软件去除零点漂移方法的讨论

软件去除零点漂移方法的讨论作者：张春飞，罗家融作者单位：中国科学院,等离子体物理研究所,安徽,合肥,230031刊名：计算机测量与控制英文刊名：COMPUTERMEASUREMENT&CONTROL年，卷(期)：2004，12(7)引用次数：4次参考文献(5条)1.李汉军.肖江淑智能仪表的自动调零分析[期刊论文]-湖南工程学院学报(自然科学版)2001(2)2.马明建.周长城数据采集与处理技术19983.胡广书数字信号处理-理论、算法及实现19974.EckelBThinkinginC++19955.周之英现代软件工程--基本方法篇2000相似文献(10条)1.学位论文刘新月压力传感器温度漂移补偿的电路设计2006压阻型扩散硅压力传感器以其低价格得到广泛应用，基于单片机技术的智能压力传感器以其使用方便，测量精确高而得以推广。压力传感器的零点存在热漂移和时间漂移，减小压力传感器的热零点漂移的措施是各力敏电阻的电阻值及其温度系数的相等性。本文介绍了硬件零点补偿和软件零点补偿两种方法，并对两种方法进行了比较，最终采用的软件零点校正的方法，此方法精度高，成本低，操作简单。扩散硅的压阻系数是温度的函数，所以压力传感器存在温度漂移。在温度漂移补偿方面，本文分析了三种补偿算法，分别是二维回归分析法，神经网络算法，多项式拟合与牛顿差值相结合的方法。由于多项式拟合与牛顿差值相结合的方法具有精度高，速度快，成本低等优点，我们采取了这种方法。本文给出了一种基于无线技术的压力传感器数据采集系统，该系统可以在一些特殊的场所实现信号的采集、处理和发送，解决了复杂的现场连线，并且具有成本低、可靠性好、实用性强等优点。2.会议论文孟云龙.魏潇称重传感器温漂和零漂数据采集系统2006称重传感器的基本特性,如线性误差、蠕变误差、滞后误差、零点允差、特征值公差以及零点和特征值随温度变化引起的误差,都会对传感器在实际称重测量中带来较大影响,提高传感器精度具有十分重要的意义,通过对传感器进行补偿,尽量消除温漂零漂的不良影响,在传感器生产过程中是非常重要的.本系统用Agilent34980A-34921作为数据采集设备,共有40路电压采集通道和4路电流采集通道,在微机上用VB编了一个界面软件,可自动采集传感器的温漂和零漂数据,进行一些计算,判断传感器的质量是否合格,并且把数据传送至相应的Excel表,供生产人员参考使用.3.期刊论文张平.杨琳佳.安康.ZHANGPing.YANGLin-jia.ANKang一种工业X-CT采集系统-重庆大学学报（自然科学版）2007,30(12)介绍了一类用于皮鞋质量检测的ICT系统,提出了用软件对增益、零点漂移实现自动校正的方法.在对皮鞋CAD/CAM的内腔检测中,各项技术指标的检测均到达设计需求,提高了检测的准确度,有望在该行业中得到推广.4.学位论文李建军科氏流量计信号采集与处理技术2003科里奥利质量流量计(CorioilsMassFlowmeter,以下简称CMF)是一种非常有前途的直接式质量流量计,由于其优良的性能,已经在很多行业获得了广泛应用.因此研究和开发CMF具有很大的现实意义.CMF是一种新型的质量流量计,正在发展成熟之中.该文主要对其信号采集和处理阶段的问题进行了一些分析,提出了改进方法,给出了提高CMF测量精度的实现方法,并开发出了一套信号处理电路的原理电路系统和相应的处理软件.论文首先介绍了CMF的优点和应用情况,给出了CMF在国内外的发展和现状概况,指出了CMF在中国的应用也很广泛,但绝大多数都依赖进口,因此研制和开发CMF具有较高的经济效益.然后分析了CMF存在的一些问题,为以后的研究工作提供了目标.其次,针对该项课题的核心工作——相位差信息的智能检测和处理工作,讨论了相位差测量的基本技术,分析了一般的相位差测量技术中相位差误差产生的原因,特别是零点误差和零点漂移,在此基础上,提出了提高测量精度的在线零点自动校正技术.