基于傳感器技術(shù)的信息技術(shù)已經(jīng)成為推動科學技術(shù)和國民經(jīng)濟高速發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，傳感器作為各種信息感知、采集的功能器件，已經(jīng)越來越廣泛的應(yīng)用到國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域。因此，如何提高傳感器測量技術(shù)的精確度，提高傳感器功能器件的高穩(wěn)定性和可靠性，是確保信息準確獲取的可靠保證。傳感器的線性度、重復性、遲滯、靈敏度都是衡量傳感器靜態(tài)特性的最重要的幾個指標，下面本文主要對線性度計算及相關(guān)內(nèi)容進行介紹。

一傳感器線性度計算

　　線性度是各種儀表和傳感器重要靜態(tài)性能指標之一，線性度又稱為非線性誤差，表征傳感器輸出-輸入校準曲線與所選定的作為工作直線的擬合直線之間的偏離程度。這一指標通常以相對誤差表示如下：

　　△Lmax——輸出校準曲線與擬合直線間的最大偏差；

　　yFS——理論滿量程輸出。

　　由上式可知，擬合直線是獲得相應(yīng)的線性度的基礎(chǔ)，選擇的擬合直線不同，△

　　Lmax不同，計算所得的線性度數(shù)值也就不同。

二傳感器線性度表示方法

01理論直線法

　　理論直線法是以傳感器的理論特性直線作為擬合直線，與傳感器被測輸出值無關(guān)。

　　例如：在一個標準大氣壓力試驗條件下，設(shè)定被測溫度傳感器下限值為0℃，上限值為100℃，以測量范圍為0℃～100℃的二等標準水銀溫度計作為標準計量器具，不管溫度標定試驗級數(shù)如何確定，均以標準水銀溫度計示值作為擬合直線，即試驗各溫度測試點溫度傳感器計算溫度值均直接與該測試點標準水銀溫度計示值進行比較，從中獲取△maxL，△maxL值即為被測溫度傳感器線性誤差，也稱之為理論線性度。

02最佳直線法

　　通過圖解法或計算機輔助解算，獲得一條“最佳直線”，使得傳感器正反行程校準曲線相對于該直線的正、負偏差相等且最小。如上圖所示。由此所得的線性度即為最佳線性度，也稱為“獨立線性度”。

03端點直線法

　　以傳感器校準曲線兩端點間的連線作為擬合直線，這種方法可為稱之為端點直線法，端基直線法，相應(yīng)地線性度稱之為端點線性度或端基線性度。端點直線法示意見上圖，端點直線法擬合直線方程為：

04最小二乘直線法

　　利用最小二乘原理獲取擬合直線的方法稱為最小二乘直線法。這種方法的基本原理是使傳感器校準數(shù)據(jù)的殘差的平方和最小。

　　最小二乘法擬合直線以上式表示，設(shè)定傳感器校準測試點為n，第i個標準數(shù)據(jù)yi的殘差△i為：

　　按最小二乘法原理，應(yīng)使 最小。因此，以 分別對b和k求一階偏導數(shù)并使其等于0，即可求得b和k。

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