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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)

作者: 時(shí)間:2011-03-21 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

4 測(cè)試結(jié)果
在實(shí)際的采樣數(shù)據(jù)過程中,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://m.butianyuan.cn/article/195045.htm

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運(yùn)用未確知有理數(shù)數(shù)據(jù)法,由未確知數(shù)期望顯示采樣結(jié)果為
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系統(tǒng)的軟件、硬件分別測(cè)試完成后,需要經(jīng)過系統(tǒng)標(biāo)定,然后才能用來測(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
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對(duì)體積測(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。

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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。

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5 結(jié)束語
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)了一種基于處理核心的檢測(cè)系統(tǒng)。采用鎖相放大器來檢測(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。


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