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線性度與非線性誤差是什么?


   線性誤差,線性誤差或端點線性度,是衡量通過的整個量程范圍的端點組成直線的最大偏差。即實測曲線與理想直線之間的偏差。在設備的預期操作(測量)范圍內偏倚的不同被稱為線性,線性可以被認為是關于偏倚大小的變化。 卡尺,千分尺等都可以做線性誤差,這個誤差的大小不只與計量器具有關,與測量人員、測量方法、環境都是有關系的。

   非線性誤差,是相對于線性誤差(linearity error )而言的。將儀器儀表等測量工具的輸入、輸出(測量、結果)分別作為直角坐標系的縱軸、橫軸,選擇適合的坐標軸,并將理想的輸入輸出對應點標入坐標,可以得到一條理想輸入輸出關系曲線。
將實際的輸入輸出對應點標入坐標,可以得到一條實際輸入輸出關系曲線。最理想的情況下這兩條曲線應該重合,實際上是不可能做到的,這時兩條曲線之間的距離就是誤差。如果這兩條曲線形狀完全一致,但不重合,例如一條曲線相當于另一條的平移或直線的斜率相同,這時的誤差就是線性的,否則誤差就是非線性誤差。

   非線性誤差和線性度沒有什么關系,二者產生的基理不一樣。
線性度是描述傳感器靜態特性的一個重要指標,以被測輸入量處于穩定狀態為前提。在規定條件下,傳感器校準曲線與擬合直線間的最大偏差(ΔYmax)與滿量程輸出(Y)的百分比,稱為線性度(線性度又稱為“非線性誤差”),該值越小,表明線性特性越好。
以上說到了“擬合直線”的概念,擬合直線是一條通過一定方法繪制出來的直線,求擬合直線的方法有: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、頻率改變等)引起的改變量極限確定。


在談精度、線性度之前,先談談幾個誤差的概念:
1.絕對誤差:實測值與理想值之差;
2.相對誤差:被測點的絕對誤差與被測點的理想值之比;
3.引用誤差:被測點的絕對誤差與基準值(量程)之比;
4.基本誤差:在標準條件下,基準值(量程)范圍內的引用誤差;
5.線性誤差:實測曲線與理想直線之間的偏差。

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