如何對(duì)溫度流量等非線性信號(hào)進(jìn)行量程變換
   概述
   要對(duì)一個(gè)信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，直接測(cè)量往往是比較困難的，如要測(cè)量一個(gè)反應(yīng)爐的溫度，在高達(dá)幾百度的環(huán)境中直接用水銀或酒精溫度計(jì)測(cè)量是不可能的，因?yàn)樵诖藴囟认聹囟扔?jì)本身可能已經(jīng)損壞，即使在常溫下，而且其測(cè)量精度也達(dá)不到工業(yè)控制的需要。因此此時(shí)一般采用熱電偶、熱電阻等測(cè)量元件進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)。在傳感器的測(cè)量元件(尤其是敏感元件)有許多具有非線性的靜特性。例如，熱電偶、熱電阻在溫度的檢測(cè)和控制中得到了非常廣泛的應(yīng)用。然而，這些傳感器都具有非線性特性。熱電偶、熱電阻的非線性特性由相應(yīng)的分度表給出。可見(jiàn)，為了保證測(cè)量輸出信號(hào)(如0－5V電壓信號(hào))和實(shí)際測(cè)量的物理信號(hào)之間一致，必須對(duì)傳感器輸出進(jìn)行非線性的變換。
   如前所述，分段線性化的輸入和輸出之間存在著非線性的關(guān)系。它的基本原理是把輸入信號(hào)分成若干段，在每一段上都可以認(rèn)為是輸入和輸出之間存在著線性的關(guān)系，對(duì)于這些量而言，在整個(gè)量程范圍內(nèi)是非線性的，但是就輸入的某一個(gè)局部范圍之內(nèi)，其輸出和輸入可以近似的認(rèn)為是線性關(guān)系。理論證明，只要段的間距足夠的小，分段的數(shù)量足夠的多，對(duì)于任何連續(xù)函數(shù)，在誤差允許的范圍內(nèi)，都可以用分段線性化來(lái)處理。但是在實(shí)際的應(yīng)用中，分段的數(shù)量不宜太多，往往根據(jù)測(cè)量精度的實(shí)際要求，權(quán)衡使用分段的數(shù)量。
   公式：假設(shè)在輸入x分成n段：X1，X 2，X 3，…….，X n，輸出y分別對(duì)應(yīng)于：Y1，Y2，Y3，……，Yn，則輸出的計(jì)算公式是：