CN113804220A - 传感器干扰滤除方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种传感器干扰滤除方法、装置、电子设备及存储介质,属于电子技术领域。其中,该传感器干扰滤除方法包括:获取第二时刻目标电容两端的电压与第一时刻所述目标电容两端的电压之间的第一电压差,以及传感器采集的所述第二时刻目标数据的实测值;基于所述第一电压差,对所述第二时刻目标数据的实测值进行补偿,滤除所述目标电容两端的电压对所述目标数据的实测值的干扰;其中,所述目标电容为所述传感器周围设置的陶瓷电容;所述第一时刻为所述目标电容两端的电压为零的时刻。
Description
技术领域
本申请属于电子技术领域,具体涉及一种传感器干扰滤除方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
目前,手机和电子手表等电子设备集成有陀螺仪等传感器。陀螺仪属于对机械形变敏感的传感器,在陀螺仪设置于PCB(印制电路板,Printed Circuit Board)上的情况下,陀螺仪对PCB的机械形变噪声非常敏感。
PCB上常设置有片式多层陶瓷电容(Multi-layer Ceramic Capacitors,MLCC)。MLCC的组成材料主要包括压电材料。由于压电材料的逆压电效应,当MLCC两端加上电压信号时,电压信号的幅值波动会使MLCC发生形变,MLCC的形变会通过焊盘和焊锡传递到PCB上,带动PCB产生微小的形变。PCB的形变会显著的影响对机械形变敏感的传感器,使得上述传感器受PCB的形变干扰而产生较大的误差。
现有技术通常是在布局时拉大传感器与MLCC之间的距离,或者传感器和MLCC分时工作,减小MLCC逆压电效应导致形变带来的噪声。但由于电子设备的小型化和电子设备的工作机制等原因,距离拉大和分时工作常常难以实现。因此,现有技术的局限性较大。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种传感器干扰滤除方法、装置、电子设备及存储介质,能够现有技术的局限性较大的问题。
第一方面,本申请实施例提供了一种传感器干扰滤除方法,该方法包括:
获取第二时刻目标电容两端的电压与第一时刻所述目标电容两端的电压之间的第一电压差,以及传感器采集的所述第二时刻目标数据的实测值;
基于所述第一电压差,对所述第二时刻目标数据的实测值进行补偿,滤除所述目标电容两端的电压对所述目标数据的实测值的干扰;
其中,所述目标电容为所述传感器周围设置的陶瓷电容;所述第一时刻为所述目标电容两端的电压为零的时刻。
第二方面,本申请实施例提供了一种传感器干扰滤除装置,该装置包括:
检测模块,用于获取第二时刻目标电容两端的电压与第一时刻所述目标电容两端的电压之间的第一电压差,以及传感器采集的所述第二时刻目标数据的实测值;
补偿模块,用于基于所述第一电压差,对所述第二时刻目标数据的实测值进行补偿,滤除所述目标电容两端的电压对所述目标数据的实测值的干扰;
其中,所述目标电容为所述传感器周围设置的陶瓷电容;所述第一时刻为所述目标电容两端的电压为零的时刻。
第三方面,本申请实施例提供了一种电子设备,该电子设备包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令,所述程序或指令被所述处理器执行时实现如第一方面所述的方法的步骤。
第四方面,本申请实施例提供了一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储程序或指令,所述程序或指令被处理器执行时实现如第一方面所述的方法的步骤。
第五方面,本申请实施例提供了一种芯片,所述芯片包括处理器和通信接口,所述通信接口和所述处理器耦合,所述处理器用于运行程序或指令,实现如第一方面所述的方法。
在本申请实施例中,通过检测第二时刻目标电容两端的电压与第一时刻目标电容两端的电压之间的第一电压差,基于第一电压差,对第二时刻目标数据的实测值进行补偿,能高效、准确地滤除目标电容的逆压电效应对传感器采集目标数据产生的干扰,能提升传感器工作的可靠性,具有更大的适用范围,普适性更好。进一步地,由于不需要加大目标电容和传感器之间的距离,也不需要使目标电容和传感器分时工作,PCB的布局更灵活,更有利于电子设备的小型化。
