（1）选取0~380 kg作为称重仪表的量程，每隔40 kg测量一次，一共获得10个数据作为数据标定点（xi，ui），结果如表1所示。用这10个采样点构造3阶正交多项式，获得多项式系数。

　　（2）以20 kg为间隔，在0~380 kg之间测量电压值作为测试点，共获得20个测试点并代入正交多项式进行检验（结果如表2所示）。

　　最后计算所有测试点的相对误差，分析实验结果。

　　4.2 实验结果

　　由表1所列的数据标定点，按照正交多项式构建方法求得正交多项式系数为：a0=12.8278，a1=1.2659，a2= -4.3691×10-5，a3=-2.8491×10-8，从而求得此称重仪表非线性校正环节的表达式为：

　　w（u）=-12.8278+1.2659u-4.3691×10-5u2-2.8491×10-8u3（16）

　　将表2中的20个测试值ui代入式（16），求得实际测量值wi，从表2可以看出，最大误差为0.283，最小误差为-0.005，误差的算术平均值为0.003。

　　图2是根据相对误差计算公式式（17）绘制的各称重测试点相对误差直方图。从图中可以看出，所有试验点的相对误差均未超过1%，19个相对误差测试点中，相对误差最大的是称重载荷最小的点，其相对误差是 0.9%，其次是第二个测试点，相对误差是0.3%，其他测试点的相对误差逐渐减小，最大不超过0.2%，平均相对误差0.03%，当称重载荷大于300 kg时相对误差小于 0.01%，其精度完全符合测试要求。从相对误差的变化趋势上看，当称重载荷质量较小时，相对误差较大；称重载荷越大，相对误差呈锯齿状减小。这说明正交多项式与称重仪表的实际值很接近，误差值很平均，称重越重，相对误差就越小。因此，在精度要求较高时，正交多项式校正算法更适用于接近满量程的应用。

　　δ=?驻k/xi×100%（17）

　　本文针对称重仪表采集信号输入和称重值输出呈非线性特征，在称重系统中加入了由软件方法实现的非线性校正环节，利用正交多项式拟合法进行了非线性补偿。实验结果表明，称重仪表通过非线性校正之后最大相对误差小于1%，称重越大，相对误差越小，其校正效果能达到实际需要。

　　实际应用中也表明，正交多项式非线性校正技术算法简单可靠、运算过程中所需存储器容量较小，易于在只配备简单微处理器的称重仪表中实现。在实际应用中提高了称重计量准确性和灵敏度，降低了误差，具有广泛的应用价值。

　　参考文献

　　[1] 范铠.传感器软件非线性校正方法综述[J].上海计量测试，2004，31（2）：8-12.

　　[2] 陈俊杰，芦俊，黄惟一.基于遗传神经网络的传感器系统的非线性校正[J].仪器仪表学报，2003，24（2）：201-204.

　　[3] 刘涛，王华.传感器非线性校正的遗传支持向量机方法[J].电子测量与仪器学报，2011，25（1）：56-60.

　　[4] 刘少强，黄惟一.基于插值计算与优化的铂电阻非线性校正方法[J].仪器仪表学报，2003，24（2）：215-217.

　　[5] 文其知，戴永.智能仪表非线性自动校正方法研究[J].自动化仪表，2009，30（6）：75-78.

　　[6] 魏国，王昕，雷苗，等.基于B样条递推最小二乘的温度传感器非线性校正[J].传感器与微系统，2008，27（12）：54-56.

　　[7] 徐士良.计算方法[M].北京：人民邮电出版社，2009.

 3/3   首页 上一页 1 2 3