使用 mx + b 進行系統校準和工程單位轉換
在許多數據采集軟件程序中,mx + b 應用程序是一個強大的工具,可用于調整顯示的讀數和/或從存儲的數據中獲得的值。使用此軟件計算功能,可以將電壓讀數轉換為任何更有用或合適的工程單位,同時完成通道校準以減少或消除偏移和增益誤差。以下示例演示了如何實現其中一個或兩個目標:
? 工程單位轉換(1 個示例)
? 系統通道校準(2 個示例)
? 組合系統通道校準和工程單位轉換(1 個示例)
工程單位轉換
范圍為 0-600 psi 的壓力傳感器具有 4-20mA 輸出,并連接在閉環中,以通過 250 歐姆電阻器降低 1-5 伏電壓。理論銘牌關系確定 1 V = 0 psi 和 5 V = 600 psi。
單位轉換方程可以寫成以下形式:
期望讀數 = m(可用讀數)+ b
寫出一對方程,代表兩個已知點。
0 = m(1) + b (1)
600 = m(5) + b (2)
通過將方程 (1) 乘以 -1 并添加到方程 (2) 來求解 m。
0 = m(1) - b
600 = m(5) + b
600 = m(5 - 1) (3)
m = 600/(5 - 1) (4)
m = 150
將 m 的值代入方程 ( 1) 確定 b 的值。
0 = 150(1) + b (5)
b = -150
使用先前確定的 m 和 b 值寫出校正方程。
以 psi 為單位的所需讀數 = 150(以伏特為單位的可用讀數)- 150
用兩個原始電壓讀數檢查結果。
600 = 150(5) - 150
= 600.00 的
正確讀數 0 = 150(1) - 150
= 0.00 的正確
讀數 這兩個點之間區域中的任何讀數提供傳感器提供的比例 psi 讀數。
系統通道校準
(示例 1,共 2 個)
一臺DBK9和一臺DaqBook接一個100.0歐姆的精密電阻,讀數為0.2°C;但是,在這種情況下,我們知道 0.0 °C 是正確的值。當連接到 350.1 歐姆電阻時,通道讀數為 719 °C。在第二個例子中,我們知道 716 °C 是正確的值。從這兩個“點”,可以推導出校正 [或校準] 方程。該方程具有 mx + b 形式:
正確讀數 = m(錯誤讀數)+ b
寫出一對方程,代表兩個已知點。
0 = m(0.2) + b (1)
716 = m(719) + b (2)
通過將方程 (1) 乘以 -1 并添加到方程 (2) 來求解 m。
0 = m(-0.2) - b
716 = m(719) + b
716 = m(719 - 0.2) (3)
m = 716/(719 - 0.2) (4)
m = 0.9961
將m的值代入等式 (1) 以確定 b 的值。
0 = 0.9961(0.2) + b (5)
b = -0.1992
使用先前確定的 m 和 b 值寫出校正方程。
正確讀數 = 0.9961(錯誤讀數)- 0.1992
用兩個原始錯誤值檢查結果。
716 的正確讀數 = 0.9961(719) - 0.1992
= 715.99
0 的正確讀數 = 0.9961(0.2) - 0.1992
= 0.00002
任何在這兩個點區域內的讀數,經過修正方程調整后都應該更加準確。
系統通道校準
(示例 2,共 2 個)
DBK8 和 DaqBook 配置為 50 伏范圍。將輸入短接在一起提供 0.022 伏的讀數,
并應用設置為 47.5 伏的直流校準器產生 48.3 伏的讀數。從這兩個“點”
可以導出修正或校準方程,其形式為:
正確讀數 = m(錯誤讀數)+ b
寫出一對方程,代表兩個已知點。
0 = m(0.022) + b (1)
47.5 = m(48.3) + b (2)
通過將方程 (1) 乘以 -1 并添加到方程 (2) 來求解 m。
0 = m(-0.022) - b
47.5= m(48.3) + b
47.5 = m(48.3 - 0.022) (3)
m = 47.5/(48.3 - 0.022) (4)
m = 0.9839
將 m 的值代入等式 (1) 以確定 b 的值。
0 = 0.9839(0.022) + b (5)
b = -0.0216
使用先前確定的 m 和 b 值寫出校正方程。
正確讀數 = 0.9839(錯誤讀數)- 0.0216
用兩個原始錯誤值檢查結果。
47.5 的正確讀數 = 0.9839(48.3) - 0.0216
= 47.501
0 的正確讀數 = 0.9839(0.022) - 0.0216
= 0.00004
經修正方程調整后,這兩個點區域內的任何讀數都應該更加準確。
組合系統通道校準和工程單位轉換
一臺 DBK15 和一臺 DaqBook 連接到一個弦罐,以測量垂直艙門的打開位置。當門
關閉時,DaqBook 給出的電壓讀數為 0.175 伏。當門升至 12 英尺的高度時,
DaqBook 提供的電壓讀數為 4.572 伏。從這兩個“點”可以
推導出修正[或校準]方程,其形式為:
正確讀數 = m(錯誤讀數)+ b
寫出一對方程,代表兩個已知點。
0 = m(0.175) + b (1)
12 = m(4.572) + b (2)
通過將方程 (1) 乘以 -1 并添加到方程 (2) 來求解 m。
0 = m(-0.175) - b
12 = m(4.572) + b
12 = m(4.572 - 0.175) (3)
m = 12/(4.572 - 0.175) (4)
m = 2.729
將 m 的值代入等式 (1) 以確定 b 的值。
0 = 2.729 (0.175) + b (5)
b = -0.478
使用先前確定的 m 和 b 值寫出校正方程。
正確讀數 = 2.729(錯誤讀數)- 0.478
用兩個原始錯誤值檢查結果。
12 的正確讀數 = 2.729(4.572) - 0.478
= 12.00
0 的正確讀數 = 2.729(0.175) - 0.478
= 0.00
這兩個點區域內的任何讀數在經過校正方程調整后都應該更加準確。