基于ARM與有理數(shù)濾波的甲烷體積分?jǐn)?shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
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4 測(cè)試結(jié)果
在實(shí)際的采樣數(shù)據(jù)濾波過(guò)程中，需要設(shè)定可信度距離d，而可信度距離d可根據(jù)對(duì)采樣精度的要求、允許數(shù)據(jù)波動(dòng)的范圍和實(shí)際輸出的要求來(lái)定。如傳感器連續(xù)輸出10次采樣電壓值，可信度距離取d=0．004，那么ξi和αi的值如表1所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/195045.htm
運(yùn)用未確知有理數(shù)數(shù)據(jù)濾波法，由未確知數(shù)期望顯示采樣結(jié)果為
系統(tǒng)的軟件、硬件分別測(cè)試完成后，需要經(jīng)過(guò)系統(tǒng)標(biāo)定，然后才能用來(lái)測(cè)試測(cè)量。標(biāo)定就是用一組標(biāo)準(zhǔn)的物理信號(hào)輸入到測(cè)試系統(tǒng)，得出一組與之對(duì)應(yīng)的輸出電信號(hào)，然后通過(guò)數(shù)據(jù)處理，確定系統(tǒng)輸出的電信號(hào)與輸入物理信號(hào)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。這樣就可以根據(jù)標(biāo)定時(shí)得到的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將測(cè)量到的電信號(hào)數(shù)值轉(zhuǎn)化成對(duì)應(yīng)的物理信號(hào)數(shù)值。
統(tǒng)計(jì)CH4體積分?jǐn)?shù)與電壓值對(duì)應(yīng)關(guān)系，建立擬合曲線。假設(shè)非線性特性曲線擬合方程的n次多項(xiàng)式為
對(duì)體積分?jǐn)?shù)測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行靜態(tài)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)，獲得一組體積分?jǐn)?shù)值和與之對(duì)應(yīng)的輸出值，計(jì)算出待定常數(shù)α0～α6。將系數(shù)α0～α6存入內(nèi)存，這樣，以后在測(cè)試過(guò)程中就可以根據(jù)式(4)將傳感器的輸出值變換為體積分?jǐn)?shù)值。擬合后函數(shù)參數(shù)為[α6～α0]=[-0.001 7，0．010 2，0．051 4，-0．652 2，2．483 2，-5．172 1，5．784 0]。如圖6所示，為CH4體積分?jǐn)?shù)和采集電壓的擬合曲線圖。
如圖7所示為監(jiān)控軟件截取的CH4體積分?jǐn)?shù)曲線圖，系統(tǒng)測(cè)試精度能達(dá)到約5×106，經(jīng)過(guò)濾波后數(shù)據(jù)比較平滑，由于氣體的波動(dòng)性較強(qiáng)，起伏仍然比較明顯，但可以較好地滿足甲烷監(jiān)測(cè)的需要。
5 結(jié)束語(yǔ)
針對(duì)現(xiàn)有甲烷檢測(cè)裝置存在的檢測(cè)范圍窄、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、檢測(cè)速度慢等缺點(diǎn)，在研究嵌入式技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種基于ARM處理核心的檢測(cè)系統(tǒng)。采用鎖相放大器來(lái)檢測(cè)光學(xué)傳感器的微弱信號(hào)，提高了測(cè)試精度，同時(shí)采用的有理數(shù)濾波技術(shù)提高了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的可信度，基本能滿足CH4氣體監(jiān)測(cè)的要求，可廣泛應(yīng)用于煤礦甲烷檢測(cè)系統(tǒng)中。
評(píng)論