附图说明
图1是本申请实施例提供的传感器干扰滤除方法的流程示意图;
图2是本申请实施例提供的目标电容的逆压电效应的原理示意图;
图3是本申请实施例提供的传感器干扰滤除方法中获取补偿系数的电路的示意图;
图4是本申请实施例提供的传感器干扰滤除方法中获取补偿系数的流程示意图;
图5是本申请实施例提供的传感器干扰滤除装置的结构示意图;
图6是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图;
图7是本申请实施例提供的电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施,且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类,并不限定对象的个数,例如第一对象可以是一个,也可以是多个。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
下面结合附图,通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的传感器干扰滤除方法、装置、电子设备及存储介质进行详细地说明。
图1是本申请实施例提供的传感器干扰滤除方法的流程示意图。下面结合图1描述本申请实施例提供的传感器干扰滤除方法。如图1所示,该方法包括:
步骤101、获取第二时刻目标电容两端的电压与第一时刻目标电容两端的电压之间的第一电压差,以及传感器采集的第二时刻目标数据的实测值。
其中,目标电容为传感器周围设置的陶瓷电容;第一时刻为目标电容两端的电压为零的时刻。
可选地,本申请实施例提供的传感器干扰滤除方法的执行主体为传感器干扰滤除装置。
传感器干扰滤除装置可以以各种形式来实施。例如,本申请实施例中描述的传感器干扰滤除装置可以包括诸如移动电话、智能电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、导航装置、智能手环、智能手边、数码相机等等的移动终端以及诸如台式计算机等等的固定终端。下面,假设传感器干扰滤除装置是移动终端。然而,本领域技术人员将理解的是,除了特别用于移动目的的元件之外,根据本申请实施例的构造也能够应用于固定类型的终端。
可选地,PCB上设置有传感器和目标电容。
上述传感器为对形变敏感的传感器,容易受设置有该传感器的PCB的形变的干扰。可选地,上述传感器可以为陀螺仪或电子罗盘等。
目标电容,为该PCB上设置于传感器周围的陶瓷电容。陶瓷电容是具有逆压电效应的电容。示例性地,目标电容可以为MLCC。MLCC是由若干层平行板叠加形成的。平行板的组成材料主要是钛酸钡之类的强介电化合物,其介电常数极高,是一种典型的压电材料,具有逆压电效应。
可选地,PCB上传感器周围可以设置有多个陶瓷电容。在PCB上传感器周围设置有多个陶瓷电容的情况下,目标电容可以为其中距离传感器最近的N个电容。其中,N为正整数。
可选地,N=1。距离传感器最近的陶瓷电容的逆压变效应,是最主要的干扰源。选取距离传感器最近的一个陶瓷电容作为目标电容,可以滤除绝大部分逆压变效应干扰,并且由于需要处理的数据量较少,烦扰滤除的速度更快。
可选地,传感器可以按照预设的周期采集目标数据的实测值,或者在满足目标条件的情况下,触发传感器采集目标数据的实测值。
目标数据与传感器的类型相对应。示例性地,在传感器为陀螺仪的情况下,目标数据可以包括角速度数据;在传感器为三轴陀螺仪的情况下,目标数据可以包括X轴、Y轴和Z轴的角速度数据。
在传感器采集目标数据的实测值的每个时刻,还获取目标电容两端的电压。
按照时间的先后顺序,第二时刻在第一时刻之后。获取第二时刻目标电容两端的电压之后,可以将第二时刻目标电容两端的电压与第一时刻目标电容两端的电压相减,得到第一电压差。
第一时刻是目标电容两端的电压为零的时刻。目标电容两端的电压为零,目标电容不发生形变,不会因逆压变效应对目标数据的采集造成干扰。因此,可以第一时刻定义为初始时刻,作为干扰滤除的基准时刻;传感器采集的第二时刻第一时刻目标数据的实测值,可以认为是没有干扰的情况下采集的目标数据的实测值。
