CN103399283A - 利用反馈法优化数据采集的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用反馈法优化数据采集的方法，包括（1）每采集到一个数据，则存储该数据后，将该数据与之前所采集数据的平均值进行比较并判断所输入的数据的变化趋势：若无超出可允许范围的明显变化，则继续对该数据和之前所采集的数据求平均值；若具有超出可允许范围的明显变化，则暂停求平均值并根据后续一点或几点采集到的数据求平均值和判断所输入的数据的变化趋势；如此循环，直至采集到预期点数的数据；（2）根据得到的所输入的数据的变化趋势，判断出所采集到数据中偏离变化趋势大于设定范围的数据并剔除。采用本发明的利用反馈法优化数据采集的方法对所采集的数据进行优化，可以剔除无效数据并采集到与真实数值及其逼近的数据。

Description

利用反馈法优化数据采集的方法
技术领域
本发明涉及一种对采集的数据进行优化的方法。
背景技术
现有技术中，通常对采集到的数据进行取平均值、最小二乘法等对单纯的处理，既不能根据数据趋势有效的剔除无效数据，也不能精准的采集需要采集信号。
例如某架束轻弹配套产品，其具有29路模拟信号采集集成模块。硬件主要包括数据采集和转换、采集控制和数据处理部分，图1为其数据采集和转换部分的原理框图。模块电源使用精密电源，29路模拟输入信号使用精密基准源提供，测试前对精密电源和精密基准源的输出均进行了监测，满足使用要求。按照现有技术对29路采集到的信号进行采集100次并取平均值，经计算采集到的数据结合电源波动、基准源波动干扰等硬件特性基符合预期目标，但与实际输入电压还有一定偏差，也不符合某架束轻弹整体要求。以29路输入信号均为+3.3V为例，下表为采用采集100次并取平均值得到的数据。
序号 路数 输入电压 采集电压 偏差绝对值
1 1 3.300V 3.310V 10mV
2 2 3.300V 3.308V 8mV
3 3 3.300V 3.309V 9mV
4 4 3.300V 3.289V 11mV
5 5 3.300V 3.310V 10mV
6 6 3.300V 3.312V 12mV
7 7 3.300V 3.320V 10mV
8 8 3.300V 3.285V 15mV
9 9 3.300V 3.311V 11mV
10 10 3.300V 3.304V 4mV
11 11 3.300V 3.306V 6mV
12 12 3.300V 3.303V 3mV
13 13 3.300V 3.307V 7mV
14 14 3.300V 3.295V 5mV
15 15 3.300V 3.308V 8mV
16 16 3.300V 3.307V 7mV
17 17 3.300V 3.304V 4mV
18 18 3.300V 3.302V 2mV
19 19 3.300V 3.303V 3mV
20 20 3.300V 3.292V 8mV
21 21 3.300V 3.310V 10mV
22 22 3.300V 3.291V 9mV
23 23 3.300V 3.307V 7mV
24 24 3.300V 3.312V 12mV
25 25 3.300V 3.313V 13mV
26 26 3.300V 3.308V 8mV
27 27 3.300V 3.306V 6mV
28 28 3.300V 3.287V 13mV
29 29 3.300V 3.289V 11mV
为了满足系统要求，因上述硬件已无法调整，只能对软件实现的调整和优化方法来处理数据。经过对现有国内和国外专利及科技论文的查阅及研究，发现现有技术多采用对采集到的数据进行取平均值、最小二乘法等单纯的处理方法，其既不能根据数据趋势有效的剔除无效数据，也不能精准的采集需要采集信号。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够有效剔除无效数据、提高数据采集精度的利用反馈法优化数据采集的方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种利用反馈法优化数据采集的方法，在采集数据时对所采集的数据进行优化，该方法包括（1）每采集到一个数据，则存储该数据后，将该数据与之前所采集数据的平均值进行比较并判断所输入的数据的变化趋势：若该数据与之前所采集数据的平均值相比，无超出可允许范围的明显变化，则继续对该数据和之前所采集的数据求平均值；若该数据与之前所采集数据的平均值相比，具有超出可允许范围的明显变化，则暂停求平均值并根据后续一点或几点采集到的数据求平均值和判断所输入的数据的变化趋势；如此循环，直至采集到预期点数的数据；（2）采集到预期点数的数据后，根据得到的所输入的数据的变化趋势，判断出所采集到数据中偏离所述的变化趋势大于设定范围的数据并剔除。
上述方案中，采用单片机计算得到所述的所输入的数据的变化趋势，并判断所采集数据的取舍。
