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现代传感器技术
第5章智能传感器系统智能化
功能的实现方法(Ⅰ)
第5章智功能的实现非线性自校自校零与自噪声抑制技
能传感器系方法(Ⅰ)正技术校准技术术
统智能化
01非线性自校正技术02测量系统的线性度(非
线性误差)是影响系统
精度的重要指标之一。
智能传感器系统具有非
线性自动校正功能，可
以消除整个传感器系统
的非线性系统误差，提
高测量精度。
与经典传感器技术不同的是，
智能化非线性自动校正技术
是通过软件来实现的。它不
在乎测量系统中任一测量环
节具有多么严重的非线性特
非线性自校正技术
性，也不需要再对改善测量
系统中每一个测量环节的非
线性特性而耗费精力，只要
求它们的输入—输出特性具
有重复性。
12
非线性自校正
技术
智能传感器系统
的非线性自校正
原理如图所示。
5.1非线性自校正技术
1传统的软件非线性校正方法。主要有反函数法、查表法、分段内插法、样条
函数内插法和曲线拟合法。
反函数法。它是直接求出分度函数反函数的解析式，计算该函数求输入。一
2般只有函数很简单时才有实用意义。例如对热电阻的部分温区采用这种方法。
非线性自校正技术
查表法。它是将输入输出关系表存储在只读存储器中，使用时通过查表
求得输入。为了节省存储器空间，可采用不同的表格压缩方法；为了提
高查表速度，可采用各种快速查表算法。
5.1非线性自校正技术
分段内插法。它是将传感器的输入输出关系
曲线分成若干段，每段内使用线性或二次曲
线内插。为了在指定精度条件下分段数最少，
或在指定分段数条件下实现的误差最小，可
采用各种优化分段方法。对温度传感器，国
内市场上有专用的优化软件销售。
5.1非线性自校正技术
0102
样条函数内插法。它也是曲线拟合法。它是用最小
二乘法来确定拟合函数的
一种分段内插法，只是在
系数。当测量范围比较宽
分段点上不仅要求函数连
时，即便用曲线拟合法也
续，还要求函数的一阶导
是要分段的。虽然多项式
数连续，因此往往采用三
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