CN113804284A - 振动式黏弹性传感器的振动位移测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种振动式黏弹性传感器的振动位移测量方法，包括以下步骤：1)建立振动位移计算公式；2)测量参数BL的值；3)测量等效电阻R；4)计算动电动势幅值E；5)确定共振时的角频率ω₀；6)利用公式计算传感器简谐振动的位移幅值S，具体如下：将得到的BL、E和ω₀代入公式(1)，得到

本发明的方法无需昂贵的专业仪器设备，与传感器正常测量时相比无需对测量系统做任何硬件上的改造，只需在离线的情况下对系统的几个参数进行预先标定，便可以在样品测量过程中，获取传感器输出位移；而且所需的测量参数几乎都是正常样品测量过程中需要的，计算量较小，不会造成系统较大的额外开销，对原系统影响小、实时性高。

Description

振动式黏弹性传感器的振动位移测量方法

技术领域

本发明涉及凝血分析技术领域，特别涉及一种振动式黏弹性传感器的振动位移测量方法。

背景技术

振动式黏弹性测量装置通常利用一个机械探头，此机械探头被驱动作周期性的振荡，机械探头与待测样本接触，样本的黏弹性会影响探头的运动状态。通过监控探头的运动状态便可以分析待测样本的黏弹性。例如CN201921454553.9公开了一种血栓弹力检测传感器，其结构类似于电动式扬声器，参照图3-4，主要包括：磁帽1、永磁体2、线圈3、探针座4、振簧5、底板6和探针头7。永磁体2固定在磁帽1顶部的容纳孔10内，永磁体2与磁帽1之间形成稳恒磁场，探针座4顶部可上下活动的套设在永磁体2底部，线圈3单方向缠绕在探针座4顶部环形槽内，且线圈3处于稳恒磁场中，线圈3的接头引出。在工作时线圈3通入交变电流(方向和幅值均随时间发生周期性变化)，线圈3(通电导线)在稳恒磁场中受到交变力作用，发生上下方向的位移，带动探针座4进行同步运动，与探针座4固定的振簧5提供往复振动的回复力，探针头7固定在探针座4上，探针头7下端插入待测血液中，测样的力学性质会影响传感器动件的运动状态。通过监控测量过程中传感器共振时的运动状态的变化，便可以表征测样黏弹性的变化。

进行样品黏弹性测量时，要求传感器振动的输出位移要与特定的样品性质相适应，例如，进行血液凝固过程中黏弹性测量时，要求传感器位移不超过一定的值，以使得血凝块的三维网状结构不被破坏。所以，利用该传感器测量黏弹性时，需要测量传感器输出位移的幅度。该类型传感器应用时，通常输出位移较小，例如，血液黏弹性测量时，输出位移幅度一般为2μm。并且，该测量要求测量工具不能对传感器运动状态有影响，故需要采取非接触式测量方式。常用的精密非接触式小位移测量方法有基于电容测量的电容位移测量装置，以及基于光学方法的三角反射位移测量仪器和激光多普勒干涉仪。这些方法一般对被测物表面有一定的要求，例如电容测位移要求被测物有一定面积的平整金属表面，三角反射方法要求一个有效的反射激光光点的反射面。此类仪器一般体积较大，探头与被测件安装一般也较麻烦，因此不易与系统集成。并且，此类仪器一般价格较为昂贵，成本较高。

所以，现在有必要提供一种更可靠的方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种振动式黏弹性传感器的振动位移测量方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种振动式黏弹性传感器的振动位移测量方法，包括以下步骤：

1)建立振动位移计算公式：

构建传感器在磁感应强度为B的磁场中进行简谐振动下，计算该传感器的振动位移的表达式，如以下式(1)所示：

其中，V、E、S分别表示传感器简谐振动的速度幅值、运动电动势幅值和位移幅值，ω表示传感器简谐振动的角频率，L表示传感器在磁场中有效切割磁场的长度，将BL作为一个整体的待求参数；

2)测量参数BL的值：

使传感器开路，用确定位移的外部振动源激励传感器进行简谐振动，测量传感器的运动电动势的幅值E_f，此时，传感器的位移幅值记为S_f，传感器进行简谐振动的角频率记为ω_f，其中，S_f即为外部振动源的位移幅值、ω_f即为外部振动源的角频率，所以S_f、ω_f均为已知量；