最后,在以上研究工作的基础上,介绍了我们研制的CMF原理电路的构成和系统软件的设计.主要是介绍了CMF信号采集系统的硬件,软件结构.在硬件部分,我们采用了计数方法.在软件部分,采用C51编写单片机软件,并给出比较详尽的流程图.采用Delphi设计了上位机软件.并给出了对同一相位差值进行测量的几组数据.论文最后,作者结合自己的实践经验,提出了下一步开发CMF的一些建议.5.期刊论文梁志国.孙璟宇数据采集系统短期稳定性的一种评价方法-测控技术2001,20(2)数据采集系统的短期稳定性，为其基本测量误差因素之一，通常以零点漂移和增益漂移两项参数给出。本文介绍一种方法，通过正弦信号激励，运用正弦波拟合获得其零点漂移和增益漂移特性参数。这是一种模型化精确测量方法，与以往的直流激励读取法相比，评价结果的分辨力和不确定度可以远小于量化误差。其局限性则是对交流信号源要求较高，要求高稳定性、低噪声及低失真度；否则，所获得的稳定性将是信号源的稳定性。6.期刊论文梁志国.孙宇数据采集系统短期稳定性的一种评价方法-工业计量2000,10(Z1)数据采集系统的稳定性,为其基本测量误差因素之一,历来倍受重视,其短期稳定性则通常以零点漂移和增益漂移两项参数给出.文章介绍一种方法,通过给其加载正弦交流信号激励,运用正弦波拟合法获得其零点及其漂移和增益及其漂移特性参数.这是一种交流测量评价方法,也是一种模型化精确测量方法,与以往的直流激励读取法相比,评价结果的分辨力和不确定度可以远小于量化误差.其局限性则是对交流信号源要求较高,要求其具有较好的稳定性、较低的噪声及失真度;否则,所获得的稳定性可能是信号源幅度及增益的稳定性.另外,该方法对数据处理技术要求较高.7.学位论文胡均万双板差分冲击式谷物流量传感器设计与研究2009测产系统在联合收割机收获时测量作物产量的空间差异并生成产量图，用于反馈和评价精准作业的效果并为下一季变量作业提供决策依据。谷物流量传感器是测产系统的核心部件，其测量精度、抗干扰性能对产量图的准确性有决定性的意义。冲击式流量传感器因结构简单、适应性强和成本低廉，在国际上商业化的测产系统中被广泛应用，但受联合收割机的振动、车身姿态等因素的影响而产生较大的误差。本研究目的是通过分析联合收割机振动和车身倾斜对冲击式谷物流量传感器干扰信号规律，找出一种可以消减联合收割机振动和车身倾斜干扰的方法，设计一种不受振动和倾斜影响的冲击式谷物流量传感器传感器。⑴设计了一种单板冲击式谷物流量传感器，并分析了其静态特性和动态特性。该传感器主要由一个双孔平行梁弹性体和一块平面冲击板组成，有限元分析得知，双孔平行梁上存在四个应力集中部位，当应变片贴在四个应力集中部位的中心时，所测量的弹性应变与扭矩无关；当力的作用点不变时四个应力集中部位的弹性应变与力的大小成线性关系，改变力的作用点时弯矩对四个测试部位的弹性应变的影响是互补的；将四个应变片接成惠斯登电桥后，输出的信号电压只与外力的大小有关，与力的作物点无关。试验测得谷物流量传感器的输出电压只与外力大小成线性关系，与作用点位置无关。根据阶跃响应曲线识别出单板冲击式谷物流量传感器的传递函数为一个欠阻尼的二阶系统，动态测量时会产生严重的超调和自振。采用动态补偿算法后，传感器的阻尼比从0.037提高到0.6，系统的动态特性得以改善。⑵利用ANSYS/LS—DYNA建立了单板冲击式谷物流量传感器的三种有限元碰撞模型，包括单粒谷物从不同的位置冲击、多粒谷物同步冲击和异步冲击等。通过有限元计算发现，单粒谷物冲击传感器冲击板上不同位置的冲击响应是相同的，多粒谷物同步冲击和异步冲击的响应都符合线性叠加原理。⑶利用测产试验台了测试谷物与单板冲击式谷物流量传感器的冲击特性，用高速摄影机以1000帧/s的速率拍摄谷物冲击传感器的碰撞过程，同时利用单片机数据采集电路记录传感器的输出电压信号。试验发现谷物冲击产量传感器的过程为一个脉动过程，当谷物流量为0.2kg/s时，出粮口每秒喷射一次谷物，当谷物流量为2kg/s时，出粮口每秒约有13～14次谷物喷射。