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
直角坐标系的横轴、纵轴,选择适合的
坐标轴,如果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;而如果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,即一条曲线相当于另一条的位移,这时的误差就是线性的,否则误差就是非线性误差。
实际上
非线性误差总是存在的,原因和
偶然误差的产生是一致的。通常规定非线性误差不得大于仪器仪表的
最大允许误差。也就是说只要不
超差,就不必考虑误差的非线性。
非线性误差可以直接通过对多点误差的大小来描述。例如:0%时误差为0%,25%时误差为+0.5%,50%时误差为0%,75%时误差为-0.5%,100%时误差为0%。
线性度,
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。表示为公式如下:
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。具体步骤这里不赘述。
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。