通过式(1)计算出BL，计算公式如下：

3)测量等效电阻R：

将传感器接入到回路中，利用激励电源向传感器中通入电流，测量回路中的等效电阻R；

4)计算动电动势幅值E：

传感器进行黏弹性测量工作时，利用激励电源向传感器中通入激励电流，获取传感器两端的电压幅值U和通过传感器的电流幅值I；

构建用于计算传感器的运动电动势e(t)的公式，如下式(3)所示：

e(t)＝(U-RI)cos(ω₀t+φ) (3)；

其中，ω₀表示传感器与待测样品共振时的角频率，φ表示相位；

则传感器的运动电动势e(t)的幅值E＝(U-RI)；

5)确定共振时的角频率ω₀：

通过激励电源获取传感器与待测样品共振时的角频率ω₀；

6)利用公式(1)计算传感器简谐振动的位移幅值S，具体如下：

将得到的BL、E和ω₀代入公式(1)，得到

优选的是，所述步骤1)中，式(1)的构建步骤为：

传感器简谐振动过程中，在当传感器运动速度v、磁场方向、传感器的长度方向保持正交时，传感器的运动电动势计算式为：

e＝BLv (1-1)；L表示传感器在磁场中有效切割磁场的长度；

传感器简谐振动的位移表达式为：

s(t)＝Scos(ωt+θ) (1-2)；

其中，S为位移幅值，ω表示角频率，θ表示相位；

则传感器速度表达式为：

所以传感器的运动电动势的简谐形式为：

令v(t)、e(t)的幅度分别为V和E，则得到下式：

通过式(1-5)即可得到式(1)，即：

优选的是，所述步骤2)中，采用压电陶瓷位移控制器作为外部振动源，将压电陶瓷位移控制器的输出端与传感器连接，设定压电陶瓷位移控制器输出确定幅度、频率和相位的位移，并驱动传感器同步运动。

优选的是，所述步骤3)的具体方法为：

将传感器和激励电源连接成回路，激励电源的内阻记为R_g，传感器的内阻记为R_E，按以下方式确定等效内阻R；

R_g忽略不计，将R_E的值作为内阻R：向传感器中通入直流电流，通过万用表测量传感器两端的电压和流经的电流，从而计算得到R_E。

优选的是，所述步骤3)的具体方法为：

将传感器和激励电源连接成回路，激励电源的内阻记为R_g，传感器的内阻记为R_E，按以下方式确定等效内阻R；

令内阻R＝R_g+R_E：向传感器中通入幅值为I₁的交流电流，并固定传感器使其运动速度为零，则传感器不会产生运动电动势，用示波器测量传感器两端的电压幅值U₁，计算内阻R，R＝U₁/I₁。

优选的是，所述步骤4)中，式(3)的构建步骤为：

传感器进行黏弹性测量工作时，利用固定电流幅度的激励电源向传感器中通入激励电流，传感器与待测样品共振时的角频率记为ω₀，则激励电流表示为：

i(t)＝Icos(ω₀t+φ) (3-1)；

其中，φ表示相位，为已知量，电流幅值I、角频率ω₀也为已知量；

传感器电压、电流同相位，传感器两端的电压表示为：

u(t)＝Ucos(ω₀t+φ) (3-2)；

其中，电压幅值U通过测量得到；

则传感器的运动电动势为：

e(t)＝u(t)-Ri(t)＝[U-RI]cos(ω₀t+φ)，从而得到式(3)。

优选的是，所述步骤5)中，获取共振时的角频率ω₀的方法为：使传感器采取频率扫描的方法寻找共振点，当传感器与待测样品共振时的频率值即为ω₀。

优选的是，所述步骤5)中，获取共振时的角频率ω₀的方法为：使传感器采取自激振荡的工作模式，稳态时，振荡电路工作于传感器的共振点。将传感器两端的电压信号通过交流耦合的方式耦合到过零比较器输入端，产生与传感器两端的电压信号频率相同的方波信号，测量该方波信号的频率，即得ω₀。

