传感器实时动态补偿方法与误差分析.pdf

《传感器实时动态补偿方法与误差分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、68传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2010年第29卷第6期传感器实时动态补偿方法与误差分析朱照，张志杰(中北大学信息与通信工程学院，山西太原030051)摘要：为了改善传感器动态特性，用零极点相?肖的补偿原理拓宽传感器系统的工作频带。研究了极点建模误差对传感器补偿效果的影响。分析一阶系统、二阶系统的极点建模误差与工作频带拓宽之间的关系，给出相应的关系图。得出结论：一阶系统，补偿效果只与建模误差有关，补偿效果较明显；二阶系统，补偿效果由误差与阻尼比决定，阻尼比越大，要求其极点实部精度越高，而其虚部精度要求越小，且阻尼比

2、小于0．1时，其实部误差可以忽略不计，仿真结果与理论一致。定量分析补偿后噪声的放大程度与工作频带拓宽之间的关系，为实时补偿提供依据。并在数字信号处理器(DSP)中实现实时补偿系统，实时观察输出结果，验证了该系统的稳定性和可行性。关键词：传感器；模型误差；动态补偿；零极点相消中图分类号：TP274文献标识码：A文章编号：1000-9787(2010)06-0068-03Rea1．timedynamiccompensationmethod0fsensorand■●：l：err0ranalVSlSZHUZhao．ZHANGZhi—lie(SchoolofInformationand

3、CommunicationEngineering，NorthUniversityofChina，Taiyuan030051，China)Abstract：Inordertoimprovethedynamicresponsecharacteristicsofthesensor，theprincipleofpole·zerosuppressingwasusedtowidentheworkingfrequency．Therelationshipbetweenpolemodelingerrorofsystemandwideningoftheworkingfrequencybandis

4、analyzed，andtheirspectrumsareobtained．Conclusionsaredrawnthatforafirst—ordersystem，thecompensationeffectisconspicuous，whichonlyrelatestomodelingerror；forasecond—ordersystem，thecompensationeffectisdeterminedbymodelingerroranddampingratio．Thelargerthedampingratiois，thehighertherequirementofpo

5、le’Scomponentofprecisiontoobtainthesamecompensationeffect，andthelowtherequirementofpole’Simaginarypartiscontrary．Theerrorofresistivecomponentisneglected，ifdampingratioislowerthen0．1．Simulationresuhsagreewiththetheory．Quantitativeanalysistherelationshipbetweennoiseandworkingfrequencyband，pro

6、videbasisforreal—timecompensation．Real—timecompensationsystembasedondigitalsignalprocessorisrealized，theoutputofthesystemisobserved，andthefeasibilityandstabilityiSverified．Keywords：sensor；modelingerror；dynamiccompensation；pole—zerosuppressing0引言本文用补偿后传感器工作频带的拓宽来衡量补偿效传感器动态性能的补偿可以归纳为控制系统的设计和果

7、。分析传感器建模误差与工作频带之间的关系，为应用零极点相消法，设计可靠、实用的动态补偿滤波器提供依校正，其理论依据是零极点相消的原理，应用基于零极点相据。仿真分析工作频带的拓宽对噪声的影响。并在DSP消的传感器动态性能的补偿方法，必须首先对传感器建模，中实现实时动态补偿，验证系统的可行性。获得传感器数学模型的零极点。由于建模过程总会引1动态补偿滤波器设计原则入各种误差，致使所建模型总会有一定近似性，要求模型非任何一个线性非时变系统的传感器的传递函数都可以常精确是十分困难的。实时处理已成为现在测试系统的一