在電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)踐中，一般希望系統(tǒng)的輸入和輸出呈現(xiàn)出線性關(guān)系，這樣就可準(zhǔn)確地得出被測(cè)量。然而現(xiàn)實(shí)世界中大量存在的是非線性關(guān)系，測(cè)量系統(tǒng)往往存在非線性環(huán)節(jié)，特別是傳感器的輸出信號(hào)與被測(cè)物理量之間一般呈非線性關(guān)系。造成非線性的原因主要有兩個(gè)方面：一是由于許多傳感器的變換原理并非線性；二是由于所采用的測(cè)量電路的非線性。為了擴(kuò)大傳感器的動(dòng)態(tài)范圍，提高測(cè)量精度，通常需要增加非線性環(huán)節(jié)，用一個(gè)非線性特性來(lái)校正傳感器的非線性特性，對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)償，稱為線性化處理。常用的線性化處理方法有：C5610    
    ①采用模擬電路，如采用對(duì)數(shù)、指數(shù)、三角函數(shù)運(yùn)算放大器等，實(shí)現(xiàn)高精度的校準(zhǔn)難
度較大。
    ②采用數(shù)字電路，如數(shù)字控制分段校正，能獲得較高的精度。

    ③利用微處理器的處理功能，采用軟件方法對(duì)非線性信號(hào)進(jìn)行處理，方便靈活，可根據(jù)需要使其達(dá)到理想的精度要求。

    在電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，軟件線性化處理方法的結(jié)構(gòu)和原理框圖如圖2.1所示。 C585-NAD

        x        y1=(x)     y2=kf（x)                  x=f1(y2)
     _______傳感器____放大器____A/D轉(zhuǎn)換器_____軟件性化器_____顯示
   （ 被測(cè)量）

              圖2.1  軟件線性化處理方法的結(jié)構(gòu)和原理框圖

    圖2.1中，被測(cè)量x經(jīng)傳感器變換成電量1，其非絨性關(guān)系大部分情況下不能用函數(shù)關(guān)系明確表示，Yl與x的非線性關(guān)系經(jīng)常是用圖表表示的，Y1經(jīng)線性放大器放大得到Y(jié)2，與x仍為非線性關(guān)系。若在放大器后引入線性化處理單元，則利用線性化單元本身的非線性特性來(lái)對(duì)傳感器的非線性特性進(jìn)行補(bǔ)償，使得整個(gè)系統(tǒng)的輸出量y與輸入量x之間具有線性關(guān)系。

    2.1.1  非線性函數(shù)補(bǔ)償法

    被測(cè)量x經(jīng)傳感器變換成電量少，的非線性函數(shù)關(guān)系為已知時(shí)，可以用軟件法容易地實(shí)現(xiàn)被測(cè)量的線性化。例如，熱敏電阻溫度傳感器的線性化單元為對(duì)數(shù)運(yùn)算。在圖2.2所示溫度測(cè)量裝置方框圖中，已知熱敏電阻在絕對(duì)溫度丁時(shí)的阻值RT為

    RT=RoeB  (T_1/TO)                                                 (2.1)

式中，R。為熱敏電阻在某一絕對(duì)溫度To時(shí)的阻值；B代表熱敏電阻材料常數(shù)。

   線性化單元輸入與輸出之間的關(guān)系為電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中常用的數(shù)值處理方法靜靜酶
                      1  1  RT                                            (2.2)
                   T=__+__1n__
                      TO B   RO
孽警性化單元的運(yùn)算為自然對(duì)數(shù)，用模擬器件實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)運(yùn)算要增加硬件成本，還可能帶來(lái)非線性誤差。采用軟件程序處理，能有效發(fā)揮cPu的優(yōu)越性。
                        T          RT=ReoB(T-1/TO)    T
               環(huán)境溫度___ 熱敏電阻___ 線性化處理單元___顯示

                圖2.2溫度測(cè)量裝置方框圖