CN112284582B - 一种传感检测信号滤波方法及压力检测系统与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种传感检测信号滤波方法，设计逻辑滤波处理方案，针对传感器实时所获模拟信号对应的传感数据进行处理，充分考量传感数据检测的波动变化，能够有效提高传感检测数据的精度，并且基于此方法进一步设计了压力检测系统，通过所设计各模块之间的协同处理，能够有效减少噪声干扰，保证了压力检测结果的精度，此外，本发明进一步基于压力传感器，设计了电子秤应用，充分利用所设计压力传感检测结果的高精度，由此能够有效保证电子秤实际工作中的稳定性。

Description

一种传感检测信号滤波方法及压力检测系统与应用
技术领域
本发明涉及一种传感检测信号滤波方法及压力检测系统与应用，属于传感检测技术领域。
背景技术
传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
压力传感器即是一种感知压力信号的传感装置，其压力转换为电信号，进而根据所获电信号，获得最终的压力值，但是实际应用中，现有的压力传感器检测精度低，并且在实际称量过程中，常常会受周围影响较大，进而无法完美保证测量精度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种传感检测信号滤波方法，采用全新逻辑设计的滤波处理过程，能够有效提高传感检测结果的精度。
本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种传感检测信号滤波方法，用于针对传感器持续检测所获各模拟信号对应的各传感数据实现滤波处理，首先初始化参数Avg、New均等于0，初始化参数Buf1、…、Bufn、…、BufN分别均等于0，以及初始化标志参数Sign等于0，计数参数Count等于0；然后依次接收各传感数据，并分别执行如下步骤：
步骤A.将所接收的传感数据赋给参数New，并进入步骤B；
步骤B.若|Avg-New|＜t，是则进入步骤C；若Avg-New≥t，是则进入步骤D；若New-Avg≥t，是则进入步骤E；其中，t表示预设传感差值阈值；
步骤C.首先计算获得参数New、Buf1、…、Bufn、…、BufN的平均值，并将该平均值赋给参数Avg，然后将参数New的值赋给参数Buf1，并针对参数Buf1至BufN，由参数Buf1起依序将参数的值赋给下一参数，直至BufN，最后针对计数参数Count赋值为0，并进入步骤F；
步骤D.若标志参数Sign等于1，则针对计数参数Count的值进行加1更新，并判断计数参数Count是否小于2，是则不做任何操作，并进入步骤F；否则将参数New的值分别赋给参数Buf1至BufN、以及参数Avg，并针对计数参数Count赋值为0，然后进入步骤F；
若标志参数Sign等于0，则针对标志参数Sign赋值为1，以及针对计数参数Count赋值为0，然后进入步骤F；
步骤E.若标志参数Sign等于0，则针对计数参数Count的值进行加1更新，并判断计数参数Count是否小于2，是则不做任何操作，并进入步骤F；否则将参数New的值分别赋给参数Buf1至BufN、以及参数Avg，并针对计数参数Count赋值为0，然后进入步骤F；
若标志参数Sign等于1，则针对标志参数Sign赋值为0，以及针对计数参数Count赋值为0，然后进入步骤F；
步骤F.输出参数Avg，即为针对所接收传感数据进行滤波处理后的输出。
作为本发明的一种优选技术方案：针对所述传感器持续检测所获各模拟信号进行信号放大处理，然后针对放大处理后的各模拟信号进行数模转换，获得相对应各传感数据，再针对传感数据进行滤波处理。
作为本发明的一种优选技术方案：针对传感器持续检测所获各模拟信号对应的各传感数据，应用数据位右移方法，去除传感数据中的跳动位，更新各传感数据，然后再针对传感数据进行滤波处理。
作为本发明的一种优选技术方案：所述N的值等于7。
作为本发明的一种优选技术方案：所述t的值等于2。
与上述相对应，本发明还要解决的技术问题是提供一种应用传感检测信号滤波方法的压力检测系统，基于逻辑滤波处理设计，应用模块协作处理，能够有效提高压力传感的压力检测精度。
本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种应用传感检测信号滤波方法的压力检测系统，包括信号放大模块、模数转换模块、微处理器，所述传感器为压力传感器，所述压力传感器的输出端依次串联信号放大模块、模数转换模块后，对接微处理器的输入端，由微处理器针对来自模数转换模块的各传感数据实现滤波处理。
作为本发明的一种优选技术方案：所述信号放大模块包括PGA信号增益放大器和Gain增益放大器，所述压力传感器的输出端依次串联PGA信号增益放大器、Gain增益放大器后，对接模数转换模块。
作为本发明的一种优选技术方案：所述压力传感器为由四个电阻组成的电桥构成。
