CN117664238A - 受滞后物理量影响的测量设备的数据测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及受滞后物理量影响的测量设备的数据测量方法，所述测量设备包括用于测量待测物理量的传感器，所述方法包括：获取待测物理量，其中所述待测物理量中至少包括一个滞后物理量；基于所述待测物理量，得到第一测量数据；将所述第一测量数据输入至滤波器中，得到第二测量数据，其中所述滤波器基于预设的响应时间设置。在实施本发明的技术方案中，通过引入的滤波技术，显著提升了在处理滞后物理量的测量中测量系统的性能。有效地减少了数据的迟滞效应，从而提高了系统对实际物理量变化的响应速度。提高了测量系统在动态环境下的适应能力和效率。

Description

受滞后物理量影响的测量设备的数据测量方法

技术领域

本发明涉及测量领域，具体提供一种受滞后物理量影响的测量设备的数据测量方法。

背景技术

在许多测量和控制系统中，尤其是那些涉及到测量滞后物理量的设备，常常面临着迟滞效应的挑战。这种迟滞效应指的是测量值相对于实际物理量变化的延迟，导致系统的响应时间过长。这种迟滞效应在那些对响应速度和数据准确性有严格要求的应用中会对用户造成显著困扰。

现有技术中并没有方式来应对迟滞效应的影响。

相应地，本领域需要一种新的测量方案来解决上述问题。

发明内容

为了克服上述缺陷，提出了本发明，以提供解决或至少部分地解决现有技术中的遇到迟滞现象时系统相应时间过长的问题。

在第一方面，本发明提供一种受滞后物理量影响的测量设备的数据测量方法，所述测量设备包括用于测量待测物理量的传感器，所述方法包括：获取待测物理量，其中所述待测物理量中至少包括一个滞后物理量；基于所述待测物理量，得到第一测量数据；将所述第一测量数据输入至滤波器中，得到第二测量数据，其中所述滤波器基于预设的响应时间设置。

作为以上方案的替代或补充，在根据本发明一实施例的方法中，其中所述滤波器的构建方法包括：获取第三测量数据、目标模块以及响应时间，其中所述第三测量数据为无滤波器的初始测量设备而输出的时域数据，其中所述目标模块内含有第二未知项，所述目标模块反映的是有滤波器后的测量设备的动态特性；基于所述第三测量数据得到初始测量设备的第一传递模块，其中所述第一传递模块反映的是初始测量设备的动态特性；基于所述目标模块、响应时间以及所述第一传递模块，得到滤波模块；基于所述滤波模块，得到所述滤波器。

作为以上方案的替代或补充，在根据本发明一实施例的方法中，“基于所述第三测量数据得到初始测量设备的第一传递模块”，包括：构建一个内含第一未知项的初始传递模块，其中所述初始传递的阶数至少大于一阶；基于所述第三测量数据对所述初始传递模块进行拟合，得到所述初始传递模块中第一未知项的第一特征解；基于所述第一特征解以及所述初始传递模块，得到第一传递模块。

作为以上方案的替代或补充，在根据本发明一实施例的方法中，“基于所述目标模块、响应时间以及所述第一传递模块，得到滤波模块”，包括：

基于所述目标模块，得到有滤波器后的测量设备的输出表示；基于所述输出表示与所述响应时间，得到所述目标模块中第二未知项的第二特征解，其中所述第二特征解基于所述响应时间表示；基于所述第二特征解以及所述目标模块，得到确定的目标模块；基于所述目标模块、第一传递模块、滤波模块三者之间的关系、第一传递模块以及所述确定的目标模块，得到滤波模块。

作为以上方案的替代或补充，在根据本发明一实施例的方法中，“目标模块、第一传递模块、滤波模块三者之间的关系”，包括：

G2＝G*F，其中G2为目标模块，G为第一传递模块，F为滤波模块。

作为以上方案的替代或补充，在根据本发明一实施例的方法中，其中第三测量数据中的信号中在每一次变化之后达到稳定状态。

作为以上方案的替代或补充，在根据本发明一实施例的方法中，其中所述滤波器工作时的数学表达包括：

Y’(s)＝F(s)*Y(s)，

其中Y’(s)为第二测量数据，F(s)为滤波模块，Y(s)为第一测量数据。

作为以上方案的替代或补充，在根据本发明一实施例的方法中，所述滞后物理量为测量过程本身由于与测量介质的相互作用而固有地呈现出滞后特性的物理量。

在第二方面，提供一种控制装置，该控制装置包括处理器和存储装置，所述存储装置适于存储多条计算机程序，所述计算机程序适于由所述处理器加载并运行以执行上述受滞后物理量影响的测量设备的数据测量方法的技术方案中任一项技术方案所述的受滞后物理量影响的测量设备的数据测量方法。

