CN103455383B - 误差校准装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种误差校准装置，包括：数据初始化模块，用于接收原始数据，并根据原始数据和对应理论值建立二维基准坐标系，计算原始数据在所述二维基准坐标系上对应的区间，并根据所述区间计算多个基准点；校准模块，用于根据所述多个基准点计算偏移误差，以及根据所述原始数据和所述多个基准点计算增益误差；输出模块，用于根据所述偏移误差和所述增益误差对所述原始数据进行补偿，并输出补偿后的实际值。本发明还公开了一种误差校准方法。本发明利用测试得到的基准点将数据分成若干个区域，对落点内的数据进行校准，系统的结构改变很小且不会改变数据产生之前的任何电路，结构简单。并且，提高了数据的校准精度，且不会影响数据的实时性。

Description

误差校准装置及方法

技术领域

本发明涉及信号处理技术领域，特别设计一种误差校准装置及误差校准方法。

背景技术

在工程应用的过程中，数据误差是不能避免的。不同的系统中的数据误差的来源与大小均不相同。在获知系统输入数据的情况下，例如sigma_delta ADC通过CIC滤波器的输出数据作为某系统的输入数据，由于加在ADC之前的数据已知，CIC输出数据有一个标准值的存在。由于受环境，电路自身的影响，加在ADC之前的电压输出的并非是想得到的值。数据的精度不高，从而达不到设计要求的情况下，就要对数据做校准处理。

现有的误差处理方法对于此类误差的处理方法有两种：

（1）在误差的源头处理，找到误差产生的原因，对系统进行调整。该种方法可以通过提高信号的分辨率实施。但是这种方法的缺点在于增加数据产生子系统或相关子系统的要求，改变系统的结构或提高系统的精度。在硬件电路设计上，会影响整个系统的电路面积和时间。具体而言，该种方法会导致电路的面积增加，处理时间加长。

（2）对数据做校准，利用数据误差的规律，对数据做相应的校准处理。该种方法可以对校准数据从而消减误差，求取一段时间的平均值是最常用的方法。但是这种方法的缺点在于数据不能放映当前时刻的系统情况，仅是一段时间的均值体现。对于实时性要求高的系统，该种方法是不能采用的。此外，求平均值的另一个缺点在于数据的准确度不高且与实时数据的差距大。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明一个目的在于提出一种校准精度高且结构简单的误差校准装置。本发明的另一个目的在于提出一种校准精度高的误差校准方法。

本发明第一方面的实施例提供一种误差校准装置，包括数据初始化模块，用于接收原始数据，并根据所述原始数据和所述原始数据对应的理论值建立二维基准坐标系，计算所述原始数据在所述二维基准坐标系上对应的区间，并根据所述区间计算多个基准点，其中，所述二维基准坐标系包括实际值曲线和理论值曲线，所述实际值曲线根据所述原始数据绘制，所述理论值曲线根据所述理论值绘制，所述理论值划分为多个区间；校准模块，所述校准模块与所述数据初始化模块相连，用于根据所述多个基准点计算偏移误差，以及根据所述原始数据和所述多个基准点计算增益误差；输出模块，所述输出模块与所述校准模块相连，用于根据所述偏移误差和所述增益误差对所述原始数据进行补偿，并输出补偿后的实际值。

根据本发明实施例的误差校准装置，利用计算得到的基准点将数据分成若干个区间，对区间落点内的数据进行校准，系统的结构改变很小且不会改变数据产生之前的任何电路，结构简单。

本发明第二方面的实施例提供一种误差校准方法，包括如下步骤：

接收原始数据，根据所述原始数据和所述原始数据对应的理论值建立二维基准坐标系建立二维基准坐标系，其中，所述二维基准坐标系包括实际值曲线和理论值曲线，所述实际值曲线根据所述原始数据绘制，所述理论值曲线根据所述理论值绘制，所述理论值划分为多个区间；