采用EEPROM或FLASH存储器存储所采集的数据。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：采用本发明的利用反馈法优化数据采集的方法对所采集的数据进行优化，可以剔除无效数据并采集到与真实数值及其逼近的数据，从而提高了数据采集精度。
附图说明
附图1为现有的数据采集和转换部分的原理框图。
附图2为采用本发明时输入信号为正弦波采集到的数据及偏差曲线。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。
实施例一：一种利用反馈法优化数据采集的方法，在采集数据时对所采集的数据进行优化。
该方法具体包括：（1）每采集到一个数据，则先将该数据存储到EEPROM或FLASH存储器（此处用于存储数据的存储器并不局限于上述两种，还可以采用其他存储器）中，存储该数据后，将该数据与之前所采集数据的平均值进行比较并判断所输入的数据的变化趋势：若该数据与之前所采集数据的平均值相比，无超出可允许范围的明显变化，则继续对该数据和之前所采集的数据求平均值；若该数据与之前所采集数据的平均值相比，具有超出可允许范围的明显变化，则暂停求平均值并根据后续一点或几点采集到的数据求平均值和判断所输入的数据的变化趋势；如此循环，直至采集到预期点数的数据。上述过程在实施时，显然在采集第一个数据时无需将其与之前所采集数据的平均值进行比较。
（2）采集到预期点数的数据后，采用单片机计算获得所输入的数据的变化趋势，即全部数据的整体变化趋势，再通过单片机判断出所采集到数据中偏离变化趋势大于设定范围的数据并将其剔除，即通过单片机完成对所采集数据的取舍。
通过上述方法采集而得的数据再求其均值作为最终的采集数据。
仍以29路输入信号均为+3.3V为例，下表为采集100次并取平均值进行比较而得到的数据。
序号 路数 输入电压 采集电压 偏差绝对值
1 1 3.300V 3.300V 0mV
2 2 3.300V 3.302V 2mV
3 3 3.300V 3.300V 0mV
4 4 3.300V 3.300V 0mV
5 5 3.300V 3.300V 0mV
6 6 3.300V 3.300V 0mV
7 7 3.300V 3.300V 0mV
8 8 3.300V 3.302V 2mV
9 9 3.300V 3.300V 0mV
10 10 3.300V 3.300V 0mV
11 11 3.300V 3.300V 0mV
12 12 3.300V 3.300V 0mV
13 13 3.300V 3.300V 0mV
14 14 3.300V 3.300V 0mV
15 15 3.300V 3.303V 3mV
16 16 3.300V 3.300V 0mV
17 17 3.300V 3.300V 0mV
18 18 3.300V 3.300V 0mV
19 19 3.300V 3.301V 1mV
20 20 3.300V 3.300V 0mV
21 21 3.300V 3.300V 0mV
22 22 3.300V 3.301V 1mV
23 23 3.300V 3.300V 0mV
24 24 3.300V 3.300V 0mV
25 25 3.300V 3.302V 2mV
26 26 3.300V 3.300V 0mV
27 27 3.300V 3.300V 0mV
28 28 3.300V 3.300V 0mV
29 29 3.300V 3.300V 0mV
图2为输入信号为正弦波采集到的数据及偏差曲线，其中系列四为超出预测趋势的数据，在实际计算时将被舍弃；系列三为数据趋势负下限，系列二为数据趋势正下限，系列一为理想数值。经过多次实验和调试，可以实现采集到的数据与真实数值极其逼近。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种利用反馈法优化数据采集的方法，在采集数据时对所采集的数据进行优化，其特征在于：该方法包括（1）每采集到一个数据，则存储该数据后，将该数据与之前所采集数据的平均值进行比较并判断所输入的数据的变化趋势：若该数据与之前所采集数据的平均值相比，无超出可允许范围的明显变化，则继续对该数据和之前所采集的数据求平均值；若该数据与之前所采集数据的平均值相比，具有超出可允许范围的明显变化，则暂停求平均值并根据后续一点或几点采集到的数据求平均值和判断所输入的数据的变化趋势；如此循环，直至采集到预期点数的数据；（2）采集到预期点数的数据后，根据得到的所输入的数据的变化趋势，判断出所采集到数据中偏离所述的变化趋势大于设定范围的数据并剔除。
2.根据权利要求1所述的利用反馈法优化数据采集的方法，其特征在于：采用单片机计算得到所述的所输入的数据的变化趋势，并判断所采集数据的取舍。
3.根据权利要求1所述的利用反馈法优化数据采集的方法，其特征在于：采用EEPROM或FLASH存储器存储所采集的数据。
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