在第三方面，提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质其中存储有多条计算机程序，所述计算机程序适于由处理器加载并运行以执行上述受滞后物理量影响的测量设备的数据测量方法的技术方案中任一项技术方案所述的受滞后物理量影响的测量设备的数据测量方法。

本发明上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种

有益效果：

在实施本发明的技术方案中，通过引入的滤波技术，显著提升了在处理滞后物理量的测量中测量系统的性能。通过将第一测量数据输入至基于预设的响应时间设置的滤波器中，优化处理测量数据。这种处理方式有效地减少了数据的迟滞效应，从而提高了系统对实际物理量变化的响应速度。提高了测量系统在动态环境下的适应能力和效率。此外，这种方法在提高数据处理速度的同时，还保持了系统的稳定性和可靠性，使其适用于广泛的测量和控制应用场景。

附图说明

参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围组成限制。此外，图中类似的数字用以表示类似的部件，其中：

图1是根据本发明的一个实施例的受滞后物理量影响的测量设备的数据测量方法的主要步骤流程示意图；

图2是根据本发明的一个实施例的第三测量数据以及对应真实值的示意图；

图3是根据本发明的一个实施例的受滞后物理量影响的测量设备的数据测量方法的次要步骤流程示意图。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的一些实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

参阅附图1，图1是根据本发明的一个实施例的受滞后物理量影响的测量设备的数据测量方法的主要步骤流程示意图。如图1所示，本发明实施例中的受滞后物理量影响的测量设备的数据测量方法主要包括下列步骤S10-步骤S30。

步骤S10：获取待测物理量。

在本实施例中，其中待测物理量中至少包括一个滞后物理量。

一个实施方式中，滞后物理量包括温度。为了具体阐述这一步骤，在本实施方式中，测量设备以热式流量计为例，其中热式流量计是一种基于热扩散原理工作的设备，直接测量流体(气体或液体)的流量。

在本实施方式中，测量设备包括用于测量待测物理量的传感器。在热式流量计中，主要传感器包括速度探头和温度探头。温度探头的作用是探测被测气体的实际温度。因为温度测量依赖于分子之间的热运动和能量交换，所以温度本身具有一定的滞后性，即温度感知需要时间。

速度探头的设计是为了通过电加热，使其温度高于被测气体的温度。当气体流动时，流动的介质与速度探头之间的热量交换会导致速度探头的温度变化。这种温度变化是根据气体的流速和热量交换的强度来确定的。因此，通过监测两个温度传感器(速度探头和温度探头)之间的温度差异，可以准确地测量出气体的质量流量。这种测量方式是非常有效的，因为温度差异直接与介质的流速相关联。

在测量过程中，当气体流速稳定并且速度探头与周围介质达到动态热平衡时，可以得出最准确的测量结果。动态热平衡是指速度探头的温度与气体流动的温度之间达到一种平衡状态，此时的温度差异能够准确反映气体流速。在实际的场景中，因为阀门开度变化直接导致气体流速发生变化，在流速变化过程中，测速探头对流换热的热平衡就会被破坏，而重新恢复热平衡需要一定的时间，这就是迟滞效应。由于迟滞效应，系统响应时间会变长。

在本实施例中，滞后物理量指的是那些测量过程本身由于测量方式受到迟滞效应影响而呈现出滞后特性的物理量，即因为是测量方式的特性而造成结果具有滞后性的物理量。这里的测量方式受到迟滞效应影响指的是受测量方式所限制，需要等待待测介质达到热平衡状态的这种影响。在本实施方式中，以温度为例，这种滞后性源于在测量过程中必须进行的热交换以及环境所需的热平衡。在热式流量计中，由于热平衡需要时间，所以探头温度的变化不会立即发生，而是有一个滞后期。这是因为需要时间才能在两个探头间恢复热平衡。这种滞后性是由于测量方式所产生的特性，它直接影响了测量的响应时间和准确性。