步骤102、基于第一电压差,对第二时刻目标数据的实测值进行补偿。
可选地,如图2所示,对于目标电容,当有电压加到其两端时,根据其逆压电特性,会产生一个垂直方向的位移量,这个位移量在一定范围内与加在其两端的电压成线性关系:
ΔL=kΔU…………………………………………(1)
其中,ΔL表示目标电容垂直方向的位移量;ΔU表示目标电容两端的电压的变化量;k表示ΔU与ΔL的比例系数。
根据以上线性关系,目标电容的动态位移量实时反映了其两端的电压矢量。
利用上述逆压电效应的原理,将一定规格的压电陶瓷分压组件与薄片型压电陶瓷串联进行分压,相同配方的压电陶瓷极化前后的等值电容是不变的,所以该分压比例是完全线性的。
由于目标电容的逆压电效应,ΔU与ΔL呈线性的正比关系,因而可以通过传感器两次采集目标数据的实测值的时刻之间,目标电容两端的电压的变化量,反映目标电容的形变的大小。目标电容的形变的大小,与PCB的形变的大小正相关。PCB的形变的大小,与PCB的形变所产生的、传感器采集目标数据的实测值的干扰的大小正相关。因此,传感器两次采集目标数据的实测值的时刻(即第二时刻与第一时刻之间)之间,目标电容两端的电压的变化量,可以反映PCB的形变所产生的、传感器采集目标数据的实测值的干扰的大小。
因此,可以根据第一电压差,确定目标电容两端的电压所造成PCB的形变,对目标数据的采集所产生的干扰的大小;基于PCB的形变对目标数据的采集所产生的干扰的大小,对第二时刻目标数据的实测值进行补偿,可以滤除PCB的形变(即目标电容两端的电压对目标数据的实测值的干扰)对目标数据的采集所产生的干扰,得到更准确的第二时刻的目标数据。
本申请实施例通过检测第二时刻目标电容两端的电压与第一时刻目标电容两端的电压之间的第一电压差,基于第一电压差,对第二时刻目标数据的实测值进行补偿,能高效、准确地滤除目标电容的逆压电效应对传感器采集目标数据产生的干扰,能提升传感器工作的可靠性,具有更大的适用范围,普适性更好。进一步地,由于不需要加大目标电容和传感器之间的距离,也不需要使目标电容和传感器分时工作,PCB的布局更灵活,更有利于电子设备的小型化。
可选地,基于第一电压差,对第二时刻目标数据的实测值进行补偿,包括:基于第一电压差和补偿系数,获取补偿量,补偿量与第一电压差呈正相关关系。
可选地,补偿系数为预先确定的常数。每一目标数据分别对应一个补偿系数。补偿系数可以为经验值或者通过对实验数据进行拟合确定。
可选地,补偿量与第一电压差呈正相关关系,可以用补偿系数度量补偿量与第一电压差之间的正相关关系。
可以获取第一电压差与补偿系数的乘积,作为补偿量。
基于补偿量,对第二时刻目标数据的实测值进行补偿。
可选地,根据补偿量,可以确定PCB的形变所产生的干扰的大小,基于PCB的形变所产生的干扰的大小,滤除PCB的形变所产生的干扰,对第二时刻目标数据的实测值进行补偿,得到更准确的第二时刻的目标数据。
本申请实施例通过基于第一电压差和补偿系数,获取补偿量,基于补偿量,对第二时刻目标数据的实测值进行补偿,补偿量能更准确地反映目标电容的逆压电效应对传感器采集目标数据产生的干扰的大小,从而能更准确地滤除目标电容的逆压电效应对传感器采集目标数据产生的干扰,能提升传感器工作的可靠性,具有更大的适用范围,普适性更好。
可选地,基于补偿量,对第二时刻目标数据的实测值进行补偿,包括:将第二时刻目标数据的实测值减去补偿量。
可选地,获取补偿量之后,可以将第二时刻目标数据的实测值减去补偿量,得到补偿后的第二时刻目标数据的值。计算公式如下:
A’=A-b…………………………………………(2)
其中,A’表示补偿后的第二时刻目标数据的值;A表示第二时刻目标数据的实测值;b表示补偿量。
示例性地,传感器为三轴陀螺仪,目标数据可以包括X轴、Y轴和Z轴的角速度数据。
从第一时刻t1至第二时刻t2,目标电容产生的形变ΔL相对于其电压变化也可以表示为:
dL=k*Udt…………………………………………(3)
