工控软件
使用分段线性化的过程
2013-03-26 14:01  浏览:55
如何对温度流量等非线性信号进行量程变换
概述
要对一个信号进行测量,直接测量往往是比较困难的,如要测量一个反应炉的温度,在高达几百度的环境中直接用水银或酒精温度计测量是不可能的,因为在此温度下温度计本身可能已经损坏,即使在常温下,而且其测量精度也达不到工业控制的需要。因此此时一般采用热电偶、热电阻等测量元件进行温度监测。在传感器的测量元件(尤其是敏感元件)有许多具有非线性的静特性。例如,热电偶、热电阻在温度的检测和控制中得到了非常广泛的应用。然而,这些传感器都具有非线性特性。热电偶、热电阻的非线性特性由相应的分度表给出。可见,为了保证测量输出信号(如0-5V电压信号)和实际测量的物理信号之间一致,必须对传感器输出进行非线性的变换。
如前所述,分段线性化的输入和输出之间存在着非线性的关系。它的基本原理是把输入信号分成若干段,在每一段上都可以认为是输入和输出之间存在着线性的关系,对于这些量而言,在整个量程范围内是非线性的,但是就输入的某一个局部范围之内,其输出和输入可以近似的认为是线性关系。理论证明,只要段的间距足够的小,分段的数量足够的多,对于任何连续函数,在误差允许的范围内,都可以用分段线性化来处理。但是在实际的应用中,分段的数量不宜太多,往往根据测量精度的实际要求,权衡使用分段的数量。
公式:假设在输入x分成n段:X1,X 2,X 3,…….,X n,输出y分别对应于:Y1,Y2,Y3,……,Yn,则输出的计算公式是:
输入
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