优选的是，测量该方波信号的频率的方法为：将该方波信号作为一个定时器的启动、停止信号，该定时器的计数值的倒数即为方波频率。

优选的是，所述步骤6)中，利用式(1)计算传感器简谐振动的位移幅值S的方法具体为：

用ADC采样传感器两端电压，计算出传感器的电动势离散点的值，根据式(1)中的

计算运动速度；

然后采用数值积分的方法对运动速度积分从而计算运动位移幅值，具体为：

在连续时间中，位移为速度对时间的积分，则有下式成立

计算得到的速度v(t)的离散点的值记为v(nT_s)，T_s为采样周期，s₀为初始位移；再利用v(nT_s)作数值积分求s(t)的离散点的值s(nT_s)，即下式

得到了位移的离散值，根据这些离散值的极大值和极小值的差值确定位移幅值。

本发明的有益效果是：

本发明的方法无需昂贵的专业仪器设备，与传感器正常测量时相比无需对测量系统做任何硬件上的改造，只需在离线的情况下对系统的几个参数进行预先标定，便可以在样品测量过程中，获取传感器输出位移；而且所需的测量参数几乎都是正常样品测量过程中需要的，计算量较小，不会造成系统较大的额外开销，对原系统影响小、实时性高。

附图说明

图1为本发明的一种实施例中的压电陶瓷位移控制器与传感器配合的结构示意图；

图2为本发明的一种实施例中的回路的等效电路模型；

图3-4为现有技术中的一种血栓弹力检测传感器的结构示意图。

附图标记说明：

100—支架；110—传感器；111—探针；120—压电陶瓷位移控制器；121—输出端。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

实施例1

本实施例的一种振动式黏弹性传感器的振动位移测量方法，包括以下步骤：

一、建立振动位移计算公式：

构建传感器在磁感应强度为B的磁场中进行简谐振动下，计算该传感器的振动位移的表达式，如以下式(1)所示：

其中，V、E、S分别表示传感器简谐振动的速度幅值、运动电动势幅值和位移幅值，ω表示传感器简谐振动的角频率，L表示传感器在磁场中有效切割磁场的长度，将BL作为一个整体的待求参数。

线圈导体以速度

在永磁体产生的静磁场

中运动时，磁力

会使导体中的自由电子向导体的一端漂移，在导体的另一端留下正电荷。正负电荷的分离产生库伦力。正负电荷的分立过程会持续下去，直到库仑力和磁力相互平衡。该平衡状态的建立非常迅速。在该平衡态，导体中的自由电子所受的净力为0。对随导体运动的观察者而言不存在相对运动，单位电荷所受的的磁力

可解释为沿导体产生的感应电场，并产生电压

若运动导体是闭合回路C的一部分，电路中的电动势为

这称为磁通量切割电动势或运动电动势。

式(1)的构建步骤为：

传感器简谐振动过程中，在当传感器运动速度v、磁场方向、传感器的长度方向保持正交时，传感器的运动电动势计算式为：

e＝BLv (1-1)；L表示传感器在磁场中有效切割磁场的长度；

传感器简谐振动的位移表达式为：

s(t)＝Scos(ωt+θ) (1-2)；

其中，S为位移幅值，ω表示角频率，θ表示相位；

则传感器速度表达式为：

所以传感器的运动电动势的简谐形式为：

令v(t)、e(t)的幅度分别为V和E，则得到下式：

通过式(1-5)即可得到式(1)，即：

所以通过求取BL、E和ω可以计算得到传感器的位移幅值S。

二、测量参数BL的值：

使传感器开路，设定压电陶瓷位移控制器输出确定幅度、频率和相位的位移，驱动传感器同步运动，使得传感器振动的幅度、频率和相位与激励源一致，测量传感器的运动电动势的幅值E_f，在开路的情况下，由于串联电路中的电流为零，此时测得的开路电压即为运动电动势。

由于是离线测量，可以采用示波器测量运动电动势，读出运动电动势幅度。或者利用数据采集卡，采样运动电动势的离散值，再利用正弦曲线拟合来得到运动电动势的幅度。

此时，传感器的位移幅值记为S_f，传感器进行简谐振动的角频率记为ω_f，其中，S_f即为外部振动源的位移幅值、ω_f即为外部振动源的角频率，所以S_f、ω_f均为已知量。

