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基于单片机的高精度智能交直流电压数据采集系统设计

2015-05-20 13:32来源:eefocus关键词:直流电压数字电压表电力系统收藏点赞

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3.2 采样数据的数字滤波

对A/D采样后数据进行处理时,先后运用了程序判断滤波法和滑动平均滤波法,前者用来剔除掉因随机干扰、误检测或系统不稳定等偶然因素引起的尖脉冲干扰信号,后者用以抑制数据中可能出现的周期性干扰成分如无线电波引起的高频干扰。程序判断滤波算法是根据实践经验判断,确定出相邻采样允许的最大偏差值DT(这里取值为8),当每次检测到新值时判断:如果本次值与前次值之差的绝对值小于或等于DT,则本次采样值有效;相反则放弃本次值,取前次值代替本次值。如下式所示:

在排除脉冲干扰后,利用滑动平均滤波算法对数据作进一步处理。其把连续N个采样值(这里,N=10)看成一个长度为N的队列,每采样到一个新值放入队尾,并扔掉原来队首的一个数据,然后对队列中的N个数据作算术平均运算,获得新的滤波结果,此数据用来阈值甄别和作标度变换。

3.3 系统误差的校准算法

由于系统电路的基准误差、放大器的零点漂移与偏移、增益误差和非线性等非理想特性会引起系统误差,为了提高测量精度,采取了以下算法进行误差校准和补偿。设等精度测量得到 组电压样本数据(Xi,Yi),其中:i = l,… ,M ,Xi和Yi 分别为标度变换后电压值(测量值)和实际值(由高精度电压基准源产生)。利用最小二乘法把测j导数据作Y=aX+b 线性拟合,根据样本数据偏差的加权平方和

 

原标题:基于单片机的高精度智能交直流电压数据采集系统设计
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