利用数据处理算法提高测量仪器精度的探究-论文.pdf

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1、ShandongIndustrialTechnology2014年山东工业技术第06期利用数据处理算法提高测量仪器精度的探究于革张治国黄汉滨(黑龙江省科学院大庆分院，黑龙江大庆163319)【摘要】目前国内的测量仪器同国外相比，在测量精度与可靠性方面还是有很大的差距，如何提高测量仪器的测量精度，是我们需要考虑的问题。在生产研发时，电路的整体设计、元器件的选择、模拟电路滤波、数据的采集、数据干扰处理等都会影响到仪器测量精度，如何利用软件编程进行有效的数据处理，找到合适的算法模型，是提高仪器测量精度的重要手段。【关键词】测量精度；数据干扰；数

2、据处理1精密测量仪器的重要性让周围的数据值接近真实值，从而消除孤立的噪声点。3．2限幅数据处理算法在精密和超精密加工技术迅猛发展的今天．测量技术水平、测量限幅数据处理算法是把两次相邻的采集值进行相减．取差值的绝精度的不断提高已显得尤为重要．存高质量产品的制造和高效率生产对值△T作为比较依据，如果小于或等于△T，则取此次采样值，如果环境的构建中．测量技术起到了很大的作用．其重要性与日俱增尤其大于△T．那么则取前次采样值．如下式所示：在生产国际化、全球经济一体化迅速发展的时期．要求不同地区生产f，l-一，AT的高精度零部件．必须具有良好的互换

3、性．因此，急需建立一种基于国r=I际标准的拥有极佳测量精度及可靠性的测量体制为了满足上述要I-IJ}一．。[)AT求．精密测量仪器必须具有更高的精度、质量和可靠性。各个仪器生产3．3加权均值数据处理算法厂商也都在积极开发功能更强、服务性能更好的新产品，而从中我们加权均值即将各数值乘以相应的权重值．然后加总求和得到总体可以看到测量仪器的最新动向国内的超精密加工现状与国外相比，值，再除以总的单位数。数据处理算法是对采样序列f中的数据还是有很大的差距．其主要原因与精密的测量技术有着直接关系，如通过fcj}l序列加权求和后，再取其平均值作为结果。

4、何提高测量技术水平和降低测量技术成本．使之在工程实际中得到更3．4一阶滤波数据处理算法为广泛的应用．并降低对环境和操作水平的要求是目前迫切需要解决一阶滤波算法又称一阶惯性滤波．可以实现普通硬件RC低通滤的问题波的功能一阶低通滤波算法公式为：y(n)=aX(n)(1-a)Y(n一1)2影响测量仪器精度的因素式中：a=滤波系数；(n)=本次采样值；y(n一1)=上次滤波输出值：2．1机械结构的影响l，(n)=本次滤波输出值。当滤波系数较小时，一阶滤波算法可以消除测量仪器机械结构的定型设计善关重要．机械结构的刚性不够强一些偶然的干扰，滤波结果非

5、常平稳。但是灵敏度较低，当输人数据发硬．一旦受到外界一些微小的影响都会使测量仪器工作的不稳定。另生真实的变化时．滤波结果要经过多次滤波后才能逐渐跟上该变化外许多测量设备都采用可变可调结构．可调可变的结构越多，相对测当滤波系数取中间值时．滤波结果平稳度和灵敏度都比较一般．滤波量仪器的稳定性能就会越差结果比采样数据更平滑一些．但不能消除干扰值的影响当滤波系数2．2电气方面的影响较大时，滤波效果已经不明显了。通过比较可知：滤波系数越小，滤波电路的整体设计应充分考虑到可能会引起影响稳定性及精度的结果越平稳，但是灵敏度较低：滤波系数越大，灵敏度越高

6、，但滤波结问题．以电感传感器为例，输入电桥、振荡电流、整流电路、相敏检波电果不稳定。流、正弦波发生电路等，都会影响到仪器的稳定性及测量精度。传感器3．5傅里叶级数处理算法的选择与控制电箱的匹配非常重要，因为不同传感器材料的阻抗和灵在数据采集和处理的过程中．当遇到确定周期T三角函数信号敏度都不同．对应的电路设计也应该不同在电路的整体设计中，电路时．有一种非常快速有效的方法可以迅速的求出三角函数的振幅．相的元件选定会受到外界因素的影响．例如温度的升高或降低．也会影角并且能有效的抑制信号中的干拢这种方法就是傅里叶级数处理响仪器的测量精度算法2_

7、3工作环境的影响对于周期信号t)，已知周期为T，则角频率。=2=等，可以将在测量仪器的工作过程中．】作环境对测量精度会有较大的影响工作环境可能会带来不可避免的干扰，例如：高低频噪声干扰，电该信号展开为：网谐波干扰．人体静电干扰．空间的电磁干扰等许多干扰源，致使测量f(t)=o+lCOSd)0r+a2cos2oo+⋯+bIsinmot+62sin2a~ot+⋯仪器在1=作时的稳定性下降．因为传感器是通过改变电感量来实现信=+∑(COSrio。，+6sinno~。r)号的输入．而外界的干扰将直接影响到电感量的变化．直接影响仪器的测量精度。另外

8、仪器应避免安放风口位置．测量室都是恒温的，在展开式中anb称为傅里叶系数。测量时．温度拨动较大就会使整个测量仪器的工作不稳定测量仪器根据正交函数展开理论．得到傅里叶系数的公式的工作温度、湿度等