C语言实现Pt100温度传感器线性拟合与直线绘制

本文将介绍如何使用C语言对Pt100温度传感器采集的数据进行线性拟合，并绘制出拟合直线。

问题描述

假设我们有一组Pt100温度传感器采集到的数据，如下表所示：

| 实际温度t/℃ | 43.3 | 53.1 | 62.9 | 72.6 | 82.3 | 90.2 | 102.1 | 111.8 | |---|---|---|---|---|---|---|---|---| | Pt100电阻R/Ω | 116.1 | 119.2 | 122.1 | 125.2 | 128.8 | 132.4 | 136.5 | 139.7 |

我们需要找到一条尽可能通过所有数据点的直线，以便根据Pt100电阻值估算实际温度。

代码实现

以下是一个简单的使用C语言绘制直线图的示例代码，该直线尽可能通过给定的数据点：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>

void drawLine(double x[], double y[], int n) {
    double x_mean = 0.0, y_mean = 0.0;
    double b = 0.0, a = 0.0;
    
    // 计算平均值
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        x_mean += x[i];
        y_mean += y[i];
    }
    x_mean = x_mean / n;
    y_mean = y_mean / n;
    
    // 计算斜率和截距
    double numerator = 0.0, denominator = 0.0;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        numerator += (x[i] - x_mean) * (y[i] - y_mean);
        denominator += pow(x[i] - x_mean, 2);
    }
    
    b = numerator / denominator;
    a = y_mean - b * x_mean;
    
    printf('拟合直线的方程为：y = %.4f + %.4f * x\n', a, b);
}

int main() {
    double x[] = {43.3, 53.1, 62.9, 72.6, 82.3, 90.2, 102.1, 111.8}; // 实际温度
    double y[] = {116.1, 119.2, 122.1, 125.2, 128.8, 132.4, 136.5, 139.7}; // Pt100电阻
    int n = sizeof(x) / sizeof(x[0]);
    
    drawLine(x, y, n);
    
    return 0;
}

这段代码首先定义了一个drawLine函数，该函数接受两个数组 x 和 y 作为参数，以及数据点的数量 n。

首先，函数计算 x 和 y 的平均值 x_mean 和 y_mean。
然后，根据最小二乘法计算斜率 b 和截距 a。
最后，函数打印出拟合直线的方程：y = a + b * x。

在 main 函数中，我们声明了两个数组 x 和 y，分别存储实际温度和Pt100电阻值。

n 表示数据点的数量。
调用 drawLine 函数，传入 x、y 和 n，计算并打印拟合直线方程。

注意

此代码仅提供了一个简单的线性拟合示例，可能无法处理非线性关系或离群点。
如果你需要更准确的拟合结果，可以考虑使用其他方法或库来进行曲线拟合。
此代码示例没有进行实际的图形绘制，如果需要可视化拟合直线，可以使用图形库，如gnuplot。

希望这个示例能够帮助你理解如何使用C语言进行Pt100温度传感器的线性拟合！