在本实施方式中，待测物理量指的是测量设备所测量的物理量。在本实施方式所提供的一个场景中，待测物理量指的是热式流量计测量的那些参数，即流体的温度。

在本实施方式中，获取代理物理量用于进行进一步的数据处理。

步骤S20：基于待测物理量，得到第一测量数据。

在本实施例中，第一测量数据即为测量设备所输出的数据。

一个实施方式中，以热式流量计为例，其第一测量数据即为被测介质的流量。

在本实施方式中，给出一种测量设备基于待测物理量，得到第一测量数据的具体过程。

以热式流量计为例，热式流量计的速度探头和温度探头收集的原始数据被转换为电信号，随后通过模拟到数字转换器(ADC)进行数字化，以便深入处理。数字化后的数据通过去除噪声、校正传感器误差、线性化处理和数据平滑等步骤进行初步分析和处理。这些步骤旨在减少干扰、提高数据准确性和质量。

在本实施方式中，热式流量计得到的第一测量数据为待测介质的流速，即流体的流速。

完成这些数据处理步骤后，得到的第一测量数据将被用于进一步的分析和决策。

步骤S30：将第一测量数据输入至滤波器中，得到第二测量数据，其中滤波器基于预设的响应时间设置。

在本实施例中，第二测量数据即是经过滤波器修正之后的测量设备输出的测量结果。

一个实施方式中，测量设备包括滤波器利用滤波器对第一测量数据进行精准的修正，以确保输出数据更准确地反映被测介质的实际状态。在本实施方式中，滤波器不是用来消除噪声或干扰的传统工具，而是作为一种数据处理工具，用于校正和优化测量结果。

在获取第一测量数据后，第一测量数据包含由于滞后物理量的因素而引起的偏差。这些偏差导致数据偏离真实值。为了解决这一问题，滤波器被设计用于调整这些数据，使其更加接近于实际的物理量。

通过上述方式，滤波器对第一测量数据进行精确修正，确保最终输出的第二测量数据在质量和精度上都有显著提升。

总结来说，步骤S30通过对第一测量数据进行细致的修正，显著提高了数据的质量，从而确保测量结果能更真实地反映被测介质的实际状况。这种修正方法在提升整个测量系统的性能和应用效果方面发挥着关键作用。

在本实施方式中，还给出具体的滤波器的构建方法，包括步骤S401-S404，如图3所示，具体如下：

步骤S401：获取第三测量数据、目标模块以及响应时间。

在本实施例中，其中第三测量数据为无滤波器的初始测量设备而输出的时域数据，其中目标模块内含有第二未知项，目标模块反映的是有滤波器后的测量设备的动态特性。

一个实施方式中，第三测量数据是无滤波器的初始测量设备而输出的时域数据，换句话说，就是由未经滤波器处理的初始测量设备输出的时域数据。这些数据提供了对测量设备在未经过任何滤波处理时的原始响应和性能的直观理解。例如，如果设备是用于测量气体流速的热式流量计，那么这些数据将反映气体的流速。

在本实施方式中，目标模块是一个包含第二未知项的数学模型，旨在反映有滤波器后的测量设备的动态特性。这个模块的构建基于理想情况下的设备性能预期，考虑到经过滤波处理的设备应如何响应各种条件。在本实施方式中，精确地定义目标模块对于后续的滤波器设计至关重要。它涉及深入理解设备的理想响应特性，并将这些特性转化为数学表达式。

为了更好的理解本技术，此处解释一下动态特性。动态特性指的是系统或设备对时间或外部输入变化的响应方式。在本实施方式中，目标模块反映有滤波器后的测量设备的动态特性。也就是反应了有滤波器后的测量设备在接收到输入信号后的行为，即在接收到输入信号后的对应的输出。这里的输入信号指的就是传感器获取到的待测物理量。也就是说动态特性描述的是系统或设备的状态。

在本实施方式中，响应时间是指设备从接收到输入信号到达到稳定输出状态所需的时间。在滤波器设计中，响应时间是一个关键参数，它影响滤波器如何调整数据以匹配设备的实际动态响应。选择合适的响应时间可以确保滤波器既不过度延迟也不过度加速数据的修正过程。

在本实施方式中，步骤S401的实施涉及综合运用系统理论和实际测量数据，以精确构建反映设备理想动态特性的目标模块，并定义合适的响应时间。这一步骤为滤波器的有效设计和实现奠定了坚实的基础。

