1、基本数据处理算法内容提要l 消除系统误差的算法、非线性校正l 工程量的标度变换。l 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。第四章第四章 智能仪器的基本数据处理算法智能仪器的基本数据处理算法第二节 消除系统误差的软件算法 l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。l 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；l 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；l 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。l 常用有效的测量校准方法，这些方法
2、可消除或消弱系统误差对测量结果的影响。一、仪器零位误差和增益误差的校正方法 l 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。 l1零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。2增益误差的自动校正方法l 其基本思想是 测量基准参数 ， 建立误
3、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。l 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+A0A1=Vr/（ X1X0）A0=Vr X0/（ X0X1）l 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。 二、系统非线性校正 l 传感器的输出电信号与被测量之间的关系呈非线性 ；仪器采用的测量电路是非线性的 。模型方法来校正系统误差的最典型应用是非线性校正。 模型方法 来校正
4、系统误差的最典型应用是非线性校正。 1校正函数法 如果确切知道传感器或检测电路的非线性特性的解析式 y = f(x)， 则就有可能利用基于此解析式的校正函数（反函数）来进行非线性校正。 例：某测温热敏电阻的阻值与温度之间的关系为RT为热敏电阻在温度为 T的阻值； 和 为常数，当温度在 0 50 之间分别约为 1.44 10-6和 4016K。 2、建 模 方法之一：代数插值法 l 代数插值：设有 n + 1组离散点： (x0, y0)， (x1, y1)， ， (xn, yn)， xa ， b和未知函数 f(x)， 就是用 n次多项式去逼近 f(x)， 使 Pn(x)在节点 xi处满足系数 an， ， a1， a0应满足方程组 要用 已知的（ xi, yi） (i = 0, 1, , n) 去求解方程组，即可求得 ai(i = 0, 1, , n) ， 从而得到 Pn(x)。 此即为求出插值多项式的最基本的方法。 对于每一个信号的测量数值 xi就可近似地实时计算出被测量 yi = f(xi) Pn(xi)。
