處理傳感器電路輸出信號的電路或計算公式必須生成傳感器響應(yīng)的反函數(shù)。例如，如果傳感器響應(yīng)是對數(shù)函數(shù)，則線性化部分的響應(yīng)必須是指數(shù)的。

這項工作首先獲取傳感器響應(yīng)的 46 個離散點（參見參考論文中的圖 4）。剛開始時，自由度步長很小，曲線上升很快，隨著曲線變得越來越平坦，自由度步長變得更大。嘗試使用分段近似或三次樣條擬合流量與電壓響應(yīng)的關(guān)系可以將線性誤差降低至 1-2%，但代價是公式龐大。如果整個曲線由單個平滑函數(shù)覆蓋，那就更好了。

測試了幾個不同復雜度的函數(shù)。的結(jié)果是通過以下形式的復合函數(shù)獲得的：

其中 N 是微控制器生成的數(shù)字，Vs 是傳感器電路的輸出電壓。A 到 D 四個系數(shù)的存在提供了很大的靈活性來擬合所需的點集。

MS Excel 的 Solver 工具找到了未知系數(shù)的正確值：

A = 10525.4，B = -4.49563，C = 9103.05，D = -1.36567。

如圖1所示，通過此函數(shù)傳遞傳感器電壓可在要顯示的數(shù)字 N 和流量之間提供高度線性關(guān)系。圖 2顯示了響應(yīng)離散點與擬合線性方程之間的偏差。誤差在±2.5 fpm 范圍內(nèi)，即流量的0.125 %。這比參考論文中的硬件解決方案好 80 倍。一個重要的特征是錯誤只會影響顯示數(shù)字中的一位數(shù)字。

圖 1該計算方法在顯示的數(shù)字和氣流速率之間提供了高度線性的 1:1 關(guān)系。

圖 2仔細觀察揭示了整體響應(yīng)的非常小的非線性。

在實際應(yīng)用中，由于A/D轉(zhuǎn)換的誤差、數(shù)字大小的限制以及計算過程中的舍入誤差，誤差可能不會那么?。蝗欢?，它仍然比硬件解決方案好得多。

如果建議的功能對您來說太復雜，請隨意嘗試您想要的任何其他功能。此處提供了有關(guān)如何使用規(guī)劃求解工具的教程。取消選中“使無約束變量非負”框，以便未知系數(shù)可以獲得負值。