1、5.1 多信号测量补偿法,5.1.1 二信号法,输入:,输出:,输入:,输出:,如果A已知且稳定,则:,第五章 智能化功能实现方法,5.1.2 三信号法,5.1.3 三步测量法,a) 方法:,接1:,接2:,接3:,b) 推广:,调试时测U01和U02,工作时接3,求系数 a 和 b ,使:,EPROM中保存 a 和 b,c) 三步测量法举例,5.2 非线性自校正技术,近似法,截线近似法,5.2.1 线性插值法,(查表法),a) 两种直线确定方法,通常采用 截线近似法,校正前输出,校正后输出,b) 线性插值计算方法:,1)根据误差要求划分插值区间(N个):,2) 根据校准数据计算出插值区间端点
2、 出的误差,并存入Flash;,横坐标:,纵坐标:,3)判断校正前输出 u 的位置,如果正好在端点i,则校正后的输出为:,校准过程,4)如果在第 i 个区间,运行过程,c) 推广:,该方法可用于计算复杂函数的函数值。,则校正后的输出为:,5.2.2 曲线拟合法,(最小二乘法),2)由校准数据,确定反非线性曲线方程(一般为二次或三次),输出:,输入:,1)对传感器进行校准,得到N对校准数据:,3)写出函数:,4)求使函数Y最小的,求法如下:,4)求使函数Y最小的,5.2.3 函数链神经网络法,2)由校准数据,确定反非线性 曲线方程(一般为二次或三次),输出:,输入:,1)对传感器进行校准, 得到
3、N对校准数据:,第 k步网络输出估值,第 i个期望输出值,估计误差,连接权值,5.3 滤波技术,5.3.1 平均滤波技术,a) 同步加法平均:,将x(t)划分为m个相同的段,每段长度与有用信号同步。,有用信号,噪声,均方值,信噪比:,将这m个段对应相加。,相加后的噪声为:,相加后的有用信号为:,相加后的信噪比为:,信噪比提高了,b) 移动平均法:,数据存储器(窗口):,c) 加权平均法:,设采样数据和窗口内存储的数据分别为:,窗口内最近更新的数据(也是窗口的输出)为:,窗口长度=1,窗口内的数据求平均值,c) 中值滤波法:,窗口内的数据按大小排列取居中的数据为输出,中值滤波输出:,移动平均:,
4、5.3.2 频谱分析法,x(t)的频谱,滤波后的频谱,输出,快速傅立叶变换,快速傅立叶反变换,低通滤波,高通滤波,带通滤波,x(t)的频谱,5.4 中级形式智能传感器(智能集成传感器),5.4.1 ST-3000智能变送器,5.4.2 单片智能压力传感器,校准与补偿,由计算机控制校准过程,得到校准数据;,2. 用最小二乘法求出每个温度下的C0,C1,C2,4. 把求出的系数写入非易失存储器,3. 根据,求系数:,5. 传感器工作时,按下式计算:,5.5 高级形式智能传感器,5.5.1 二轴矢量传感器,两个相互垂直安装的 磁场(分量)传感器,二轴磁 传感器:,测量方向 (电子罗盘),两个相互垂直安装 的加速度传感器,二轴加速 度传感器:,测量倾角,5.5.2 二轴矢量传感器的误差补偿,以 为参数的圆的参数方程,加上灵敏度误差,有零位误差:,再加上正交误差,误差补偿 的关键: 确定这6个系数,对椭圆采样,求椭圆方程:,只要采样点数5,可求出:,将传感器在同一平面内转 动一周计算机自动采样,不需要 标准设备!,