數(shù)字濾波技術(shù)在精密測量儀表中的應(yīng)用研究

2 平均值濾波法
2．1 數(shù)學(xué)模型

式中：i=l，2，3，…，20，y為電壓測量結(jié)果，xi為依次采集的被測電壓值。
2．2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
用5520A多功能校準(zhǔn)源輸出頻率為30 kHz，幅度為100mV的交流電壓，經(jīng)105∶1同軸衰減器衰減后輸入到ZJL801納伏電壓標(biāo)準(zhǔn)裝置輸入端，分別進(jìn)行單次數(shù)據(jù)采集測量、lO次數(shù)據(jù)采集平均測量和20次數(shù)據(jù)采集平均測量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表l所示。

表1中，測量值根據(jù)顯示屏顯示測量值變動(dòng)范圍和中心值出現(xiàn)的頻率得到。
2．3 結(jié)果分析
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：數(shù)據(jù)采集次數(shù)越多，測量結(jié)果波動(dòng)范圍越小，測量精度越高。但是24位A／D數(shù)據(jù)采集器采樣速率受到較大限制，每組采集次數(shù)一般不超過20次。

3 零點(diǎn)偏移的消除
3．1 數(shù)學(xué)模型
y=x-k (4)
式中：y為已消除零偏的測量值，x為所采集一組數(shù)據(jù)的平均電壓值，k為零點(diǎn)偏移經(jīng)驗(yàn)值。
3．2 經(jīng)驗(yàn)值的確定
本儀器的零點(diǎn)只是一個(gè)相對(duì)零點(diǎn)，很難真正調(diào)節(jié)到零狀態(tài)，它會(huì)隨著時(shí)間和溫濕度的變化而漂移，一般情況下在量程的O．05％～0．5％之間變化，通電時(shí)間達(dá)到2 h以上時(shí)，可穩(wěn)定在O．2％～0．3％之間。必要時(shí)可臨時(shí)調(diào)節(jié)到量程的O．002％～O．01％之間。本實(shí)驗(yàn)選定的零點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)值為量程的O．25％。