其中,dL表示第一时刻t1至第二时刻t2目标电容的形变;Udt表示第一时刻t1至第二时刻t2目标电容两端的电压的变化量;k表示Udt与dL的比例系数。
从第一时刻t1至第二时刻t2,dL变化分别在X轴、Y轴和Z轴上由目标电容上电压变化引起的X轴、Y轴和Z轴角速度变化为:
Xactdt-Xrefdt=compx*Udt…………………………………………(4)
Yact dt-Yref dt=compy*Ud…………………………………………(5)
Zact dt-Zref dt=compz*Udt…………………………………………(6)
其中,Xact dt表示第一时刻t1至第二时刻t2 X轴角速度的实测值的变化量;Xrefdt表示无目标电容的形变干扰的情况下第一时刻t1至第二时刻t2 X轴角速度的变化量;compx表示X轴角速度对应的补偿系数;Yact dt表示第一时刻t1至第二时刻t2 Y轴角速度的实测值的变化量;Yrefdt表示无目标电容的形变干扰的情况下第一时刻t1至第二时刻t2 Y轴角速度的变化量;compy表示Y轴角速度对应的补偿系数;Zact dt表示第一时刻t1至第二时刻t2 Z轴角速度的实测值的变化量;Zrefdt表示无目标电容的形变干扰的情况下第一时刻t1至第二时刻t2 Z轴角速度的变化量;compz表示Z轴角速度对应的补偿系数。
因此,无目标电容的形变干扰的情况下第一时刻t1至第二时刻t2 X轴、Y轴和Z轴角速度的变化量的计算公式为:
Fx(dt)=Xact dt-compx*Udt…………………………………………(7)
Fy(dt)=Yact dt-compy*Udt…………………………………………(8)
Fz(dt)=Zact dt-compz*Udt…………………………………………(9)
本申请实施例通过将第二时刻目标数据的实测值减去补偿量的方式,对第二时刻目标数据的实测值进行补偿,能更准确地滤除目标电容的逆压电效应对传感器采集目标数据产生的干扰,能提升传感器工作的可靠性,具有更大的适用范围,普适性更好。
可选地,基于第一电压差,对第二时刻目标数据的实测值进行补偿之前,方法还包括:获取第一时刻传感器采集的目标数据的实际值,作为目标数据的基准值。
可选地,步骤102之前,可以通过先确定补偿系数。
可以获取第一时刻传感器采集的目标数据的实际值,即在目标电容两端的电压为零的情况下,获取传感器采集的目标数据。将此时采集的目标数据的值,作为目标数据的基准值。
向目标电容输入目标信号,基于预设的采样间隔获取目标电容两端的电压的第一采样值和传感器采集的目标数据的第二采样值。
可选地,在保持其他条件不变的情况下,向目标电容输入目标信号,使得目标电容两端的电压不再为零。
可选地,目标信号为变化的信号,使得目标电容两端的电压不为非零的恒定值。
目标信号可以通过多种形式实施,例如正弦波、锯齿波或三角波等。本申请实施例对目标信号不进行具体限定。
输入目标信号之后,可以按照采样间隔,在每一采样时刻获取第一采样值和第二采样值。第一采样值为该采样时刻目标电容两端的电压,第二采样值为该采样时刻传感器采集的目标数据的实测值。
采样间隔可以根据实际情况设定。对于采样间隔的具体值,本申请实施例不进行具体限定。
可选地,在目标信号为周期信号的情况下,采样间隔小于目标信号的周期,即采样频率高于目标信号的频率。
基于目标数据的基准值、各第一采样值和各第二采样值,获取补偿系数。
可选地,可以将每一采样时刻的第一采样值和第二采样值作为一组拟合数据,根据各组拟合数据和目标数据的基准值进行拟合,确定目标电容两端的电压的变化量与传感器采集的目标数据的实测值的变化量之间的关系,得到补偿系数。
本申请实施例通过基于目标电容两端的电压为零的情况下传感器采集的目标数据的基准值,以及向目标电容输入目标信号之后,各采样时刻目标电容两端的电压和传感器采集的目标数据的实测值,获取补偿系数,能获取更准确的补偿系数,从而能基于补偿系数确定更准确的补偿量,更准确地滤除目标电容的逆压电效应对传感器采集目标数据产生的干扰,能提升传感器工作的可靠性,具有更大的适用范围,普适性更好。
可选地,基于目标数据的基准值、各第一采样值和各第二采样值,获取补偿系数,包括:分别获取各第二采样值与目标数据的基准值之间的第一数据差。