需要说明的是，在本实施例中，所有的模块均有其对应的数学表达，换句话说，所有的模块均可使用函数形式进行表示。在本实施例中，模块和其对应的数学表达是同一表述，所以模块中的项、阶数均是指其数学表达中的项和阶数，下述中不再赘述。

步骤S402：基于第三测量数据得到初始测量设备的第一传递模块。

在本实施例中，第一传递模块反映的是初始测量设备的动态特性。

一个实施方式中，优选的，基于第三测量数据构建第一传递模块的过程涉及到数据拟合方法。

在本实施方式中，通过步骤S402-1～S402-3得到初始测量设备的第一传递模块。

步骤S402-1：构建一个内含第一未知项的初始传递模块。

在本实施例中，初始传递的阶数至少大于一阶。

一个实施方式中初始传递模块对应的初始传递函数，用以反映初始测量设备的动态特性。在这个过程中，需要确定一个能够准确拟合第三测量数据，同时避免过拟合的初始传递函数模型。

初始传递函数是一个数学表达式，它描述了测量设备输出与输入之间的关系。在实际操作中，这种函数通常采用多项式形式或零极点形式来表达。构建这个函数的过程包括：确定函数的阶数。

在选择阶数时，关键的考虑因素是拟合度与复杂性之间的平衡。理想的传递函数应该足够简单以防止过拟合，同时又足够复杂以确保能够准确描述设备的动态行为。过拟合会导致模型对特定数据集表现良好，但对新数据或变化条件的适应性较差。基于这一点，初始传递函数至少是二阶的，因为一阶线性关系可能不足以准确捕捉设备的所有动态特性。

在确定了传递函数的基本结构后，下一步是利用第三测量数据来估计函数中的未知参数。

在本实施方式所提供的一个场景中，以热式流量计为例，给出一个初始传递函数G，

其中K，z，p1，p2均是未知项，G为二阶的初始传递函数，并且为零极点形式。其中s为初始传递函数的输入。在本实施方式中，s是拉普拉斯变换中一个复数变量。

步骤S402-2：基于第三测量数据对初始传递模块进行拟合，得到初始传递模块中第一未知项的第一特征解。

一个实施方式中，对给定的初始传递函数G进行数据拟合，以确定其内含的未知参数。在本实施方式所提供的一个场景中，即K、z、p1和p2。这些参数分别代表系统增益、零点和两个极点，它们共同决定了二阶传递函数的形状和特性。

在本实施方式中，拟合过程涉及将第三测量数据与初始传递函数模型相结合。第三测量数据提供了初始测量设备在未经任何滤波处理时对各种输入信号的响应。这些数据的时间序列反映了设备的原始动态特性。使用这些数据，目标是调整初始传递函数中的参数(K、z、p1、p2)，使得由初始传递函数生成的输出尽可能接近实际测量的输出。

在本实施方式中，为了找到这些参数的最优值，在本实施方式中，采用数学优化技术，如最小二乘法或其他高级优化算法。这些方法通过最小化模型预测值和实际观测值之间的差异来确定参数值。在实际操作中，这通常涉及到迭代计算，每次迭代都会根据误差梯度微调参数，直到找到使误差最小化的参数组合。

通过这种方式，可以得到初始传递模块中第一未知项的第一特征解。这意味着找到了一个参数集合，使得初始传递模块在数学上最好地描述了初始测量设备的动态行为。

步骤S402-3：基于第一特征解以及初始传递模块，得到第一传递模块。

在本实施方式所提供的一个场景中，第一特征解包括了初始传递函数中的关键参数，即系统增益K、零点z以及两个极点p1和p2。这些参数是在前一个步骤中，通过对第三测量数据进行分析和拟合得到的。

具体来说，将这些参数值插入到初始传递函数的数学表达式中，从而得到一个完整定义的、可以量化初始测量设备动态响应的第一传递模块。这个模块不仅能准确地反映设备对不同输入的响应，而且还考虑了设备的时间延迟和其他动态特性。

