基于傳感器技術(shù)的信息技術(shù)已經(jīng)成為推動(dòng)科學(xué)技術(shù)和國民經(jīng)濟高速發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，傳感器作為各種信息感知、采集的功能器件，已經(jīng)越來(lái)越廣泛的應用到國民經(jīng)濟的各個(gè)領(lǐng)域。因此，如何提高傳感器測量技術(shù)的精確度，提高傳感器功能器件的高穩定性和可靠性，是確保信息準確獲取的可靠保證。傳感器的線(xiàn)性度、重復性、遲滯、靈敏度都是衡量傳感器靜態(tài)特性的最重要的幾個(gè)指標，下面本文主要對線(xiàn)性度計算及相關(guān)內容進(jìn)行介紹。

一傳感器線(xiàn)性度計算

　　線(xiàn)性度是各種儀表和傳感器重要靜態(tài)性能指標之一，線(xiàn)性度又稱(chēng)為非線(xiàn)性誤差，表征傳感器輸出-輸入校準曲線(xiàn)與所選定的作為工作直線(xiàn)的擬合直線(xiàn)之間的偏離程度。這一指標通常以相對誤差表示如下：

　　△Lmax——輸出校準曲線(xiàn)與擬合直線(xiàn)間的最大偏差；

　　yFS——理論滿(mǎn)量程輸出。

　　由上式可知，擬合直線(xiàn)是獲得相應的線(xiàn)性度的基礎，選擇的擬合直線(xiàn)不同，△

　　Lmax不同，計算所得的線(xiàn)性度數值也就不同。

二傳感器線(xiàn)性度表示方法

01理論直線(xiàn)法

　　理論直線(xiàn)法是以傳感器的理論特性直線(xiàn)作為擬合直線(xiàn)，與傳感器被測輸出值無(wú)關(guān)。

　　例如：在一個(gè)標準大氣壓力試驗條件下，設定被測溫度傳感器下限值為0℃，上限值為100℃，以測量范圍為0℃～100℃的二等標準水銀溫度計作為標準計量器具，不管溫度標定試驗級數如何確定，均以標準水銀溫度計示值作為擬合直線(xiàn)，即試驗各溫度測試點(diǎn)溫度傳感器計算溫度值均直接與該測試點(diǎn)標準水銀溫度計示值進(jìn)行比較，從中獲取△maxL，△maxL值即為被測溫度傳感器線(xiàn)性誤差，也稱(chēng)之為理論線(xiàn)性度。

02最佳直線(xiàn)法

　　通過(guò)圖解法或計算機輔助解算，獲得一條“最佳直線(xiàn)”，使得傳感器正反行程校準曲線(xiàn)相對于該直線(xiàn)的正、負偏差相等且最小。如上圖所示。由此所得的線(xiàn)性度即為最佳線(xiàn)性度，也稱(chēng)為“獨立線(xiàn)性度”。

03端點(diǎn)直線(xiàn)法

　　以傳感器校準曲線(xiàn)兩端點(diǎn)間的連線(xiàn)作為擬合直線(xiàn)，這種方法可為稱(chēng)之為端點(diǎn)直線(xiàn)法，端基直線(xiàn)法，相應地線(xiàn)性度稱(chēng)之為端點(diǎn)線(xiàn)性度或端基線(xiàn)性度。端點(diǎn)直線(xiàn)法示意見(jiàn)上圖，端點(diǎn)直線(xiàn)法擬合直線(xiàn)方程為：

04最小二乘直線(xiàn)法

　　利用最小二乘原理獲取擬合直線(xiàn)的方法稱(chēng)為最小二乘直線(xiàn)法。這種方法的基本原理是使傳感器校準數據的殘差的平方和最小。

　　最小二乘法擬合直線(xiàn)以上式表示，設定傳感器校準測試點(diǎn)為n，第i個(gè)標準數據yi的殘差△i為：

　　按最小二乘法原理，應使 最小。因此，以 分別對b和k求一階偏導數并使其等于0，即可求得b和k。

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