可选地,可以根被将每一采样时刻的第二采样值与目标数据的基准值相减,得到各第一数据差。
基于各第一数据差和各第一采样值,获取补偿系数。
可选地,将每一采样时刻对应的第一数据差和第一采样值作为一组数据。基于各组数据进行拟合,确定目标电容两端的电压的变化量与传感器采集的目标数据的实测值的变化量之间的关系,得到补偿系数。
本申请实施例通过基于各第二采样值与目标数据的基准值之间的第一数据差,以及各第一采样值,获取补偿系数,能获取更准确的补偿系数,从而能基于补偿系数确定更准确的补偿量,更准确地滤除目标电容的逆压电效应对传感器采集目标数据产生的干扰,能提升传感器工作的可靠性,具有更大的适用范围,普适性更好。
下面通过一个实例说明获取补偿系数的具体过程。
获取补偿系数可以通过如图3所示的电路实现。如图3所示,该电路可以包括正弦波发生器301、目标电容302、电压采样电路303、陀螺仪304、数据获取电路305和运算电路306。电压采样电路303、数据获取电路305和运算电路306可以构成传感器干扰滤除装置。
如图4所示,获取补偿系数的过程可以包括以下步骤:
步骤401、初始化电路的配置。
步骤402、将电路固定在操作台上,使默认角速度不会变化。
步骤403、采样当前X、Y、Z轴的角速度X0,Y0,Z0。
通过数据获取电路305获取陀螺仪采集的X0,Y0,Z0,作为目标数据的基准值。
步骤404、控制正弦波发生器输出1V,1KHz频率的正弦波给到目标电容。
正弦波发生器301可以为PWM信号发生器,输出正弦波至目标电容302。
步骤405、控制电压采样电路和陀螺仪同步以10kHz的频率进行采样。
电压采样电路303和陀螺仪304同步采样,分别得到各第一采样值和第二采样值。电压采样电路303可以为ADC(模数转换)电压采样电路。
步骤406、根据采样到的X、Y、Z轴的角速度与初始值X0,Y0,Z0做差,与电压采样电路采样到的电压值进行补偿系数拟合。
步骤407、使用拟合到的补偿系数计算滤除干扰后的X、Y、Z轴的角速度。
步骤408、判断滤除干扰后的X、Y、Z轴的角速度是否接近X0,Y0,Z0。
若是,则执行步骤409;否则返回步骤406继续采样,增大样本量重新进行拟合。
步骤409、结束。
需要说明的是,本申请实施例提供的传感器干扰滤除方法,执行主体可以为传感器干扰滤除装置,或者该为传感器干扰滤除装置中的用于执行传感器干扰滤除方法的控制模块。本申请实施例中以传感器干扰滤除装置执行传感器干扰滤除方法为例,说明本申请实施例提供的传感器干扰滤除装置。
图5是本申请实施例提供的传感器干扰滤除装置的结构示意图。可选地,如图5所示,该装置包括检测模块501和补偿模块502,其中:
检测模块501,用于获取第二时刻目标电容两端的电压与第一时刻目标电容两端的电压之间的第一电压差,以及传感器采集的第二时刻目标数据的实测值;
补偿模块502,用于基于第一电压差,对第二时刻目标数据的实测值进行补偿,滤除目标电容两端的电压对目标数据的实测值的干扰;
其中,目标电容为传感器周围设置的陶瓷电容;第一时刻为目标电容两端的电压为零的时刻。
可选地,检测模块501和补偿模块502电连接。
检测模块501可以按照预设的周期采集目标数据的实测值,或者在满足目标条件的情况下,触发传感器采集目标数据的实测值。
在传感器采集目标数据的实测值的每个时刻,检测模块501还可以获取目标电容两端的电压。
获取第二时刻目标电容两端的电压之后,检测模块501可以将第二时刻目标电容两端的电压与第一时刻目标电容两端的电压相减,得到第一电压差。
补偿模块502可以根据第一电压差,确定目标电容两端的电压所造成PCB的形变,对目标数据的采集所产生的干扰的大小;基于PCB的形变对目标数据的采集所产生的干扰的大小,对第二时刻目标数据的实测值进行补偿,可以滤除PCB的形变对目标数据的采集所产生的干扰(即目标电容两端的电压对目标数据的实测值的干扰),得到更准确的第二时刻的目标数据。
可选地,补偿模块502可以包括:
第一获取单元,用于基于第一电压差和补偿系数,获取补偿量,补偿量与第一电压差呈正相关关系;
补偿单元,用于基于补偿量,对第二时刻目标数据的实测值进行补偿。