通过式(1)计算出BL，计算公式如下：

在一种优选的实施例中，采用压电陶瓷位移控制器作为外部振动源，将压电陶瓷位移控制器的输出端与传感器连接，设定压电陶瓷位移控制器输出确定幅度、频率和相位的位移，并驱动传感器同步运动。压电陶瓷位移控制器内部集成的位移传感器及压电陶瓷驱动电源，能控制输出位移。

进一步的实施例中，参照图1，将压电陶瓷位移控制器固定在支架上，传感器固定在支架上端，传感器下端的探针与压电陶瓷位移控制器的输出端连接，通过输出端驱动传感器的探针同步运动。其中的传感器采用如图3-4所示的现有技术中的血栓弹力检测传感器。

三、测量等效电阻R：

将传感器接入到回路中，利用激励电源向传感器中通入电流，测量回路中的等效电阻R。

参照图2为回路的等效电路模型，其中，eg为激励电源、Rg为激励电源内阻、R_E为传感器内的线圈的直流电阻、LE为传感器内的线圈电感、emf为运动电动势。

则可按以下方式确定等效内阻R；

测量电路的信号源多采用负反馈形式，可改善信号源内阻接近理想状态，激励电源内阻Rg相对传感器内的线圈等效电阻R_E而言通常可以忽略，将R_E的值作为内阻R：向传感器中通入直流电流，通过万用表测量传感器两端的电压和流经的电流，从而计算得到R_E。

或者：

令内阻R＝R_g+R_E：向传感器中通入幅值为I₁的交流电流，并固定传感器使其运动速度为零，则传感器不会产生运动电动势，用示波器测量传感器两端的电压幅值U₁，计算内阻R，R＝U₁/I₁。

四、计算动电动势幅值E：

传感器进行黏弹性测量工作时，利用激励电源向传感器中通入激励电流，获取传感器两端的电压幅值U和通过传感器的电流幅值I；

构建用于计算传感器的运动电动势e(t)的公式，如下式(3)所示：

e(t)＝(U-RI)cos(ω₀t+φ) (3)；

其中，ω₀表示传感器与待测样品共振时的角频率，φ表示相位；

则传感器的运动电动势e(t)的幅值E＝(U-RI)。

在传感器线圈中通过交流电流，通电线圈在磁场中受磁力作用，产生简谐振动。电流为I的闭合回路C在磁通密度为

的磁场中所受磁力表示为

驱动力和电流同相位。

在传感器检测样品时，信号处理电路使传感器工作在共振状态。此时，其速度和驱动力同相位，由于驱动力和电流同相位，故速度和电流同相位。由于运动电动势和速度同相位，所以共振时运动电动势和激励电流同相位。在图3中，Rg和RE为纯电阻，其上电压和激励电流同相位。

设计传感器时，使线圈等效电感较小，并且由传感器机械结构所决定的传感器共振频率一般较低。传感器共振时，线圈等效感抗和等效电阻相比可以忽略的条件很容易得到满足。当忽略等效电感影响时，线圈电压、电流同相位。

传感器工作时，可以采取固定幅度电压激励或者固定幅度电流激励。固定激励电流幅度时，电流幅度已知，仅需测量线圈两端电压；固定激励电压时，电压幅度已知，仅需测量线圈中的电流。这些测量不需要额外开销，因为计算内阻时，这些量都是需要测量的。