计算所述原始数据在所述二维基准坐标系上对应的区间，以及根据所述区间计算多个基准点；

根据所述多个基准点计算偏移误差，以及根据所述原始数据和所述多个基准点计算增益误差；以及

根据所述偏移误差和所述增益误差对所述原始数据进行补偿，并输出补偿后的实际值。

根据本发明实施例的误差校准方法，利用测试得到的基准点将数据分成若干个区间，对区间落点内的数据进行校准，系统的结构改变很小且不会改变数据产生之前的任何电路，结构简单。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明实施例的误差校准装置的示意图；

图2为实际值和理论值的坐标示意图；

图3为校准值曲线的示意图；

图4为二维基准坐标系的示意图；

图5为数据初始化模块的示意图；

图6（a）至图6（e）为校准模块的示意图；

图7为输出模块的示意图；

图8为本发明实施例的误差校准装置的电路时序图；以及

图9为本发明实施例的误差校准方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参考图1至图8对本发明实施例的误差校准装置进行描述。

如图1所示，本发明实施例的误差校准装置100包括数据初始化模块110、校准模块120和输出模块130。

数据初始化模块110用于接收原始数据，并根据所述原始数据和所述原始数据对应的理论值建立二维基准坐标系，其中二维基准坐标系包括实际值曲线和理论值曲线。

实际值曲线可以根据原始数据绘制，即以原始数据为基准绘制的曲线。理论值曲线可以根据理论值绘制，即以理论值为基准绘制的曲线，并且将理论值划分为多个区间。

图2示出了理论值和实际值曲线。由于在线性系统y=ax+b中，误差包括偏移误差（offset error）和增益误差（gain error）。图2中的理论值曲线为系统在理想状态下的曲线。但是在实际应用中，受环境，自身电路等因素的影响，系统都会产生或大或小的误差，实际值曲线为带有偏移误差和增益误差的输出值曲线。

如图3所示，为了校准数据的误差，将系统等分成为K个区间（interzone）,其中K个区间分别为interzone1、interzone2……interzoneN……interzoneK。

在理论值曲线上每个等分点所对应的值为理论值点，在实际曲线上，相同的理论值点所对应的实际数据值就是基准点的值，连接相邻的基准点组成校准值曲线。通过理论值曲线和实际值曲线可以得到等分点对应的K-1个理论值和K-1个校准点的坐标，其中K-1个理论值对于固定的系统而言是不变的。而K-1个校准点的坐标会受环境和自身电路的影响，因此校准点的坐标是不定的，需要更新。

图4为二维基准坐标系的示意图。如图4所示，二维基准坐标系的变量包括实际值和与实际值对应的理论值。

数据初始化模块110接收原始数据(x,y)，并计算原始数据在二维基准坐标系上对应的区间。其中，原始数据的分辨率可以为12bit（比特）。

原始数据总能在实际值曲线上找到自己的位置，然后确定本区域的两个理论值和校准点的纵坐标值。

如图4所示，将理论值x轴等分成为K-1等分，形成K个区间。等分点为x1,x2,…xk-1，每个等分点所对应的实际数据值就是基准点的值。区间间距x_n-x_m为固定值。将相邻的基准点近似成为线段，形成校准值曲线。

如图5所示，数据初始化模块110利用比较器（COMP）根据输入的原始数据in判断此数据落点位置，得到区间信息interzoneX，interzoneX拉高表示原始数据in落在区间interzoneX内。其中，如图4所示，interzoneX为（x_n，x_m）,即二维基准坐标系的理论值。区间端点的理论值所对应的坐标依次为(x_m,y_m')，(x_n,y_n')；区间端点的实际值即为基准点所对应的坐标为(x_m,y_m)，(x_n,y_n)。

