕對值最大的那個偏差,把它記為最大偏差值。這個最大偏差值體現(xiàn)了傳感器實際輸出特性與理想線性特性之間偏離程度最大的情況。
5. 計算線性度誤差
線性度誤差一般以相對誤差的形式呈現(xiàn)。計算時,用前面找到的最大偏差值,除以傳感器的滿量程輸出值,然后將結(jié)果乘以 100%。例如,若最大偏差值是 0.5mV,傳感器滿量程輸出值是 10mV,那么線性度誤差就是用 0.5 除以 10,再乘以 100%,最終得到的結(jié)果為 5% 。
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