4. 模拟量采集精度与线性度测试
测试对象与判据
本例针对机舱自动化系统模拟量输入（AI）通道，选取温度、压力、流量三类典型测点，用标准信号源（如 Fluke 754 或高精度 4–20 mA 回路校验仪）在量程内施加多点阶跃信号，由上位监控站读取工程值，计算采集误差、线性度与回差，并与规格书精度指标比对。测试前需确认通道已在例3中完成地址映射与量程核对，且信号源精度应优于被测通道精度一个等级（例如被测 ±0.5% FS，信号源应优于 ±0.1%）。
判据约定：以量程的百分比表示误差，误差 = (显示值 − 标准值) / 量程 × 100%；线性度取各测试点误差相对拟合直线的最大偏差；回差取同一测试点正、反行程显示值之差的最大值。规格书典型要求为：精度 ±0.5% FS，线性度 ≤0.3% FS，回差 ≤0.2% FS。
测试实施要点
以 0–100% 量程的 0%、25%、50%、75%、100% 五个点作为基础测试点，正行程由低到高逐点施加并稳定后读数，反行程由高到低逐点施加并读数。每个点稳定时间不少于 5 s，读数取 3 次平均以抑制噪声。对温度通道（如 Pt100 经变送器输出 4–20 mA，量程 0–150 ℃），标准值按 标准值 = 量程下限 + (mA − 4) / 16 × 量程跨度 换算；压力通道（0–1.6 MPa）与流量通道（0–100 m³/h）同理。
示例数据（教学假设，非实测）：某压力通道量程 0–1.6 MPa，规格 ±0.5% FS。正行程 50% 点标准值 0.800 MPa，显示 0.804 MPa，误差 +0.25% FS；反行程同点显示 0.798 MPa，回差 0.006 MPa 即 0.375% FS，已超 0.2% FS 限值，需排查滤波时间常数与变送器阻尼设置。
测试记录示例
| 测点 | 量程 | 测试点 | 标准值 | 正行程显示 | 反行程显示 | 误差(%FS) | 回差(%FS) | 判定 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PT-101 | 0–1.6 MPa | 50% | 0.800 | 0.804 | 0.798 | +0.25 | 0.375 | 回差超限 |
| TT-201 | 0–150 ℃ | 50% | 75.0 | 75.2 | 74.9 | +0.13 | 0.20 | 合格 |
| FT-301 | 0–100 m³/h | 75% | 75.0 | 75.3 | 75.1 | +0.30 | 0.20 | 合格 |
记录完成后，将各点误差绘制成趋势，若误差随量程单调偏移，优先核查量程零点与满度标定；若呈非线性弯曲，则检查 A/D 通道或变送器线性。所有超限项须在整改后复测并更新记录。