线性度与非线性误差是什么?


   线性误差,线性误差或端点线性度,是衡量通过的整个量程范围的端点组成直线的最大偏差。即实测曲线与理想直线之间的偏差。在设备的预期操作(测量)范围内偏倚的不同被称为线性,线性可以被认为是关于偏倚大小的变化。 卡尺,千分尺等都可以做线性误差,这个误差的大小不只与计量器具有关,与测量人员、测量方法、环境都是有关系的。

   非线性误差,是相对于线性误差(linearity error )而言的。将仪器仪表等测量工具的输入、输出(测量、结果)分别作为直角坐标系的纵轴、横轴,选择适合的坐标轴,并将理想的输入输出对应点标入坐标,可以得到一条理想输入输出关系曲线。
将实际的输入输出对应点标入坐标,可以得到一条实际输入输出关系曲线。最理想的情况下这两条曲线应该重合,实际上是不可能做到的,这时两条曲线之间的距离就是误差。如果这两条曲线形状完全一致,但不重合,例如一条曲线相当于另一条的平移或直线的斜率相同,这时的误差就是线性的,否则误差就是非线性误差。

   非线性误差和线性度没有什么关系,二者产生的基理不一样。
线性度是描述传感器静态特性的一个重要指标,以被测输入量处于稳定状态为前提。在规定条件下,传感器校准曲线与拟合直线间的最大偏差(ΔYmax)与满量程输出(Y)的百分比,称为线性度(线性度又称为“非线性误差”),该值越小,表明线性特性越好。
以上说到了“拟合直线”的概念,拟合直线是一条通过一定方法绘制出来的直线,求拟合直线的方法有:端基法、最小二乘法等等。精度:由传感器的基本误差极限和影响量(如温度变化、湿度变化、电源波动、频率改变等)引起的改变量极限确定。


在谈精度、线性度之前,先谈谈几个误差的概念:
1.绝对误差:实测值与理想值之差;
2.相对误差:被测点的绝对误差与被测点的理想值之比;
3.引用误差:被测点的绝对误差与基准值(量程)之比;
4.基本误差:在标准条件下,基准值(量程)范围内的引用误差;
5.线性误差:实测曲线与理想直线之间的偏差。