智能仪器典型处理功能.pptVIP

　　式(5.4)即为误差修正公式，。如果能求出b0，b1的数值，即可由误差修正公式获得无误差的x值，从而修正了系统误差。 误差因子的求取是通过校正技术来完成的，误差修正公式 (5.4)中含有二个误差因子b0和b1，因而需要作两次校正。设建立的校正电路如图59(b)所示，图中E为标准电池，校正步骤如下： (1) 零点校正 先令输入端短路，即S1闭合，此时有x=0，于是得到输出为y 0，按照式(5.4)可得方程如下： 0＝b1y0＋b0 (2) 增益校正 令输入端接上标准电压，即S2闭合，此时有x=E，于是得到输 出为y1，同样可得方程如下：  E＝b1y1＋b0 联立求解上述二方程，即可求得误差因子 b1＝E y1－y0b0＝E 1－y1 y0 (3) 实际测量 令S3闭合，此时得到输出为y（结果），于是被测量的真值为 x＝b1y＋b0＝E(y－y0) y1－y0 智能仪器每一次测量过程均按上述三步来进行。由于上述过程是自动进行的，且每次 测量过程很快，这样，即使各误差因子随时间有缓慢的变化，也可消除其影响，实现近似于 实时的误差修正。 二、 利用校正数据表修正系统误差 　　如果对系统误差的来源及仪器工作原理缺乏充分的认识而不能建立误差模型时，可以通过建立校正数据表的方法来修正系统误差。步骤如下： (1) 在仪器的输入端逐次加入一个个已知的标准电压x1，x2，…，xn，并实测出对应的测量结果y1，y2，…，yn。 (2) 如果将实测的yｉ(i=1,2,…，n)值对应于存储器中的某一区域， yi作为存储器中的一个地址，再把对应的xi值存入其中，这就在存储器中建立了一张校准数据表。 (3) 实际测量时，令微处理器根据实测的yi去访问内存，读出其中的xi。xi 即为经过修正的测量值。 (4) 若实际测量的y值介于某两个标准点yi和yi+1之间，为了减少误差，还要在查表的基础上作内插计算来进行修正。 二、 利用校正数据表修正系统误差 　　 (4) 若实际测量的y值介于某两个标准点yi和yi+1之间，为了减少误差，还要在查表的基础上作内插计算来进行修正。 　　采用内插技术可以减少校准点从而减少内存空间。最简单的内插是线性内插， 当　yi＜y＜yi+1 时取 　 　线性内插方法是用两点间一条直线来代替原曲线，因而精度有限。如果要求更高的精度，可以采取增加校准点的方法，或者采取更精确的内插方法，例如n阶多项式内插、三角内插、牛顿内插等。 三、 通过曲线拟合来修正系统误差 　　曲线拟合是指从n对测定数据（xi，yi） 中，求得一个函数f（x）来作为实际函数的近似表达式。 　　曲线拟合实质就是找出一个简单的、便于计算机处理的近似表达式来代替实际的非线性关系。因此曲线f（x） 并不一定代表通过实际的所有点。 　　采用曲线拟合对测量结果进行修正的方法是，首先定f（x） 的具体形式，然后再通过对实测值进行选定函数的数值计算，求出精确的测量结果。 连续函数拟合法 分段曲线拟合法 三、 通过曲线拟合来修正系统误差 连续函数拟合法 连续函数拟合法一般采用多项式拟合（当然也不排除采用解析函数，如ex、lnx和三角函数等），多项式的阶数应根据仪器所允许的误差来确定，一般情况下，拟合多项式的阶数愈高，逼近的精度也就愈高。但阶数的增高将使计算繁冗，运算时间也迅速增加，因此， 拟合多项式的阶数一般采用二三阶。 现以热电偶的电势与温度之间的关系式为例，讨论连续函数拟合的方法。 三、 通过曲线拟合来修正系统误差 连续函数拟合法 热电偶的温度与输出热电势之间的关系一般用下列三阶多项式来逼近 R=a＋bxP＋cxP2＋dxP3 (5．5)  变换成嵌套形式得 R＝〔(dxP＋c)xP＋b〕xP＋a (5．6) 式中，R是读数（温度值）， xP由下式导出 xP=x＋a′＋b′T0＋c′’’T02 (5．7) 　　上式中x是被校正量，即热电偶输出的电压值。T0是使用者预置的热电偶环境(冷端)温度。热电偶冷端一般放在一个恒温槽中，保持在0℃。系数a，b，c，d，a′，b′，c′是与热电偶材料有关的校正参数。 连续函数拟合法 R＝〔(dxP＋c)xP＋b〕xP＋a 　　　(5.6) 式中，xP=x＋a′＋