论文摘要
电化学传感器的准确性对气体检测系统的性能起着决定性作用,由于受到环境的各种影响,传感器的输出没有能够真正反映被测量,测量数据与实际值总会有一定的误差,如何对其进行线性化和非线性误差补偿的研究己成为国内外研究的一项重要课题。分析和比较了当前常用的几种数据补偿方法的优势和不足,给出了一种基于改进偏最小二乘法的数据补偿算法。该算法通过拟合修正系数(实际值/测量值)与当前环境的关系式,并引入环境参数的高阶项作为新的变量,利用相关性分析排除跟修正系数线性无关的部分项,最后对模型进行求解,得到修正系数关于环境参数的多项式,从而实现对传感器的补偿。在现实测量中,先根据当前环境参数值求出修正系数,即可由测量值得到实际值。新方法可以通过不断添加环境参数的高阶项使误差不断减小,并最终达到合理范围,可适用于各种不同精度的要求,改善了传统的偏最小二乘法用于数据补偿时模型简单的缺陷。在总体安全检测与评估系统的数据采集与预处理模块中使用了该补偿算法对CO电化学传感器进行数据补偿。选取了温度和湿度作为传感器数据补偿时的参数,最终拟合出修正系数关于温度和湿度的回归关系式。测试结果表明,使用基于改进偏最小二乘法的数据补偿方法,相比于传统的偏最小二乘法,精确度有了较大的提高。
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