传感器的数字滤波技术

时间:2023-03-15作者:佚名
传感器的输出信号被采入计算机后往往要先进行适当的预处理,其目的是去除混杂在有用信号中的各种干扰,并对检测系统的非线性、零位误差和增益误差等进行补偿和修正。数字信号预处理一般用软件的方法来实现。

数字滤波
混杂在有用信号中的干扰信号有两大类:周期性干扰和随机性干扰。典型的周期干扰是50Hz的工频干扰,采用积分时间为20ms整数倍的双积分型A/D转换器,可有效地消除其影响。对于随机性干扰,可采用数字滤波的方法予以削弱或消除。
数字滤波实质上是一种程序滤波,与模拟滤波相比具有如下优点:
①不需要额外的硬件设备,不存在阻抗匹配问题,可以使多个输入通道共用一套数字滤波程序,从而降低了仪器的硬件成本。
②可以对频率很低或很高的信号实现滤波。
③可以根据信号的不同而采用不同的滤波方法或滤波参数,灵活、方便、功能强。数字滤波的方法很多,下面介绍几种常用的方法。
1.中值滤波
中值滤波方法对缓慢变化的信号中由于偶然因素引起的脉冲干扰具有良好的滤除效果。其原理是,对信号连续进行n次采样,然后对采样值排序,并取序列中位值作为采样有效值。程序算法就是通用的排序算法。采样次数n一般取为大于3的奇数。当n>5时排序过程比较复杂,可采用“冒泡”算法。
2.算术平均滤波
算术平均滤波方法的原理是,对信号连续进行n次采样,以其算术平均值作为有效采样值。该方法对压力、流量等具有周期脉动特点的信号具有良好的滤波效果。采样次数n越大,滤波效果越好,但灵敏度也越低,为便于运算处理,常取n = 4、8、16。

传感器的数字滤波技术

图 滑动平均滤波程序流程图

传感器是机电一体化产品中不可缺少的重要组成部分之一,是实现自动控制、自动调节的关键环节。传感器把被测物理量(大多数为非电量)检测出来,转换成与之相应的其他易于测量的物理量(大多数为电量)。随后,这个信息被传送给信息处理部分进行判断、运算、存贮、进而控制被测量。其水平高低在很大程度上影响和决定着系统的功能;其水平越高,系统的自动化程度就越高。在一套完整的机电一体化系统中,如果不能利用传感检测技术对被控对象的各项参数进行及时准确地检测出并转换成易于传送和处理的信号,我们所需要的用于系统控制的信息就无法获得,进而使整个系统就无法正常有效的工作。传感器输出信息正确与否将直接影响整个系统的工作,因此,传感器的正确选择和应用十分重要。

相关阅读

值得参考!老电工自己开发的配网继电保护定值管理系统

配电网是电力系统的重要组成部分,其稳定运行直接关系到经济发展和社会生活的正常进行。继电保护定值管理作为确保配电网安全与稳定运行的关键环节,承担着监测和保护电力设备的...
2024-10-09
值得参考!老电工自己开发的配网继电保护定值管理系统

能防止交流接触器断电不释放的自耦降压启动线路,收藏!

交流接触器线圈断电后释放慢或不释放, 容易使被控电动机不能立即停止运转, 在某些场合下会引起严重事故。 本例线路能有效解决这一问题。 能防止交流接触器断电不释放的自耦降...
2023-07-05
能防止交流接触器断电不释放的自耦降压启动线路,收藏!

如何使用PLC改造传统电路,实现PLC控制设备

【免费下载】 PLC软件下载_PLC软件安装教程_PLC手册下载_PLC案例下载! 【免费学习】 变频器精品课程_西门子PLC精品教程_三菱PLC精品教程! 有很多初学者在刚学PLC的时候,搞不清楚如何...
2023-06-27

基于LM337T的负可调电源电路图

这是基于LM337T的负可调电源电路图。该电路可用于需要负电源工作的设备。稳压器 LM337T 能够在 1.2V 至 37V 的输入电压范围内提供 1.5A 的电流。它们至少需要 2.5V 输入输出电压差。实际上...
2023-08-01
基于LM337T的负可调电源电路图

为什么模拟量输入信号采用4-20mA而不是0-20mA电流信号

使用4-20mA电流信号而不是0-20mA电流信号的原因有以下几点: 零点偏移和故障检测:使用4-20mA信号可以提供一个可以检测和纠正零点偏移的参考点,即当传感器输出为0时,电流信号应该...
2023-04-04
为什么模拟量输入信号采用4-20mA而不是0-20mA电流信号

热销商品

德国进口雅马哈风力灭火机大功率手提森林灭火器落叶工地吹雪机汽

德国进口雅马哈风力灭火机是一款高效、可靠的森林灭火和清理设备。它拥有大功率风机,能够迅速吹散落叶、杂草和积雪,有效清理工地和森林地面。这款灭火机采用先进技...
¥ 692.5

公牛开关插座面板全屋定制全屋配齐家装报价单官方正品付款链接Q9

公牛开关插座面板,为您的全屋定制家装提供一站式解决方案。我们提供全屋配齐的家装报价单,确保您的家装项目完美无缺。所有产品均为官方正品,品质保证,让您用得放心。...
¥ 1

3M自粘橡胶条高硬度耐压实心幕墙玻璃舞台搭建货架专用减震密封条

3M自粘橡胶条是一款专为高要求工业及建筑场景设计的高性能密封减震材料,采用高硬度实心橡胶材质,具备优异的耐压性、抗老化性和持久弹性。其独特的自粘背胶设计,安装...
¥ 1.6

公牛官方旗舰店开关插座空调16A插座五孔10A面板暗装多孔G12白灰

公牛官方旗舰店提供一系列高质量的开关插座和空调配件。这款16A插座五孔面板采用暗装设计,适用于多种安装环境,如墙面、天花板等。它具有10A的电流容量,可以满足家庭...
¥ 5.55

西门子开关插座无框皓彩米绒白亚光二三插USB10A五孔一开旗舰店

西门子开关插座无框皓彩米绒白亚光二三插USB10A五孔一开旗舰店,作为西门子品牌的专卖店,提供了一系列高品质、设计新颖的家居电气产品。这里销售的开关插座采用无框...
¥ 8.77

网站栏目