可选地,补偿单元,可以具体用于将第二时刻目标数据的实测值减去补偿量。
可选地,传感器干扰滤除装置还可以包括:
基准值获取模块,用于获取第一时刻传感器采集的目标数据的实际值,作为目标数据的基准值;
采样值获取模块,用于向目标电容输入目标信号,基于预设的采样间隔获取目标电容两端的电压的第一采样值和传感器采集的目标数据的第二采样值;
系数获取模块,用于基于目标数据的基准值、各第一采样值和各第二采样值,获取补偿系数。
可选地,系数获取模块可以包括:
第二获取单元,用于分别获取各第二采样值与目标数据的基准值之间的第一数据差;
系数获取单元,用于基于各第一数据差和各第一采样值,获取补偿系数。
本申请实施例通过检测第二时刻目标电容两端的电压与第一时刻目标电容两端的电压之间的第一电压差,基于第一电压差,对第二时刻目标数据的实测值进行补偿,能高效、准确地滤除目标电容的逆压电效应对传感器采集目标数据产生的干扰,能提升传感器工作的可靠性,具有更大的适用范围,普适性更好。进一步地,由于不需要加大目标电容和传感器之间的距离,也不需要使目标电容和传感器分时工作,PCB的布局更灵活,更有利于电子设备的小型化。
本申请实施例中的传感器干扰滤除装置可以是装置,也可以是终端中的部件、集成电路、或芯片。该装置可以是移动电子设备,也可以为非移动电子设备。示例性的,移动电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载电子设备、可穿戴设备、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer,UMPC)、上网本或者个人数字助理(personal digital assistant,PDA)等,非移动电子设备可以为服务器、网络附属存储器(Network Attached Storage,NAS)、个人计算机(personal computer,PC)、电视机(television,TV)、柜员机或者自助机等,本申请实施例不作具体限定。
本申请实施例中的传感器干扰滤除装置可以为具有操作系统的装置。该操作系统可以为安卓(Android)操作系统,可以为iOS操作系统,还可以为其他可能的操作系统,本申请实施例不作具体限定。
本申请实施例提供的传感器干扰滤除装置能够实现图1至图4的方法实施例实现的各个过程,为避免重复,这里不再赘述。
可选地,如图6所示,本申请实施例还提供一种电子设备600,包括处理器601,存储器602,存储在存储器602上并可在所述处理器601上运行的程序或指令,该程序或指令被处理器601执行时实现上述传感器干扰滤除方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
需要说明的是,本申请实施例中的电子设备包括上述所述的移动电子设备和非移动电子设备。
图7是本申请实施例提供的电子设备的硬件结构示意图。
该电子设备700包括但不限于:射频单元701、网络模块702、音频输出单元703、输入单元704、传感器705、显示单元706、用户输入单元707、接口单元708、存储器709、以及处理器710等部件。
本领域技术人员可以理解,电子设备700还可以包括给各个部件供电的电源(比如电池),电源可以通过电源管理系统与处理器710逻辑相连,从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。图7中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定,电子设备可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置,在此不再赘述。
其中,处理器710,用于获取第二时刻目标电容两端的电压与第一时刻目标电容两端的电压之间的第一电压差,以及传感器采集的第二时刻目标数据的实测值;
处理器710,还用于基于第一电压差,对第二时刻目标数据的实测值进行补偿,滤除目标电容两端的电压对目标数据的实测值的干扰;
其中,目标电容为传感器周围设置的陶瓷电容;第一时刻为目标电容两端的电压为零的时刻。