数据初始化模块110利用多路选择器（MUX）根据区间计算多个基准点，其中多个基准点包括第一基准点y_m（基准点1），第二基准点y_n（基准点2），第三基准点y′_m（理论的1）和第四基准点y′_n（理论点2）。如图4所示，第一基准点y_m为x_n对应的实际值，第三基准点y′_m为x_n对应的理论值，第二基准点y_n为x_m对应的实际值，第四基准点y′_n为x_m对应的理论值。

原始数据in与y_m得差值为S2，即y-y_m的值，将y_n与y_m通过减法器（SUB）计算得到差值作为S1，y_n-y_m的值。

校准模块120与数据初始化模块110相连，根据多个基准点计算偏移误差（offseterror），以及根据所述原始数据和所述多个基准点计算增益误差（gain error）。

如图4所示，在原始数据y的第n个区域中，该区域所在的区域基准点的坐标为(x_m,y_m)，(x_n,y_n)，由直线方程可以得到以上数据都是已知的，故可以得到x的值，通过方程理论值曲线可以知道理论值曲线上x点对应的y值，从而消除了偏移误差和增益误差。

下面分别对偏移误差和增益误差的处理方式进行描述。

校准模块120计算偏移误差为第一基准点y_m和第三基准点y′_m的差值，即y_m—y_m'。其中，每个区间的偏移误差是不相等的。

校准模块120计算增益误差，包括如下步骤：

首先计算单位增益误差的间距，并设置初始计数值为0。具体地，计算区间的增益误差y_n-y_n'、原始数据(x,y)的增益误差y-y_m以及区间间距x_n—x_m。由于理论值曲线上的点(x,y)的x值与y值是相等的，则x_n—x_m即为y_n-y_m。

以上是基于电路的原理部分，但是在实际的处理中，只计算出即的值，然后计算单位误差的间距其中，单位误差的间距为误差值增加1时的间距。

采用时间为代价的减法运算，采用流水操作。定义计数器，如果计数器的计数值实际值与第一基准点y_m的第一差值，即小于y-y_m的情况下，每单位误差间距做加1处理直至计数值等于或大于第一差值，则最后的计数值为增益误差。

下面结合图6（a）至图6（e）对校准模块的工作流程进行描述。其中，校准模块包括多路选择器、加法器、减法器和比较器。

如图6（a）所示，通过比较器（COMP）将S1与区间间距S3进行比较，其中S3=x_n-x_m。如果S 1>S3，则得到比较器的输出值C1为1，否则为0。根据C1的值得到S1与S3的差值S4。其中，S4为偏移误差。如果C1=1，则利用多路选择器输出S4=S1-S3，否则输出S4=S3-S1。

如图6（b）所示，S5的初始值为S4，判断S5的值是否为0，在不为0的情况下，利用减法器（SUB）将S5减去1的值S6后赋值给S5，直到S6的值为0。

如图6（c）所示，在S6不为0的情况下，利用加法器将S2与初值为0的S7做加法，赋值给S7。直至S6=0时，得到稳定的S7的值。

如图6（d）所示，在S6=1的时刻，通过多路选择器（MUX）赋值S7给信号S8，并利用比较器（COMP）对S8和S1进行判断，当S8>S1时，比较器输出值C2为1，否则C2的值为0。在C2=1的情况下，利用减法器（SUB）S8减去S1的值赋值S8，直至C2=0。在其他的情况下S8的值为0。

如图6（e）所示，利用比较器（COMP）对S8和S 1进行判断，当S8>S 1时，当比较器（COMP）的输出值C2=1，通过加法器（ADD）将初始值为0的S9加1，然后赋值给S9，直到C2=0，则S9的值为误差值。

输出模块130与校准模块120相连，根据偏移误差和增益误差对原始数据进行补偿，并输出补偿后的实际值。

其中，补偿后的实际值为y'=y_m±offseterror±counter，y'为补偿后的实际值，offseterror为偏移误差，counter为增益误差。

对于偏移误差，如果第二基准点y_n与第一基准点y_m的第二差值大于第四基准点y′_n和第三基准点y′_m的第三差值，即y_n-y_m大于y_n'-y_m'，则输出模块130通过将输入的原始数据减去偏移误差以进行偏移误差的补偿，即输入的原始数据y减去offset error的值以消除偏移误差。