与上述相对应，本发明还要解决的技术问题是提供一种基于应用传感检测信号滤波方法的压力检测系统的应用，基于所设计逻辑滤波处理在压力传感器的应用，实现电子秤应用，能够有效保证电子秤实际工作的精度与稳定性。
本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种基于应用传感检测信号滤波方法的压力检测系统的应用，所述压力检测监测系统应用于电子秤，通过所述压力传感器的压力检测，实现电子秤的称量工作。
本发明所述一种传感检测信号滤波方法及压力检测系统与应用，采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
本发明所设计传感检测信号滤波方法，设计逻辑滤波处理方案，针对传感器实时所获模拟信号对应的传感数据进行处理，充分考量传感数据检测的波动变化，能够有效提高传感检测数据的精度，并且基于此方法进一步设计了压力检测系统，通过所设计各模块之间的协同处理，能够有效减少噪声干扰，保证了压力检测结果的精度，此外，本发明进一步基于压力传感器，设计了电子秤应用，充分利用所设计压力传感检测结果的高精度，由此能够有效保证电子秤实际工作中的稳定性。
附图说明
图1是本发明所设计传感检测信号滤波方法的流程示意图；
图2是本发明所设计基于传感检测信号滤波方法的压力检测系统的示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
本发明提出一种传感检测信号滤波方法，实际应用当中，首先针对所述传感器持续检测所获各模拟信号进行信号放大处理；接着针对放大处理后的各模拟信号进行数模转换，获得相对应各传感数据；然后针对各传感数据，应用数据位右移方法，去除传感数据中的跳动位，更新各传感数据；最后针对各传感数据进行滤波处理，滤波处理的实际执行当中，如图1所示，首先初始化参数Avg、New均等于0，初始化参数Buf1、…、Bufn、…、BufN分别均等于0，以及初始化标志参数Sign等于0，计数参数Count等于0；实际应用当中，N的值设计等于7，即这里参数Buf1至Buf7；然后依次接收各传感数据，并分别执行如下步骤A至步骤F。
步骤A.将所接收的传感数据赋给参数New，并进入步骤B。
步骤B.若|Avg-New|＜t，是则进入步骤C；若Avg-New≥t，是则进入步骤D；若New-Avg≥t，是则进入步骤E；其中，t表示预设传感差值阈值。实际应用当中，这里设计t的值等于2。
步骤C.首先计算获得参数New、Buf1、…、Bufn、…、BufN的平均值，并将该平均值赋给参数Avg，然后将参数New的值赋给参数Buf1，并针对参数Buf1至BufN，由参数Buf1起依序将参数的值赋给下一参数，直至BufN，最后针对计数参数Count赋值为0，并进入步骤F。
步骤D.若标志参数Sign等于1，则针对计数参数Count的值进行加1更新，并判断计数参数Count是否小于2，是则不做任何操作，并进入步骤F；否则将参数New的值分别赋给参数Buf1至BufN、以及参数Avg，并针对计数参数Count赋值为0，然后进入步骤F；
若标志参数Sign等于0，则针对标志参数Sign赋值为1，以及针对计数参数Count赋值为0，然后进入步骤F。
步骤E.若标志参数Sign等于0，则针对计数参数Count的值进行加1更新，并判断计数参数Count是否小于2，是则不做任何操作，并进入步骤F；否则将参数New的值分别赋给参数Buf1至BufN、以及参数Avg，并针对计数参数Count赋值为0，然后进入步骤F；
若标志参数Sign等于1，则针对标志参数Sign赋值为0，以及针对计数参数Count赋值为0，然后进入步骤F。
步骤F.输出参数Avg，即为针对所接收传感数据进行滤波处理后的输出。
实际应用中，根据实时输出的参数Avg，即可换算获得其对应传感器所采集数据类型下的物理含义数据，实现传感检测。
基于上述所设计传感检测信号滤波方法，进一步设计了应用此方法的压力检测系统，如图2所示，包括信号放大模块、模数转换模块、微处理器，所述传感器为压力传感器，所述压力传感器的输出端依次串联信号放大模块、模数转换模块后，对接微处理器的输入端，由微处理器针对来自模数转换模块的各传感数据实现滤波处理。
实际应用当中，针对信号放大模块，具体设计包括PGA信号增益放大器和Gain增益放大器，并具体设计压力传感器的输出端依次串联PGA信号增益放大器、Gain增益放大器后，再对接模数转换模块，如此即针对压力传感器输出的模拟信号执行了二次放大处理。
其中，第一级信号放大，即PGA信号增益放大器，采用这种放大器，可通过程序调节放大倍数，配合第二级Gain增益放大器，即针对传感器所输出模拟信号的总放大量为PGA信号增益放大器与Gain增益放大器的乘积。
在实际应用中，首先设置运放系数，其中进行测试试验，设置合适的PGA和Gain参数，使得压力检测系统在最大量程的物体作用下，后续模数转换模块采样后的值尽可能大而不溢出，在此过程中为了防止个体误差，需要用多个样本进行测试。