完成这一步骤后，第一传递模块可以用来预测初始测量设备在未经滤波处理时对各种输入条件的反应。

在本实施方式中，通过此方式可以用第一传递模块表示初始测量设备，从而便于后续的修正。

步骤S403：基于目标模块、响应时间以及第一传递模块，得到滤波模块。

一个实施方式中，目标模块定义了理想情况下测量设备应有的动态特性，即目标模块反映的是有滤波器后的测量设备的动态特性。响应时间的选择直接影响滤波器的设计。在本实施方式中，响应时间是人为设置的。通过目标模块、响应时间以及第一传递模块，得到滤波模块。

一个实施方式中，通过步骤S403-1～S403-3得到滤波模块；

步骤S403-1：基于目标模块，得到有滤波器后的测量设备的输出表示。

一个实施方式中，有滤波器后的测量设备的输出表示为：

X(s)＝G2*u(s)，

其中X(s)为有滤波器后的测量设备的输出表示，G2为目标模块，u(s)是输入信号。

在本实施方式中，给出一个具体的目标模块G2，如下；

其中T_const为时间常数，同时也是目标模块中的第二未知项。

步骤S403-2：基于输出表示与响应时间，得到目标模块中第二未知项的第二特征解。

在本实施例中，第二特征解基于响应时间表示。

一个实施方式中，输出表示为我们提供了一个量化的目标，即在理想情况下，滤波后的测量设备应如何响应不同的输入信号。响应时间直接影响到第二特征解的确定，因为它决定了滤波器需要多快地调整其输出以匹配期望的性能。

在本实施方式中，基于响应时间，得到目标模块中第二未知项的第二特征解。

在本实施方式中，假定响应时间Tr可以表示为：Tr＝tb-ta。其中tb为稳定输出时间，ta为开始响应的时间。以为例，此时有滤波器后的测量设备的输出表示X(s)＝G2*u(s)。

为了便于计算，假定此时有滤波器后的测量设备满足单位跃阶的条件，此时对于单位跃阶现象，就能得到此时u(s)＝1/s。之后再进行拉式逆变换，得到时域中的单位阶跃输出表示，其中X(t)＝1-e^-t/T_const，其中X(t)为X(s)的时域表示。

x(tb)＝1*b％＝1-e^-tb/T_const,x(ta)＝1*a％＝1-e^-ta/T_const

e^-tb/T_const＝1-b％，e^-ta/T_const＝1-a％

则

在上述公式中a％和b％分别为ta时间和tb时间所对应的相对于阶跃为0和1的实际表示。即当达到b％时，认为此时已经稳定，达到a％时，认为此时为开始响应。例如当达到99.98％时，认为此时已经稳定，则此处的b％为99.98％，a％同理。

由此得到第二未知项的第二特征解。

步骤S403-3：基于第二特征解以及目标模块，得到确定的目标模块。

一个实施方式中，将第二特征解带入目标模块所对应的函数中，得到确定的目标模块。其中确定的目标模块指的是其中的第二未知项使用响应时间进行表示。当响应时间确定时，目标模块也随之确认。

步骤S403-4：基于目标模块、第一传递模块、滤波模块三者之间的关系、第一传递模块以及确定的目标模块，得到滤波模块。

一个实施方式中，目标模块、第一传递模块、滤波模块三者之间的关系使用如下数学表达式进行表示，G2＝G*F。这里，G2代表目标模块，G代表第一传递模块，而F代表最终要求的滤波模块。

在本实施方式中，最终得到的滤波模块能够有效地提升测量数据的质量，确保测量结果更加接近实际的物理量，从而在各种实际应用中发挥重要作用。

步骤S404：基于滤波模块，得到滤波器。

在本实施例中，滤波器是程序逻辑控制器(PLC)实现的，这个步骤涉及将滤波模块转化为可在PLC上运行的C语言代码。

一个实施方式中，将滤波模块的数学表达和逻辑转换为C语言代码。

编写完成的C代码接下来被编译并下发到系统的PLC中。PLC作为控制系统的核心，负责接收来自传感器的原始信号，并根据编程逻辑对这些信号进行处理。在本实施方式中，PLC将执行C代码来对原始输出响应信号进行滤波校正。

此处对本实施方式中的细节进行一些补充，在本实施方式中，以热式流量计为例，步骤S401中的第三测量数据是通过预设的实验得到的，在本实施方式中，给出一种具体的实验手段从而得到具体的第三测量数据，具体如下：