如果第二差值小于第三差值，即y_n-y_m小于y_n'-y_m'，则输出模块130通过将输入的原始数据加上偏移误差以进行偏移误差的补偿，即y加上offset error的值以消除偏移误差。

在本发明的一个实施例中，由于y_m'＝y_m±offseterror，则y'=y′_m+counter。

如图7所示，根据C1的值判断y_m'+S2的值与S9的值做加法还是减法，如果C1=0，则利用减法器将y_m'+S2的值与S9相加，即y'=y_m'+S2-S9。如果C1=1，则利用加法器将y_m'+S2的值与S9相加，即y'=y_m'+S2+S9得到S10的值，其中S10的值就是误差校准的最后输出，即补偿后的实际值。

在本发明的另一个实施例中，输入的原始数据和输出的补偿后的实际值的分辨率相同，例如，输入的原始数据和输出的补偿后的实际值均为12bit。采用本发明实施例的误差校准装置对12bits的数据进行校准，误差不大于1bit。

下面参考图8对本发明实施例的误差校正装置的电路时序图。其中，clk为时钟信号，reset为复位信号，in为输入信号。

通过数据输入模块110输入的原始数据为120，208。其中，原始数据120对应的区间为interzoneM，第一至第四基准点分别为y_m=102，y_n=210，y_m'=100，y_n'=200，其中102，210为实际基准点，100，200为理论点。

原始数据208对应的区间为interzoneN，第一至第四基准点分别为y_m=194，y_n=284，y_m'=200，y_n'=300，其中194，284为实际基准点，200，300为理论点。

对于原始数据120，对应的S1=y_m-y_n=108；S2=in-y_m=18；S3=100，校准模块120根据S1>S3，可以得到C1=1。偏移误差S4在C1拉高时为S1-S3=8。下一个时钟，将S4的值赋给S5，S5作递减1的操作，然后赋值给S6。S7的初始值为0，在S6不等于0，即S6！=0时，S7=S7+S2，直到S6=0为止，数据S7=134保持；在S6=1时，将S7=134的值赋值给S8，判断S8与S1的大小，如果S8>S1，则C2=1，否则C2=0，此时S8=134，进行S8=S8-S1=26操作，判断S8与S1的大小，直到S8<S1为止。C2为高时，初始值为0的S9加1，C2拉低后，S9为0。

对于原始数据208，对应的S1=y_m-y_n=90；S2=in-y_m=14；S3=100，校准模块120根据S1<S3得到C1=0；S4在C1拉高时为S3-S1=10。下一个时钟，将S4的值赋给S5，S5作递减1的操作，赋值给S6。S7的初始值为0，在S6！=0时，S7=S7+S2，直到S6=0为止，数据S7=140保持；在S6=1时，将S7=140的值赋值给S8，判断S8与S1的大小，如果S8>S1，C2=1，否则C2=0，此时S8=140，做S8=S8-S1=50操作，判断S8与S1的大小，直到S8<S1为止。C2为高时，初始值为0的S9加1，C2拉低后，S9为0。

数据输出模块130根据上述计算得到误差值S9计算补偿后的实际值S10，即校准后的输出数据。对于原始数据120，输出y'_m=y′m+S2-counter，y'=117；对于原始数据208，输出y'=y′_m+S2+counter，y'=209。

根据本发明实施例的误差校准装置，利用测试得到的基准点将数据分成若干个区域，对落点内的数据进行校准，系统的结构改变很小且不会改变数据产生之前的任何电路，结构简单。并且，提高了数据的校准精度，且不会影响数据的实时性。