喷射出的谷物以4.33m/s的速度水平冲向冲击板，运动过程中谷物与谷物之间没有发生相互碰撞。先与冲击板碰撞的谷物反弹时会与后续谷物发生碰撞，互相碰撞后的谷物与冲击板二次碰撞，最后在冲击板附近落入集谷箱。一次谷物冲击的接触时间约为33ms，当谷物流量为满量程时，两次冲击之间的间歇时间约为45ms，前后两次冲击互不干扰。传感器输出的谷物冲击信号电压近似于等腰三角形，峰值电压约为0.6V～0.7V。当谷物流量为0.2kg/s～2kg/s时，冲击信号的频率为1Hz～13Hz，功率约为4.5mW～54mW。⑷用振动测试仪和单片机数据采集系统测量了碧浪和久保田联合收割机的振动特征及其对单板冲击式谷物流量传感器的干扰。试验发现，两种联合收割机振动特性明显不同，同一联合收割机在不同的工况下振动特性也不同。对久保田PRO481半喂入式稻麦联合收割机的振动干扰信号分析发现，振动信号的平均功率约为1.5mW～157mW，此时谷物冲击信号淹没在振动干扰信号中，信噪比为—9.29dB～—4.67dB。频谱分析发现，联合收割机振动信号的主要频率为18Hz、23Hz、40Hz、50HZ、70H、80Hz、125Hz。使用截止频率为50Hz的低通滤波器滤波后信噪比从—4.67dB提高到15.41db，采用硅橡胶隔振片后信噪比从15.41dB提高到29.21dB。⑸设计了一种双板差分冲击式谷物流量传感器。该传感器由安装在两个相同的双孔平行梁弹性体上的两块尺寸相同的检测板及两个增益相同的信号调理电路构成。在久保田联合收割机上的振动试验表明，在各种工况下两个通道的振动信号等幅同相，差分后信噪比从29.21dB提高到62.49dB。倾斜试验发现两个通道的零点漂移规律一致，差分后的零点漂移电压从25mV降低到1.0mV。通过分段标定和拉格朗日非线性插值，双板差分冲击式谷物流量传感器在实验室测量的相对误差小于3％，小麦田间实际收割测产的相对误差小于5％，水稻田间实际收割测产的相对误差小于4％。⑹通过对单板冲击式谷物流量传感器的应力应变分析、动态响应特性的研究、和冲击特性研究结果表明平面冲板结构的冲击式谷物流量传感器适合用于联合收割机的谷物流量测试，但是振动试验和倾斜试验表明单板冲击式谷物流量传感器抗振和抗倾斜性能差。因此设计了一种双板差分冲击式谷物流量传感器，该传感器利用差分的方法大幅减弱了联合收割机车身的振动和左右倾斜对谷物流量传感器的影响。8.会议论文梁志国数据采集系统短期稳定性的一种评价方法1999数据采集系统的稳定性，为其基本测量误差因素之一，历来倍受重视，其短期稳定性则通常以零点漂移和增益漂移两项参数给出。该文介绍一种方法，通过给其加载正弦交流信号激励，运用正弦波拟合法获得其零点及其漂移和增益及其漂移特性参数。这是一种交流测量评价方法，也是一种模型化精确测量方法，与以往的直流激励读取法相比，评价结果的分辨力和不确定度可以远小于量化误差。其局限性则是对交流信号源要求较高，要求其具较好的稳定性、较低的噪声及失真度；否则，所获得的稳定性可能是信号源幅度及增益的稳定性。另外，该方法对数据处理技术要求较高。9.期刊论文张娟.ZHANGJuanFPGA在智能压力传感器系统中的应用-现代电子技术2009,32(16)传统的压力传感器系统结构复杂,易受干扰,而智能传感器系统能够将传感器、数据采集、微处理器和数据接口集成在一起,具有强大功能和良好抗干扰性能.在设计中利用FPGA具有构建系统灵活,可实现片上系统的优点,将系统中的嵌入式CPU、片上存储器、数据接口电路以及数据采集控制模块集成在一个芯片上,简化了系统的设计;同时采用多种误差消除方法,构建一个具有零点漂移校准、随机误差消除和温度补偿功能的智能压力传感器系统,给出了FPGA数据采集控制功能模块的仿真结果.结果表明系统运行正确.10.学位论文于旭光材料试验机的数字化改造2006材料试验机的数字化改造是在液压式或机械式试验机上加装传感器，将力值转