本实施例中，传感器进行黏弹性测量工作时，利用固定电流幅度的激励电源向传感器中通入激励电流，传感器与待测样品共振时的角频率记为ω₀，则激励电流表示为：

i(t)＝Icos(ω₀t+φ) (3-1)；

其中，φ表示相位，为已知量，电流幅值I、角频率ω₀也为已知量；

传感器电压、电流同相位，传感器两端的电压表示为：

u(t)＝Ucos(ω₀t+φ) (3-2)；

其中，电压幅值U通过测量得到；

则传感器的运动电动势为：

e(t)＝u(t)-Ri(t)＝[U-RI]cos(ω₀t+φ)，从而得到式(3)。

五、确定共振时的角频率ω₀：

通过激励电源获取传感器与待测样品共振时的角频率ω₀。

获取共振时的角频率ω₀的方法为：使传感器采取频率扫描的方法寻找共振点，激励频率受控，为已知量，无需单独求出，当传感器与待测样品共振时的频率值即为ω₀。

或者：使传感器采取自激振荡的工作模式，需要计算线圈两端电压频率，即运动电动势的频率。共振时，将传感器两端的电压信号通过交流耦合的方式(如电容隔直)耦合到过零比较器输入端，产生与传感器两端的电压信号频率相同的方波信号，测量该方波信号的频率，即得ω₀。由于黏弹性传感器工作频率较低，一般为百赫兹量级，所以，在优选的实施例中，将该方波信号作为一个定时器的启动、停止信号，该定时器的时钟频率较高(例如50MHz)，该定时器的计数值的倒数即为方波频率，这样可以得到相对高的精度。该频率的确定在正常测量样品确定共振频率时也是需要的，所以没有带来系统的额外开销。

六、利用公式(1)计算传感器简谐振动的位移幅值S，具体如下：

将得到的BL、E和ω₀代入公式(1)，得到

或者采用以下方法：

用ADC采样传感器两端电压，计算出传感器的电动势离散点的值，根据式(1)中的

计算运动速度；

然后采用数值积分的方法对运动速度积分从而计算运动位移幅值，具体为：

在连续时间中，位移为速度对时间的积分，则有下式成立

计算得到的速度v(t)的离散点的值记为v(nT_s)，T_s为采样周期，s₀为初始位移；再利用v(nT_s)作数值积分求s(t)的离散点的值s(nT_s)，即下式

得到了位移的离散值，根据这些离散值的极大值和极小值的差值确定位移幅值。本方法中不需要获取ω₀。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims (10)

1.一种振动式黏弹性传感器的振动位移测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)建立振动位移计算公式：

构建传感器在磁感应强度为B的磁场中进行简谐振动下，计算该传感器的振动位移的表达式，如以下式(1)所示：

其中，V、E、S分别表示传感器简谐振动的速度幅值、运动电动势幅值和位移幅值，ω表示传感器简谐振动的角频率，L表示传感器在磁场中有效切割磁场的长度，将BL作为一个整体的待求参数；

2)测量参数BL的值：

使传感器开路，用确定位移的外部振动源激励传感器进行简谐振动，测量传感器的运动电动势的幅值E_f，此时，传感器的位移幅值记为S_f，传感器进行简谐振动的角频率记为ω_f，其中，S_f即为外部振动源的位移幅值、ω_f即为外部振动源的角频率，所以S_f、ω_f均为已知量；

通过式(1)计算出BL，计算公式如下：

3)测量等效电阻R：

将传感器接入到回路中，利用激励电源向传感器中通入电流，测量回路中的等效电阻R；

4)计算动电动势幅值E：

传感器进行黏弹性测量工作时，利用激励电源向传感器中通入激励电流，获取传感器两端的电压幅值U和通过传感器的电流幅值I；

构建用于计算传感器的运动电动势e(t)的公式，如下式(3)所示：

e(t)＝(U-RI)cos(ω₀t+φ) (3)；

其中，ω₀表示传感器与待测样品共振时的角频率，φ表示相位；

则传感器的运动电动势e(t)的幅值E＝(U-RI)；

5)确定共振时的角频率ω₀：

通过激励电源获取传感器与待测样品共振时的角频率ω₀；

6)利用公式(1)计算传感器简谐振动的位移幅值S，具体如下：

将得到的BL、E和ω₀代入公式(1)，得到

2.根据权利要求1所述的振动式黏弹性传感器的振动位移测量方法，其特征在于，所述步骤1)中，式(1)的构建步骤为：

传感器简谐振动过程中，在当传感器运动速度v、磁场方向、传感器的长度方向保持正交时，传感器的运动电动势计算式为：

e＝BLv (1-1)；L表示传感器在磁场中有效切割磁场的长度；

传感器简谐振动的位移表达式为：

s(t)＝Scos(ωt+θ) (1-2)；

其中，S为位移幅值，ω表示角频率，θ表示相位；

则传感器速度表达式为：

所以传感器的运动电动势的简谐形式为：

令v(t)、e(t)的幅度分别为V和E，则得到下式：

通过式(1-5)即可得到式(1)，即：

3.根据权利要求1所述的振动式黏弹性传感器的振动位移测量方法，其特征在于，所述步骤2)中，采用压电陶瓷位移控制器作为外部振动源，将压电陶瓷位移控制器的输出端与传感器连接，设定压电陶瓷位移控制器输出确定幅度、频率和相位的位移，并驱动传感器同步运动。

