传感器课程设计_17

焦作大学提高传感器线性度设计论文专业应用电子技术班级应用电子技术一班姓名王超土学号110102113指导老师赵峰二一三年六月八日提高传感器线性度的方法与分析摘要本文介绍了传感器及其定义、特性、线性度等参数，探讨了提高传感器最重要的参数线性度的方法并进行了分析传感器的线性度参数对传感器的灵敏度有重要影响，研究传感器的线性度及其提高方法对系统应用来讲具有重要意义关键词传感器；灵敏度；线性度；拟合引言1随着国内传感器检测技术的发展，各种传感器被广泛的的应用于社会生活的方方面面基于传感器技术的信息技术已经成为推动科学技术和国民经济高速发展的关键技术传感器作为各种信息（各种物理量、化学量、生物量等）感知、采集的功能器件，已经越来越广泛地应用到国民经济的各个领域，特别是在自动检测和自动控制领域，传感器更是必不可少的重要工具［］传感器作为信息采集的首要部件，是实现自动测1量和自动控制的主要环节，是现代自动测量和自动控制的主要环节，是现代信息产业的源头和重要组成部分因此，如何提高传感器测量技术的精确度，提高传感器功能器件的高稳定性和可靠性，是确保信息准确获取的可靠保证传感器线性度的定义和分类2传感器的线性度、重复性、回差（或称迟滞、迟后）及灵敏度是衡量传感器静态特性的最重要的几个指标本文从线性度方面展开讨论和分析传感器的线性度是描述传感器静态特性的一个重要指标，以被测输入量处于稳定状态为前提线性度又称非线性，表征传感器输出一输入校准曲线（或平均校准曲线）与所选定的作为工作直线的拟合直线之间的偏离程度线性度表达公式如下=3xl0%Ef^FS公式通常情况下，传感器的实际静态特性输出是条曲线而非直线在实际工作中，2-1为使仪表具有均匀刻度的读数，常用一条拟合直线近似地代表实际的特性曲线、线性度（非线性误差）就是这个近似程度的一个性能指标，如图所示拟合直2-1线的选取有多种方法如将零输入和满量程输出点相连的理论直线作为拟合直线；或将与特性曲线上各点偏差的平方和为最小的理论直线作为拟合直线，此拟合直线称为最小二乘法拟合直线⑵o图理论线性度示意图2-1在一些文献中，传感器的线性度是一致性的一种特殊形式，即当规定曲线为一条直线时，我们常常就把一致性称作为线性度为了与一致性术语相统一，故现在常常用线性度这一术语替代非线性这一术语（特别是在正式的文字中）然而，传感器进行测量时总是伴随着误差，用数据来描述校准曲线与规定直线的偏离程度（即偏差）比用数据来描述校准曲线与规定直线的吻合程度显得更加直观，故现在人们仍然习惯于用非线性这一术语来描述和表征传感器的输入一输出特性线性度根据校准曲线定义的不同，又分为独立线性度、端基线性度和零基线性度独立线性度

2.1独立线性度的曲线可以调整到接近规定的直线，使最大偏差为最小时的吻合程度独立线性度曲线如图所示在国外，人们常常把独立线性度称作最佳拟2-2合直线输出八上范围理值想直下线范围值独立线性度误差I------------------------------------------------输入►图独立线性度2-2端基线性度

2.2端基线性度的曲线可以调整到接近规定的直线，使输入和输出两条曲线的范围上限值和范围下限值重合时的吻合程度端基线性度曲线如图所示2-3输出，图端基线性度2-3端基线性度误差零基线性度

2.3零基线性度的校准曲线可以调整到接近规定的直线，是两条曲线的范围下限值重合且最大正偏差和最大负偏差相等时的吻合程度，如图所示2-4。