[发明专利]一种数字万用表的非线性误差补偿方法

摘要

本发明公开了一种数字万用表的非线性误差补偿方法，将放大器输入端输入的参考值范围划分为五个区间，然后再根据区间内非线性绝对误差与该区间允许非线性绝对误差的比值来设置区间的分段数，将每个区间按照分段数平均分段；对于每个分段，分别获取若干组数据，每组数据包括参考值和对应的测量值，其中应当有两组数据的参考值位于分段的端点，并且根据对应的测量值得到该分段对应的测量值范围；根据拟合数据对每个分段进行多项式拟合得到多项式公式；在实际测量时，根据测量值对应的测量值范围选择对应多项式公式，计算得到校正值。采用本发明可以对数字万用表中放大器和ADC带来的非线性误差进行补偿，提高数字万用表的线性性能。

主权项

1.一种数字万用表的非线性误差补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将放大器输入端输入的参考值范围[‑V,V]划分为五个区间：[‑V,‑v2]、[‑v2,‑v1]、[‑v1,v1]、[v1,v2]、[v2,V]，其中0＜v1＜v2＜V，V＝Vs/K，Vs表示ADC采集量化电压绝对值的上限，K表示放大器的放大倍数；S2：采集[0,v₁]、[v₁,v₂]、[v₂,V]三个区间的数据，对于每个区间，向放大器输入端输入若干个参考值y，根据参考值y放大后对应的实际值z＝Ky和ADC采集量化的测量值x计算得到该区间的非线性绝对误差δ_i，其中i＝1,2,3，δ₁、δ₂、δ₃分别表示区间[0,v₁]、[v₁,v₂]、[v₂,V]的非线性绝对误差；计算该区间非线性绝对误差与该区间允许非线性绝对误差的比值表示向上取整，则设置该区间的分段数N_i≥n_i；因此[‑v₁,v₁]的分段数为2N₁，[v₁,v₂]和[‑v₂,‑v₁]的分段数为N₂，[v₂,V]和[‑V,‑v₂]的分段数为N₃，将每个区间按照分段数平均分段，记整个采集电压范围[‑V,V]的分段数为M；S3：对于步骤S2得到的M个分段，分别获取Q组数据，每组数据包括参考值和对应的测量值，Q组数据中应当有两组数据的参考值位于分段的端点，并且根据端点参考值对应的测量值得到该分段对应的测量值范围；S4：根据每个分段的拟合数据进行多项式拟合，得到各个分段中实际值与测量值之间的多项式公式，保存各个多项式公式及对应的测量值范围；S5：在数字万用表实际测量时，对于ADC采集量化的测量值x，根据各分段对应的测量值范围判断测量值x所对应的分段，选择对应分段的多项式公式，根据测量值x计算得到校正值。