第四章智能仪器的基本教据处覆算法 基本教据处理算法內容提要 消除糸统误差的算法、非线性校正 ●工程量的标度变换。 ●诸如频谱估计、相关分析、复杂滤波等 算渎,阅读教字信号处狸方面的文献
基本数据处理算法内容提要 ⚫ 消除系统误差的算法、非线性校正 ⚫ 工程量的标度变换。 ⚫ 诸如频谱估计、相关分析、复杂滤波等 算法，阅读数字信号处理方面的文献。 第四章 智能仪器的基本数据处理算法
第二节消除系统误差的欤件犷法 系统误差:是指在相同条件下,多次测量同 量时其大小和符号保持不变或按一定规律 变化的误差。 恒定系統误差:校验仪表时标准表存在的固有 误差、仪表的基准误差等 变化系统误差:仪表的零点和放大倍数的漂移 温度变化而引入的误差等 ●非线性系统误差:传感器及检测电路(如电桥 被测量与输出量之间的非线性关系。 ●常用有效的测量校准方法,这些方法可消除 消弱系统误差对测量结果的影响
第二节 消除系统误差的软件算法 ⚫系统误差:是指在相同条件下，多次测量同 一量时其大小和符号保持不变或按一定规律 变化的误差。 ⚫ 恒定系统误差:校验仪表时标准表存在的固有 误差、仪表的基准误差等； ⚫ 变化系统误差:仪表的零点和放大倍数的漂移、 温度变化而引入的误差等； ⚫ 非线性系统误差:传感器及检测电路（如电桥） 被测量与输出量之间的非线性关系。 ⚫ 常用有效的测量校准方法，这些方法可消除 或消弱系统误差对测量结果的影响
、仪器零位误差和增益误差的校正方法 ●由于传感器、测量电路、放大器等不可避 免地存在温度漂移和时间漂移。所以会给 仪器引入粵位误差和增益误差。 需要输入增加一个多路开头电路。开关的状 态由计算机控制。 输入电压V 漫电」。 版大 ADC 徽型 计算机 图43自动校正电路
一、仪器零位误差和增益误差的校正方法 ⚫ 由于传感器、测量电路、放大器等不可避 免地存在温度漂移和时间漂移，所以会给 仪器引入零位误差和增益误差。 需要输入增加一个多路开关电路。开关的状 态由计算机控制
01.零位误差的校正方法 在每一个测量周期或中断正常的测量过程中, 把输入接地(即使输入为零),此时蓬个测量 输入通道的输出即为零位输出(一般其值不 为零)NO0;再把输入接基准电压Ⅵr测得数据 Nr,并将N和N存于内存;然后输入接Vx, 测得Nx,则测量结果可用下式计算出来。 Vx - nr-no(Nx-noy 即在正常测量过程中,均从采样值中减去原先存入 的零位输出值,从而实现零位校正
⚫1．零位误差的校正方法 在每一个测量周期或中断正常的测量过程中， 把输入接地(即使输入为零)，此时整个测量 输入通道的输出即为零位输出(一般其值不 为零)N0；再把输入接基准电压Vr测得数据 Nr，并将N0和Nr存于内存；然后输入接Vx， 测得Nx，则测量结果可用下式计算出来。 (N x No) Nr No Vr V x − − = 即在正常测量过程中，均从采样值中减去原先存入 的零位输出值，从而实现零位校正
2.增益误差的自动校正方法 其基本思規是测量基准参数,建立误差校正模型 确定并存储校正模型参数。在正式测量时,根据 测量结果和校正模型求取校正值,从而消除误差。 ●需要校正时,先将开关接地,所测数据为Ⅺ0.然 后把开关接到Ⅵr,所测数据为Ⅺ1,存储Ⅺ0和Ⅺ1, 得到校正方程:Y=A1X+A0 Al-Vr/(X1XO A0=Vr XO/(X0X1) ●这种校正方法测得信号与放大器的漂移和增变 化无关,降低了对电路器件的要求。达到与Ⅵr等 同的测量精度。但增加了测量时间
2．增益误差的自动校正方法 ⚫ 其基本思想是测量基准参数，建立误差校正模型， 确定并存储校正模型参数。在正式测量时，根据 测量结果和校正模型求取校正值，从而消除误差。 ⚫ 需要校正时，先将开关接地，所测数据为X0，然 后把开关接到Vr，所测数据为X1，存储X0和X1， 得到校正方程：Y=A1X+A0 A1=Vr/（X1X0） A0=Vr X0/（X0X1） ⚫ 这种校正方法测得信号与放大器的漂移和增益变 化无关，降低了对电路器件的要求，达到与Vr等 同的测量精度。但增加了测量时间