Linearität

Die in diesem Kontext behandelte Linearität bezieht sich auf die Zusammenhänge von physikalischen Größen aus der Elektronik. Eine Linearität von physikalischen Größen wie Spannungen oder Strömen ist dann gegeben, wenn sich eine Ausgangsgröße vollkommen proportional zur Eingangsgröße verhält, jede Eingangsspannungsänderung hat eine proportionale Ausgangsstrom- oder Ausgangsspannungsänderung zur Folge. Dabei ist es wichtig, dass die Änderungen nicht von dem absoluten Pegel abhängen, sondern dass bei einem niedrigen Pegel die gleiche Änderung entsteht, wie bei einem hohen.


Bewirkt beispielsweise eine Eingangsspannungsänderung von 1 V eine Ausgangsstromänderung von 100 mA, dann muss eine Eingangsspannungsänderung von 2,5 V eine Ausgangsstromänderung von 250 mA zur Folge haben. In diesem Fall ist die Änderung linear, bei jeder anderen Ausgangsstromänderung wäre sie hingegen nichtlinear. Grafisch zeigt sich die Linearität als Abweichung von einer idealen Geraden.

Linearitätszusammenhang

Linearitätszusammenhang

Die meisten Sensoren erzeugen aus dem physikalischen Messsignal eine Spannung, die nichtlinear zum Messsignal ist. Oft handelt es sich bei den Sensor-Kennlinien um empirische Kurven, die für einen bestimmten Größenbereich gelten. Aus diesen nichtlinearen physikalischen Funktionen muss durch Linearisierung eine proportionale Ausgangsfunktion für die Weiterverarbeitung des Messsignals gebildet werden. Solche Linearisierungen können durch inverse Kennlinien in analogen Schaltungstechniken oder durch A/D-Wandler mit anschließender digitaler Verarbeitung nachgebildet werden.

Informationen zum Artikel
Deutsch: Linearität
Englisch: linearity
Veröffentlicht: 05.04.2010
Wörter: 220
Tags: #Elektronik-Grundlagen
Links: A/D (AD-Wandler), Analog, Elektronik, Kennlinie, Pegel