本申请实施例通过检测第二时刻目标电容两端的电压与第一时刻目标电容两端的电压之间的第一电压差,基于第一电压差,对第二时刻目标数据的实测值进行补偿,能高效、准确地滤除目标电容的逆压电效应对传感器采集目标数据产生的干扰,能提升传感器工作的可靠性,具有更大的适用范围,普适性更好。进一步地,由于不需要加大目标电容和传感器之间的距离,也不需要使目标电容和传感器分时工作,PCB的布局更灵活,更有利于电子设备的小型化。
可选地,处理器710,还用于基于第一电压差和补偿系数,获取补偿量,补偿量与第一电压差呈正相关关系;
处理器710,还用于基于补偿量,对第二时刻目标数据的实测值进行补偿。
可选地,处理器710,还用于基将第二时刻目标数据的实测值减去补偿量。
可选地,处理器710,还用于获取第一时刻传感器采集的目标数据的实际值,作为目标数据的基准值;
处理器710,还用于向目标电容输入目标信号,基于预设的采样间隔获取目标电容两端的电压的第一采样值和传感器采集的目标数据的第二采样值;
处理器710,还用于基于目标数据的基准值、各第一采样值和各第二采样值,获取补偿系数。
可选地,处理器710,还用于分别获取各第二采样值与目标数据的基准值之间的第一数据差;
处理器710,还用于基于各第一数据差和各第一采样值,获取补偿系数。
应理解的是,本申请实施例中,输入单元704可以包括图形处理器(GraphicsProcessing Unit,GPU)7071和麦克风7072,图形处理器7071对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。显示单元706可包括显示面板7061,可以采用液晶显示器、有机发光二极管等形式来配置显示面板7061。用户输入单元707包括触控面板7071以及其他输入设备7072。触控面板7071,也称为触摸屏。触控面板7071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其他输入设备7072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆,在此不再赘述。存储器709可用于存储软件程序以及各种数据,包括但不限于目标应用程序和操作系统。处理器710可集成应用处理器和调制解调处理器,其中,应用处理器主要处理操作系统、用户界面和目标应用程序等,调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是,上述调制解调处理器也可以不集成到处理器710中。
本申请实施例还提供一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储有程序或指令,该程序或指令被处理器执行时实现上述传感器干扰滤除方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
其中,所述处理器为上述实施例中所述的电子设备中的处理器。所述可读存储介质,包括计算机可读存储介质,如计算机只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等。
本申请实施例另提供了一种芯片,所述芯片包括处理器和通信接口,所述通信接口和所述处理器耦合,所述处理器用于运行程序或指令,实现上述传感器干扰滤除方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
应理解,本申请实施例提到的芯片还可以称为系统级芯片、系统芯片、芯片系统或片上系统芯片等。