首先设计一个封闭的实验场景，这个实验场景中包括初始测量设备，即初始的热式流量计，将初始的热式流量计放置于一个管道中。这个管道被设计为响应于一个信号，则会有流体以一定的流量通过。需要说明的是，这个流量不能超过热式流量计的量程，也就是说第三测量数据中的数据要小于测量设备的量程上限。在本实施方式中，优选的，使用阶跃信号控制流体通过管道，并且被初始的热式流量计检测到。即，最终得到的热式流量计的输出信号即为第三测量数据。而真实的数据即为输入的阶跃信号。在输入过程中除了需要保证流体的流量不能超过热式流量计的量程外，同样的，还需要保证热式流量计在信号稳定的时间大于等于阶跃信号跃变的周期，即在热式流量计的输出稳定之前，此时不能改变流体的速率。这一步达到的目的是，第三测量数据中的信号中在每一次变化之后需要达到稳定状态，否则会不准确。其中流体速率的真实值与初始的热式流量计输出的第三测量数据如图2所示。其中弯曲曲线代表的就是初始的热式流量计输出的第三测量数据，而其中的阶跃线则表示流体流量的真实值。

如果实验使用的是单位阶跃，则流体速率的真实值对应的函数形式也就会是单位阶跃。此时在步骤S403-2中求解第二特征解时即可使用单位阶跃条件。若不是单位阶跃，则可以使用已知的数学方法将复杂函数转化为单位阶跃函数的表达进而求解，或者使用其他已知数学方式进行求解。

综上，本发明的技术适用于多种仪器，不仅限于热式流量计，还可以应用于热电偶测温仪和热式测风速仪器等其他测量设备。这些设备通常涉及直接或间接测量滞后物理量，即其输出响应会有一定的延迟与输入信号的变化。

热电偶测温仪的工作原理与热式流量计略有不同。热电偶是基于塞贝克效应工作的，即当两种不同金属或半导体连接在一起形成一个闭合回路时，如果两个接头的温度不同，就会产生电动势。在热电偶中，一个接头(通常称为“热端”)被放置在待测温度的环境中，而另一个接头(称为“冷端”)的温度是恒定且已知的。由于热端和冷端温度的不同，根据热电偶的材质，会产生特定的热电动势。当系统达到热平衡时，电动势稳定，可以通过已知的电动势与温度的关系计算出温度值。由上述可知，热电偶测温仪的电动势是本发明中的滞后物理量，基于电动势得到第一测量数据，及温度。所以在本发明中，滞后物理量不仅仅是温度，而且是测量方式的特性(例如测量温度时温度本身有滞后性)而造成结果滞后性的物理量。而因为是测量方式的特性而造成结果具有滞后性的物理量本身其物理形式不一定具有滞后性，例如本例中的电动势。

总之，本发明的技术在各种涉及滞后物理量测量的仪器中都有广泛的应用前景，不仅限于提高数据的准确性和响应速度，还包括增强仪器对环境变化的适应性和稳定性。

需要指出的是，尽管上述实施例中将各个步骤按照特定的先后顺序进行了描述，但是本领域技术人员可以理解，为了实现本发明的效果，不同的步骤之间并非必须按照这样的顺序执行，其可以同时(并行)执行或以其他顺序执行，这些变化都在本发明的保护范围之内。

本领域技术人员能够理解的是，本发明实现上述一实施例的方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序，计算机程序可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读存储介质可以包括：能够携带所述计算机程序的任何实体或装置、介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器、随机存取存储器、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读存储介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读存储介质不包括电载波信号和电信信号。

进一步，本发明还提供了一种控制装置。在根据本发明的一个控制装置实施例中，控制装置包括处理器和存储装置，存储装置可以被配置成存储执行上述方法实施例的受滞后物理量影响的测量设备的数据测量方法的程序，处理器可以被配置成用于执行存储装置中的程序，该程序包括但不限于执行上述方法实施例的受滞后物理量影响的测量设备的数据测量方法的程序。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参照本发明实施例方法部分。该控制装置可以是包括各种电子设备形成的控制装置设备。

进一步，本发明还提供了一种计算机可读存储介质。在根据本发明的一个计算机可读存储介质实施例中，计算机可读存储介质可以被配置成存储执行上述方法实施例的受滞后物理量影响的测量设备的数据测量方法的程序，该程序可以由处理器加载并运行以实现上述受滞后物理量影响的测量设备的数据测量方法。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参照本发明实施例方法部分。该计算机可读存储介质可以是包括各种电子设备形成的存储装置设备，可选的，本发明实施例中计算机可读存储介质是非暂时性的计算机可读存储介质。

