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線(xiàn)性度與非線(xiàn)性誤差是什么?


   線(xiàn)性誤差,線(xiàn)性誤差或端點(diǎn)線(xiàn)性度,是衡量通過(guò)的整個(gè)量程范圍的端點(diǎn)組成直線(xiàn)的最大偏差。即實(shí)測(cè)曲線(xiàn)與理想直線(xiàn)之間的偏差。在設(shè)備的預(yù)期操作(測(cè)量)范圍內(nèi)偏倚的不同被稱(chēng)為線(xiàn)性,線(xiàn)性可以被認(rèn)為是關(guān)于偏倚大小的變化。 卡尺,千分尺等都可以做線(xiàn)性誤差,這個(gè)誤差的大小不只與計(jì)量器具有關(guān),與測(cè)量人員、測(cè)量方法、環(huán)境都是有關(guān)系的。

   非線(xiàn)性誤差,是相對(duì)于線(xiàn)性誤差(linearity error )而言的。將儀器儀表等測(cè)量工具的輸入、輸出(測(cè)量、結(jié)果)分別作為直角坐標(biāo)系的縱軸、橫軸,選擇適合的坐標(biāo)軸,并將理想的輸入輸出對(duì)應(yīng)點(diǎn)標(biāo)入坐標(biāo),可以得到一條理想輸入輸出關(guān)系曲線(xiàn)。
將實(shí)際的輸入輸出對(duì)應(yīng)點(diǎn)標(biāo)入坐標(biāo),可以得到一條實(shí)際輸入輸出關(guān)系曲線(xiàn)。最理想的情況下這兩條曲線(xiàn)應(yīng)該重合,實(shí)際上是不可能做到的,這時(shí)兩條曲線(xiàn)之間的距離就是誤差。如果這兩條曲線(xiàn)形狀完全一致,但不重合,例如一條曲線(xiàn)相當(dāng)于另一條的平移或直線(xiàn)的斜率相同,這時(shí)的誤差就是線(xiàn)性的,否則誤差就是非線(xiàn)性誤差。

   非線(xiàn)性誤差和線(xiàn)性度沒(méi)有什么關(guān)系,二者產(chǎn)生的基理不一樣。
線(xiàn)性度是描述傳感器靜態(tài)特性的一個(gè)重要指標(biāo),以被測(cè)輸入量處于穩(wěn)定狀態(tài)為前提。在規(guī)定條件下,傳感器校準(zhǔn)曲線(xiàn)與擬合直線(xiàn)間的最大偏差(ΔYmax)與滿(mǎn)量程輸出(Y)的百分比,稱(chēng)為線(xiàn)性度(線(xiàn)性度又稱(chēng)為“非線(xiàn)性誤差”),該值越小,表明線(xiàn)性特性越好。
以上說(shuō)到了“擬合直線(xiàn)”的概念,擬合直線(xiàn)是一條通過(guò)一定方法繪制出來(lái)的直線(xiàn),求擬合直線(xiàn)的方法有:端基法、最小二乘法等等。精度:由傳感器的基本誤差極限和影響量(如溫度變化、濕度變化、電源波動(dòng)、頻率改變等)引起的改變量極限確定。


在談精度、線(xiàn)性度之前,先談?wù)剮讉€(gè)誤差的概念:
1.絕對(duì)誤差:實(shí)測(cè)值與理想值之差;
2.相對(duì)誤差:被測(cè)點(diǎn)的絕對(duì)誤差與被測(cè)點(diǎn)的理想值之比;
3.引用誤差:被測(cè)點(diǎn)的絕對(duì)誤差與基準(zhǔn)值(量程)之比;
4.基本誤差:在標(biāo)準(zhǔn)條件下,基準(zhǔn)值(量程)范圍內(nèi)的引用誤差;
5.線(xiàn)性誤差:實(shí)測(cè)曲線(xiàn)與理想直線(xiàn)之間的偏差。