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外,需要指出的是,本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能,还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能,例如,可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法,并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外,参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以计算机软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述,但是本申请并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本申请的启示下,在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本申请的保护之内。
Claims (10)
1.一种传感器干扰滤除方法,其特征在于,包括:
获取第二时刻目标电容两端的电压与第一时刻所述目标电容两端的电压之间的第一电压差,以及传感器采集的所述第二时刻目标数据的实测值;
基于所述第一电压差,对所述第二时刻目标数据的实测值进行补偿,滤除所述目标电容两端的电压对所述目标数据的实测值的干扰;
其中,所述目标电容为所述传感器周围设置的陶瓷电容;所述第一时刻为所述目标电容两端的电压为零的时刻。
2.根据权利要求1所述的传感器干扰滤除方法,其特征在于,所述基于所述第一电压差,对所述第二时刻目标数据的实测值进行补偿,包括:
基于所述第一电压差和补偿系数,获取补偿量,所述补偿量与所述第一电压差呈正相关关系;
基于所述补偿量,对所述第二时刻目标数据的实测值进行补偿。
3.根据权利要求2所述的传感器干扰滤除方法,其特征在于,所述基于所述补偿量,对所述第二时刻目标数据的实测值进行补偿,包括:
将所述第二时刻目标数据的实测值减去所述补偿量。
4.根据权利要求2或3所述的传感器干扰滤除方法,其特征在于,所述基于所述第一电压差,对所述第二时刻目标数据的实测值进行补偿之前,所述方法还包括:
获取所述第一时刻所述传感器采集的所述目标数据的实际值,作为目标数据的基准值;
向目标电容输入目标信号,基于预设的采样间隔获取所述目标电容两端的电压的第一采样值和所述传感器采集的所述目标数据的第二采样值;
基于所述目标数据的基准值、各所述第一采样值和各所述第二采样值,获取所述补偿系数。
5.根据权利要求4所述的传感器干扰滤除方法,其特征在于,所述基于所述目标数据的基准值、各所述第一采样值和各所述第二采样值,获取所述补偿系数,包括:
分别获取各所述第二采样值与所述目标数据的基准值之间的第一数据差;
基于各所述第一数据差和各所述第一采样值,获取所述补偿系数。
6.一种传感器干扰滤除装置,其特征在于,包括:
检测模块,用于获取第二时刻目标电容两端的电压与第一时刻所述目标电容两端的电压之间的第一电压差,以及传感器采集的所述第二时刻目标数据的实测值;
补偿模块,用于基于所述第一电压差,对所述第二时刻目标数据的实测值进行补偿,滤除所述目标电容两端的电压对所述目标数据的实测值的干扰;
其中,所述目标电容为所述传感器周围设置的陶瓷电容;所述第一时刻为所述目标电容两端的电压为零的时刻。
7.根据权利要求6所述的传感器干扰滤除装置,其特征在于,所述补偿模块包括:
第一获取单元,用于基于所述第一电压差和补偿系数,获取补偿量,所述补偿量与所述第一电压差呈正相关关系;
补偿单元,用于基于所述补偿量,对所述第二时刻目标数据的实测值进行补偿。
8.根据权利要求7所述的传感器干扰滤除装置,其特征在于,所述补偿单元,具体用于将所述第二时刻目标数据的实测值减去所述补偿量。
9.一种电子设备,其特征在于,包括处理器,存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令,所述程序或指令被所述处理器执行时实现如权利要求1-5任一项所述的传感器干扰滤除方法的步骤。
10.一种可读存储介质,其特征在于,所述可读存储介质上存储程序或指令,所述程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1-5任一项所述的传感器干扰滤除方法的步骤。
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