下面参考图9对本发明实施例的误差校准方法进行描述。

如图9所示，本发明实施例的误差校准方法，包括如下步骤：

步骤S901，接收原始数据，根据原始数据和原始数据对应的理论值建立二维基准坐标系建立二维基准坐标系。

二维基准坐标系包括实际值曲线和理论值曲线。其中，实际值曲线可以根据原始数据绘制，即以原始数据为基准绘制的曲线。理论值曲线可以根据理论值绘制，即以理论值为基准绘制的曲线，理论值划分为多个区间。

图2示出了理论值和实际值曲线。由于在线性系统y=ax+b中，误差包括偏移误差（offet error）和增益误差（gain error）。图2中的理论值曲线为系统为理想状态下的曲线。但是在实际应用中，受环境，自身电路等因素的影响，系统都会产生或大或小的误差，实际值曲线为带有偏移误差和增益误差的输出值曲线。

如图3所示，为了校准数据的误差，将系统等分成为K个区间（interzone）,其中K个区间分别为interzone1、interzone2……interzoneN……interzoneK。

在理论值曲线上每个等分点所对应的值为理论值点，在实际曲线上，相同的理论值点所对应的实际数据值就是基准点的值，连接相邻的基准点组成校准值曲线。通过理论值曲线和实际值曲线可以得到等分点对应的K-1个理论值和K-1个校准点的坐标，其中K-1个理论值对于固定的系统而言是不变的。而K-1个校准点的坐标会受环境和自身电路的影响，因此校准点的坐标是不定的，需要更新。

图4为二维基准坐标系的示意图。如图4所示，二维基准坐标系的变量包括实际值和与实际值对应的理论值。

步骤S902，接收原始数据(x,y)，并计算原始数据在所述二维基准坐标系上对应的区间，以及根据区间计算多个基准点。其中，原始数据的分辨率可以为12bit（比特）。

原始数据总能在实际值曲线上找到自己的位置，然后确定本区域的两个理论值和校准点的纵坐标值。

如图4所示，将理论值x轴等分成为K-1等分，形成K个区间。等分点为x1,x2,…xk-1，每个等分点所对应的实际数据值就是基准点的值。区间间距x_n-x_m为固定值。将相邻的基准点近似成为线段，形成校准值曲线。

如图5所示，利用比较器（COMP）根据输入的原始数据in判断此数据落点位置，得到区间信息interzoneX，interzoneX拉高表示原始数据in落在区间interzoneX内。其中，如图4所示，interzoneX为（x_n，x_m）,即二维基准坐标系的理论值。区间端点的理论值所对应的坐标依次为(x_m,y_m')，(x_n,y_n')；区间端点的实际值即为基准点所对应的坐标为(x_m,y_m)，(x_n,y_n)。

利用多路选择器（MUX）根据区间计算多个基准点，其中多个基准点包括第一基准点y_m（基准点1），第二基准点y_n（基准点2），第三基准点y′_m（理论的1）和第四基准点y′_n（理论点2）。如图4所示，第一基准点y_m为x_n对应的实际值，第三基准点y′_m为x_n对应的理论值，第二基准点y_n为x_m对应的实际值，第四基准点y′_n为x_m对应的理论值。

原始数据in与y_m得差值为S2，即y-y_m的值，将y_n与y_m)通过减法器（SUB）计算得到差值作为S1，y_n-y_m的值。

步骤S903，根据多个基准点计算偏移误差，以及根据原始数据和多个基准点计算增益误差。

如图4所示。在原始数据y的第n个区域中，该区域所在的区域基准点的坐标为(x_m,y_m)，(x_n,y_n)，由直线方程可以得到以上数据都是已知的，故可以得到x的值，通过方程理论值曲线可以知道理论值曲线上x点对应的y值，从而消除了偏移误差和增益误差。

偏移误差为第一基准点y_m和第三基准点y′_m的差值，即y_m—y_m '。其中，每个区间的偏移误差是不相等的。

具体地，首先计算单位增益误差的间距，并设置初始计数值为0。具体地，计算区间的增益误差y_n-y_n'、原始数据(x,y)的增益误差y-y_m以及区间间距x_n—x_m。由于理论值曲线上的点(x,y)的x值与y值是相等的，则x_n—x_m即为y_n-y_m。