4.根据权利要求2所述的振动式黏弹性传感器的振动位移测量方法，其特征在于，所述步骤3)的具体方法为：

将传感器和激励电源连接成回路，激励电源的内阻记为R_g，传感器的内阻记为R_E，按以下方式确定等效内阻R；

R_g忽略不计，将R_E的值作为内阻R：向传感器中通入直流电流，通过万用表测量传感器两端的电压和流经的电流，从而计算得到R_E。

5.根据权利要求2所述的振动式黏弹性传感器的振动位移测量方法，其特征在于，所述步骤3)的具体方法为：

将传感器和激励电源连接成回路，激励电源的内阻记为R_g，传感器的内阻记为R_E，按以下方式确定等效内阻R；

令内阻R＝R_g+R_E：向传感器中通入幅值为I₁的交流电流，并固定传感器使其运动速度为零，则传感器不会产生运动电动势，用示波器测量传感器两端的电压幅值U₁，计算内阻R，R＝U₁/I₁。

6.根据权利要求4或5所述的振动式黏弹性传感器的振动位移测量方法，其特征在于，所述步骤4)中，式(3)的构建步骤为：

传感器进行黏弹性测量工作时，利用固定电流幅度的激励电源向传感器中通入激励电流，传感器与待测样品共振时的角频率记为ω₀，则激励电流表示为：

i(t)＝I cos(ω₀t+f) (3-1)；

其中，φ表示相位，为已知量，电流幅值I、角频率ω₀也为已知量；

传感器电压、电流同相位，传感器两端的电压表示为：

u(t)＝U cos(ω₀t+φ) (3-2)；

其中，电压幅值U通过测量得到；

则传感器的运动电动势为：

e(t)＝u(t)-Ri(t)＝[U-RI]cos(ω₀t+φ)，从而得到式(3)。

7.根据权利要求6所述的振动式黏弹性传感器的振动位移测量方法，其特征在于，所述步骤5)中，获取共振时的角频率ω₀的方法为：使传感器采取频率扫描的方法寻找共振点，当传感器与待测样品共振时的频率值即为ω₀。

8.根据权利要求6所述的振动式黏弹性传感器的振动位移测量方法，其特征在于，所述步骤5)中，获取共振时的角频率ω₀的方法为：使传感器采取自激振荡的工作模式，稳态时，振荡电路工作于传感器的共振点，将传感器两端的电压信号通过交流耦合的方式耦合到过零比较器输入端，产生与传感器两端的电压信号频率相同的方波信号，测量该方波信号的频率，即得ω₀。

9.根据权利要求8所述的振动式黏弹性传感器的振动位移测量方法，其特征在于，测量该方波信号的频率的方法为：将该方波信号作为一个定时器的启动、停止信号，该定时器的计数值的倒数即为方波频率。

10.根据权利要求1所述的振动式黏弹性传感器的振动位移测量方法，其特征在于，所述步骤6)中，利用式(1)计算传感器简谐振动的位移幅值S的方法具体为：

用ADC采样传感器两端电压，计算出传感器的电动势离散点的值，根据式(1)中的

计算运动速度；

然后采用数值积分的方法对运动速度积分从而计算运动位移幅值，具体为：

在连续时间中，位移为速度对时间的积分，则有下式成立

计算得到的速度v(t)的离散点的值记为v(nT_s)，T_s为采样周期，s₀为初始位移；再利用v(nT_s)作数值积分求s(t)的离散点的值s(nT_s)，即下式

得到了位移的离散值，根据这些离散值的极大值和极小值的差值确定位移幅值。

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