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使用分段線性化的過程
點(diǎn)擊次數(shù)：615 發(fā)布時間：2012-2-2
如何對溫度流量等非線性信號進(jìn)行量程變換
概述
要對一個信號進(jìn)行測量，直接測量往往是比較困難的，如要測量一個反應(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測量是不可能的，因?yàn)樵诖藴囟认聹囟扔嫳旧砜赡芤呀?jīng)損壞，即使在常溫下，而且其測量精度也達(dá)不到工業(yè)控制的需要。因此此時一般采用熱電偶、熱電阻等測量元件進(jìn)行溫度監(jiān)測。在傳感器的測量元件(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?？梢?，為了保證測量輸出信號(如0－5V電壓信號)和實(shí)際測量的物理信號之間一致，必須對傳感器輸出進(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，對于這些量而言，在整個量程范圍內(nèi)是非線性的，但是就輸入的某一個局部范圍之內(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分別對應(yīng)于：Y1，Y2，Y3，……，Yn，則輸出的計算公式是：
| 輸入 | 輸出 |
| 小于X1 | 等于Y1 |
| 等于Xi | 等于Yi |
| Xi<x<Xi+1 | |
| 大于Xn | 等于Yn |
分段線性化表的組態(tài)：
分段線性化表是模擬IO點(diǎn)的一個參數(shù)，要進(jìn)行分段線性化必須建立分段線性化表。從組態(tài)環(huán)境中的導(dǎo)航樹“數(shù)據(jù)庫／點(diǎn)組態(tài)”進(jìn)入數(shù)據(jù)庫組態(tài)，在數(shù)據(jù)庫組態(tài)程序菜單中選擇“工程／分段線性化表”，進(jìn)入到分段線性化表的管理界面：
前面說過，分段線性化表是把輸入分成若干段，每一個分隔點(diǎn)都有一個輸入和輸出與之對應(yīng)。因此，在組態(tài)時，要設(shè)計其分隔點(diǎn)的輸入和輸出，在分段設(shè)置框中分別輸入合適的輸入值和輸出值，點(diǎn)擊增加，則在分段線性化表中就增加一個分隔點(diǎn)。因?yàn)榉侄尉€性化對于一個輸入只能有一個輸出，如果增加時相同的輸入已經(jīng)存在，則增加無效。
修改時如果當(dāng)前選中了一個分隔點(diǎn)，則修改時只修改當(dāng)前選中分隔點(diǎn)的輸出值。
刪除時刪除當(dāng)前表的選中的分隔點(diǎn)。
對于一個分段線性化表而言，zui少需要有兩個分隔點(diǎn)。
建立一個分段線性化表之后，就可以在模擬IO點(diǎn)中引用了，在點(diǎn)表中選擇一個模擬IO點(diǎn)，在其基本參數(shù)頁中進(jìn)行分段線性化組態(tài)：
注意，如果要進(jìn)行分段線性化，必須首先讓該點(diǎn)分段線性化使能。在分段線性化表中選擇已經(jīng)組態(tài)好的分段線性化表，如果沒有組態(tài)，則點(diǎn)擊按鈕 新增加一個分段線性化表，也可以通過點(diǎn)擊按鈕 對已經(jīng)建立的分段線性化表進(jìn)行修改。
這樣，在系統(tǒng)運(yùn)行時，DB將自動對輸入變量進(jìn)行分段線性化。