以上是基于电路的原理部分，但是在实际的处理中，只计算出即的值，然后计算单位误差的间距其中，单位误差的间距为误差值增加1时的间距。

采用时间为代价的减法运算，采用流水操作。定义计数器，如果计数器的计数值实际值与第一基准点y_m的第一差值，即小于y-y_m的情况下，每单位误差间距做加1处理直至计数值等于或大于第一差值，则最后的计数值为增益误差。

步骤S904，根据偏移误差和增益误差对原始数据进行补偿，并输出补偿后的实际值。

补偿后的实际值为y＝y_m±offseterror±counter，y为补偿后的实际值，offseterror为偏移误差，counter为增益误差。

对于偏移误差，如果第二基准点y_n与第一基准点y_m的第二差值大于第四基准点y′_n和第三基准点y′_m的第三差值，即y_n-y_m大于y_n'-y_m'，则通过将输入的原始数据减去偏移误差以进行偏移误差的补偿，即输入值y减去offset error的值以消除偏移误差。

如果第二差值小于第三差值，即y_n-y_m小于y_n'-y_m'，则通过将输入的原始数据加上偏移误差以进行偏移误差的补偿，即y加上offset error的值以消除偏移误差。

在本发明的一个实施例中，由于y_m'＝y_m±offseterror，则y'=y′_m+counter。

如图7所示，根据C1的值判断y_m'+S2的值与S9的值做加法还是减法，如果C1=0，则利用减法器将y_m'+S2的值与S9相加，即y'=y_m'+S2-S9。如果C1=1，则利用加法器将y_m'+S2的值与S9相加，即y'=y_m'+S2+S9得到S10的值，其中S10的值就是误差校准的最后输出，即补偿后的实际值。

在本发明的另一个实施例中，输入的原始数据和输出的补偿后的实际值的分辨率相同，例如，输入的原始数据和输出的补偿后的实际值均为12bit。采用本发明实施例的误差校准装置对12bits的数据进行校准，误差不大于1bit。

根据本发明实施例的误差校准方法，利用测试得到的基准点将数据分成若干个区域，对落点内的数据进行校准，系统的结构改变很小且不会改变数据产生之前的任何电路，结构简单。并且，提高了数据的校准精度，且不会影响数据的实时性。流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM），可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（CDROM）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种误差校准装置，其特征在于，包括：

数据初始化模块，用于接收原始数据，并根据所述原始数据和所述原始数据对应的理论值建立二维基准坐标系，计算所述原始数据在所述二维基准坐标系上对应的区间，并利用多路选择器根据所述区间计算多个基准点，其中，所述二维基准坐标系包括实际值曲线和理论值曲线，所述实际值曲线根据所述原始数据绘制，所述理论值曲线根据所述理论值绘制，所述理论值划分为多个区间；

校准模块，所述校准模块与所述数据初始化模块相连，用于根据所述多个基准点计算偏移误差，以及根据所述原始数据和所述多个基准点计算增益误差；以及

输出模块，所述输出模块与所述校准模块相连，用于根据所述偏移误差和所述增益误差对所述原始数据进行补偿，并输出补偿后的实际值，

设所述区间在所述二维基准坐标系的理论值对应为(x_n，x_m)，则数据初始化模块计算得到多个基准点包括第一基准点y_m，第二基准点y_n，第三基准点y′_m和第四基准点y′_n，其中，所述第一基准点y_m为x_n对应的实际值，所述第三基准点y′_m为x_n对应的理论值，所述第二基准点y_n为x_m对应的实际值，所述第四基准点y′_n为x_m对应的理论值，