并且在压力检测系统的实际应用中，如图2所示，针对压力传感器，具体设计采用为由四个电阻组成的电桥构成；并且这里所设计压力检测系统在实际应用当中，计算模数转换模块的有效位数，具体用微处理器仿真工具，在传感器压力稳定状态下，查看模数转换模块采样后的值，一般低1位或低2位数据会跳动，在进行数据处理的时候，需要把跳动的位舍去，相当于把模数转换模块的值进行右移位运算。
与上述相对应，本发明还要解决的技术问题是提供一种基于应用传感检测信号滤波方法的压力检测系统的应用，基于所设计逻辑滤波处理在压力传感器的应用，实现电子秤应用，能够有效保证电子秤实际工作的精度与稳定性。
本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种基于应用传感检测信号滤波方法的压力检测系统的应用，所述压力检测监测系统应用于电子秤，通过所述压力传感器的压力检测，实现电子秤的称量工作，并在实际应用中，电子秤会将传感检测所获质量数据通过显示装置进行显示，由此完成称量操作。
上述技术方案所设计传感检测信号滤波方法及压力检测系统与应用，设计逻辑滤波处理方案，针对传感器实时所获模拟信号对应的传感数据进行处理，充分考量传感数据检测的波动变化，能够有效提高传感检测数据的精度，并且基于此方法所设计的压力检测系统，通过所设计各模块之间的协同处理，能够有效减少噪声干扰，保证了压力检测结果的精度，此外，本发明电子秤的应用，充分利用所设计压力传感检测结果的高精度，由此能够有效保证电子秤实际工作中的稳定性。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (7)

1.一种传感检测信号滤波方法，用于针对传感器持续检测所获各模拟信号对应的各传感数据实现滤波处理，其特征在于：基于初始化参数Avg、New均等于0，初始化参数Buf1、…、Bufn、…、BufN分别均等于0，以及初始化标志参数Sign等于0，计数参数Count等于0；首先针对所述传感器持续检测所获各模拟信号进行信号放大处理，接着针对放大处理后的各模拟信号进行数模转换，获得相对应各传感数据，并应用数据位右移方法，去除传感数据中的跳动位，更新各传感数据，然后再针对传感数据进行滤波处理，其中，依次接收各传感数据，并分别执行如下步骤：
步骤A.将所接收的传感数据赋给参数New，并进入步骤B；
步骤B.若|Avg-New|＜t，是则进入步骤C；若Avg-New≥t，是则进入步骤D；若New-Avg≥t，是则进入步骤E；其中，t表示预设传感差值阈值；
步骤C.首先计算获得参数New、Buf1、…、Bufn、…、BufN的平均值，并将该平均值赋给参数Avg，然后将参数New的值赋给参数Buf1，并针对参数Buf1至BufN，由参数Buf1起依序将参数的值赋给下一参数，直至BufN，最后针对计数参数Count赋值为0，并进入步骤F；
步骤D.若标志参数Sign等于1，则针对计数参数Count的值进行加1更新，并判断计数参数Count是否小于2，是则不做任何操作，并进入步骤F；否则将参数New的值分别赋给参数Buf1至BufN、以及参数Avg，并针对计数参数Count赋值为0，然后进入步骤F；若标志参数Sign等于0，则针对标志参数Sign赋值为1，以及针对计数参数Count赋值为0，然后进入步骤F；
步骤E.若标志参数Sign等于0，则针对计数参数Count的值进行加1更新，并判断计数参数Count是否小于2，是则不做任何操作，并进入步骤F；否则将参数New的值分别赋给参数Buf1至BufN、以及参数Avg，并针对计数参数Count赋值为0，然后进入步骤F；若标志参数Sign等于1，则针对标志参数Sign赋值为0，以及针对计数参数Count赋值为0，然后进入步骤F；
步骤F.输出参数Avg，即为针对所接收传感数据进行滤波处理后的输出。
2.根据权利要求1所述一种传感检测信号滤波方法，其特征在于：所述N的值等于7。
3.根据权利要求1所述一种传感检测信号滤波方法，其特征在于：所述t的值等于2。
4.一种应用权利要求1所述一种传感检测信号滤波方法的压力检测系统，其特征在于：包括信号放大模块、模数转换模块、微处理器，所述传感器为压力传感器，所述压力传感器的输出端依次串联信号放大模块、模数转换模块后，对接微处理器的输入端，由微处理器针对来自模数转换模块的各传感数据实现滤波处理。
5.根据权利要求4所述一种应用传感检测信号滤波方法的压力检测系统，其特征在于：所述信号放大模块包括PGA信号增益放大器和Gain增益放大器，所述压力传感器的输出端依次串联PGA信号增益放大器、Gain增益放大器后，对接模数转换模块。
6.根据权利要求4或5所述一种应用传感检测信号滤波方法的压力检测系统，其特征在于：所述压力传感器为由四个电阻组成的电桥构成。
7.一种基于权利要求4至6中任意一项所述应用传感检测信号滤波方法的压力检测系统的应用，其特征在于：所述压力检测监测系统应用于电子秤，通过所述压力传感器的压力检测，实现电子秤的称量工作。
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