正确的功能可将热晶体管风速计线性化

处理传感器电路输出信号的电路或计算公式必须生成传感器响应的反函数。例如，如果传感器响应是对数函数，则线性化部分的响应必须是指数的。

这项工作首先获取传感器响应的 46 个离散点（参见参考论文中的图 4）。刚开始时，自由度步长很小，曲线上升很快，随着曲线变得越来越平坦，自由度步长变得更大。尝试使用分段近似或三次样条拟合流量与电压响应的关系可以将线性误差降低至 1-2%，但代价是公式庞大。如果整个曲线由单个平滑函数覆盖，那就更好了。

测试了几个不同复杂度的函数。的结果是通过以下形式的复合函数获得的：

其中 N 是微控制器生成的数字，Vs 是传感器电路的输出电压。A 到 D 四个系数的存在提供了很大的灵活性来拟合所需的点集。

MS Excel 的 Solver 工具找到了未知系数的正确值：

A = 10525.4，B = -4.49563，C = 9103.05，D = -1.36567。

如图1所示，通过此函数传递传感器电压可在要显示的数字 N 和流量之间提供高度线性关系。图 2显示了响应离散点与拟合线性方程之间的偏差。误差在±2.5 fpm 范围内，即流量的0.125 %。这比参考论文中的硬件解决方案好 80 倍。一个重要的特征是错误只会影响显示数字中的一位数字。

图 1该计算方法在显示的数字和气流速率之间提供了高度线性的 1:1 关系。

图 2仔细观察揭示了整体响应的非常小的非线性。

在实际应用中，由于A/D转换的误差、数字大小的限制以及计算过程中的舍入误差，误差可能不会那么小；然而，它仍然比硬件解决方案好得多。

如果建议的功能对您来说太复杂，请随意尝试您想要的任何其他功能。此处提供了有关如何使用规划求解工具的教程。取消选中“使无约束变量非负”框，以便未知系数可以获得负值。