所述校准模块计算所述偏移误差为所述第一基准点y_m和所述第三基准点y′_m的差值，

所述校准模块计算单位增益误差的间距，并设置初始计数值为0，

如果所述计数值小于所述x_m对应的实际值与所述第一基准点y_m的第一差值，则将所述单位增益误差的间距进行加1处理直至所述计数值等于或大于所述第一差值，则所述计数值为所述增益误差 ，

所述输出模块根据所述偏移误差和所述增益误差对所述原始数据进行补偿，计算所述补偿后的实际值为y'＝y_m±offseterror±counter，其中，y'为所述补偿后的实际值，offseterror为偏移误差，counter为增益误差。

2.如权利要求1所述的误差校准装置，其特征在于，所述校准模块根据所述第一至第四基准点计算所述单位增益误差的间距，其中，

所述单位增益误差的间距为

3.如权利要求1所述的误差校准装置，其特征在于，如果所述第二基准点y_n与所述第一基准点y_m的第二差值大于所述第四基准点y′_n和所述第三基准点y′_m的第三差值，则所述输出模块通过将输入的所述原始数据减去所述偏移误差以进行偏移误差的补偿；

如果所述第二差值小于所述第三差值，则所述输出模块通过将输入的所述原始数据加上所述偏移误差以进行偏移误差的补偿。

4.如权利要求1-3中任一项所述的误差校准装置，其特征在于，所述原始数据和所述补偿后的实际值的分辨率相同。

5.一种误差校准方法，其特征在于，包括如下步骤：

接收原始数据，根据所述原始数据和所述原始数据对应的理论值建立二维基准坐标系，其中，所述二维基准坐标系包括实际值曲线和理论值曲线，所述实际值曲线根据所述原始数据绘制，所述理论值曲线根据所述理论值绘制，所述理论值划分为多个区间；

计算所述原始数据在所述二维基准坐标系上对应的区间，以及利用多路选择器根据所述区间计算多个基准点；

根据所述多个基准点计算偏移误差，以及根据所述原始数据和所述多个基准点计算增益误差；以及

根据所述偏移误差和所述增益误差对所述原始数据进行补偿，并输出补偿后的实际值，

所述根据区间计算多个基准点，包括如下步骤：

设所述区间在所述二维基准坐标系的理论值对应为(x_n，x_m)，则计算得到的所述多个基准点包括第一基准点y_m，第二基准点y_n，第三基准点y′_m和第四基准点y′_n，其中，所述第一基准点y_m为x_n对应的实际值，所述第三基准点y′_m为x_n对应的理论值， 所述第二基准点y_n为x_m对应的实际值，所述第四基准点y′_n为x_m对应的理论值

所述偏移误差为所述第一基准点y_m和所述第三基准点y′_m的差值，

所述计算增益误差，包括如下步骤：

计算单位增益误差的间距，并设置初始计数值为0，

如果所述计数值小于所述x_m对应的实际值与所述第一基准点y_m的第一差值，则将所述单位增益误差的间距进行加1处理直至所述计数值等于或大于所述第一差值，则所述计数值为所述增益误差 ，

所述根据偏移误差和所述增益误差对所述原始数据进行补偿，包括如下步骤：

计算所述补偿后的实际值为y'＝y_m±offseterror±counter，其中，y'为所述补偿后的实际值，offseterror为偏移误差，counter为增益误差。

6.如权利要求5所述的误差校准方法，其特征在于，所述单位增益误差的间距为

7.如权利要求5所述的误差校准方法，其特征在于，如果所述第二基准点y_n与所述第一基准点y_m的第二差值大于所述第四基准点y′_n和所述第三基准点y′_m的第三差值，则输出模块通过将输入的所述原始数据减去所述偏移误差以进行偏移误差的补偿；

如果所述第二差值小于所述第三差值，则所述输出模块通过将输入的所述原始数据加上所述偏移误差以进行偏移误差的补偿。

8.如权利要求5-7中任一项所述的误差校准方法，其特征在于，所述原始数据和所述补偿后的实际值的分辨率相同。