进一步，应该理解的是，由于各个模块的设定仅仅是为了说明本发明的装置的功能单元，这些模块对应的物理器件可以是处理器本身，或者处理器中软件的一部分，硬件的一部分，或者软件和硬件结合的一部分。因此，图中的各个模块的数量仅仅是示意性的。

本领域技术人员能够理解的是，可以对装置中的各个模块进行适应性地拆分或合并。对具体模块的这种拆分或合并并不会导致技术方案偏离本发明的原理，因此，拆分或合并之后的技术方案都将落入本发明的保护范围内。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种受滞后物理量影响的测量设备的数据测量方法，其特征在于，所述测量设备包括用于测量待测物理量的传感器，所述方法包括：

获取待测物理量，其中所述待测物理量中至少包括一个滞后物理量；

基于所述待测物理量，得到第一测量数据；

将所述第一测量数据输入至滤波器中，得到第二测量数据，其中所述滤波器基于预设的响应时间设置。

2.根据权利要求1所述的受滞后物理量影响的测量设备的数据测量方法，其特征在于，其中所述滤波器的构建方法包括：

获取第三测量数据、目标模块以及响应时间，其中所述第三测量数据为无滤波器的初始测量设备而输出的时域数据，其中所述目标模块内含有第二未知项，所述目标模块反映的是有滤波器后的测量设备的动态特性；

基于所述第三测量数据得到初始测量设备的第一传递模块，其中所述第一传递模块反映的是初始测量设备的动态特性；

基于所述目标模块、响应时间以及所述第一传递模块，得到滤波模块；

基于所述滤波模块，得到所述滤波器。

3.根据权利要求2所述的受滞后物理量影响的测量设备的数据测量方法，其特征在于，“基于所述第三测量数据得到初始测量设备的第一传递模块”，包括：

构建一个内含第一未知项的初始传递模块，其中所述初始传递的阶数至少大于一阶；

基于所述第三测量数据对所述初始传递模块进行拟合，得到所述初始传递模块中第一未知项的第一特征解；

基于所述第一特征解以及所述初始传递模块，得到第一传递模块。

4.根据权利要求2所述的受滞后物理量影响的测量设备的数据测量方法，其特征在于，“基于所述目标模块、响应时间以及所述第一传递模块，得到滤波模块”，包括：

基于所述目标模块，得到有滤波器后的测量设备的输出表示；

基于所述输出表示与所述响应时间，得到所述目标模块中第二未知项的第二特征解，其中所述第二特征解基于所述响应时间表示；

基于所述第二特征解以及所述目标模块，得到确定的目标模块；

基于所述目标模块、第一传递模块、滤波模块三者之间的关系、第一传递模块以及所述确定的目标模块，得到滤波模块。

5.根据权利要求4所述的受滞后物理量影响的测量设备的数据测量方法，其特征在于，“目标模块、第一传递模块、滤波模块三者之间的关系”，包括：

G2＝G*F，

其中G2为目标模块，G为第一传递模块，F为滤波模块。

6.根据权利要求2-5中任意一项所述的受滞后物理量影响的测量设备的数据测量方法，其特征在于，其中第三测量数据中的信号中在每一次变化之后达到稳定状态。

7.根据权利要求1所述的受滞后物理量影响的测量设备的数据测量方法，其特征在于，其中所述滤波器工作时的数学表达包括：

Y’(s)＝F(s)*Y(s)，

其中Y’(s)为第二测量数据，F(s)为滤波模块，Y(s)为第一测量数据。

8.根据权利要求1所述的受滞后物理量影响的测量设备的数据测量方法，其特征在于，所述滞后物理量指的是测量过程本身由于测量方式受到迟滞效应影响而呈现出滞后特性的物理量。

9.一种控制装置，包括处理器和存储装置，所述存储装置适于存储多条计算机程序，其特征在于，所述计算机程序适于由所述处理器加载并运行以执行权利要求1至8中任一项所述的受滞后物理量影响的测量设备的数据测量方法。

10.一种计算机可读存储介质，其中存储有多条计算机程序，其特征在于，所述计算机程序适于由处理器加载并运行以执行权利要求1至8中任一项所述的受滞后物理量影响的测量设备的数据测量方法。