CN203840322U - 用于模数转换的采样系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于模数转换的采样系统，包括分别被计算机控制的彼此相互独立工作的电池采样模块、电源采样模块以及电机采样模块；上述三个模块能够接收计算机的控制信号后工作，然后反馈数字信号至计算机。本实用新型提供了一种用于模数转换的采样系统，能够针对不同的信号源，采用不同的滤波方案，提高模数转换采样的稳定性，最大限度的抑制电路干扰，满足了不同信号源的测量要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种阀门制造领域，具体涉及一种用于阀门的智能电动执行机构上的模数转换的采样系统。
背景技术
目前在市场上的智能电动执行机构，其所涉及到的模数转换采用大多只采用算术平均滤波算法，变送器随机的干扰往往被引入采样值，造成采样偏差；加权采样周期较长，时滞效应比较明显等；对不同的信号源没有采用不同的滤波方案，不能满足分项需求。
发明内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种用于模数转换的采样系统，能够针对不同的信号源，采用不同的软件滤波方案，提高模数转换采样的稳定性，最大限度的抑制电路干扰，满足了不同信号源的测量要求。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种用于模数转换的采样系统，用于智能电动执行机构，包括分别被计算机控制的彼此相互独立工作的电池采样模块、电源采样模块以及电机采样模块；上述三个模块能够接收计算机的控制信号工作，然后反馈数字信号至计算机；
所述电池采样模块接收计算机控制信号后发送信号依次至一中位值滤波模块与一滑动平均滤波模块后，然后反馈数字信号至计算机；
所述电源采样模块接收计算机控制信号后发送信号至一滑动平均滤波模块后，然后反馈数字信号至计算机；
所述电机采样模块接收计算机控制信号后发送信号依次至一算数平均滤波模块与一一阶低通滤波器后，然后反馈数字信号至计算机。
优选的，所述电源采样模块能够在计算机控制下发送一部分信号直接反馈给计算机，而不经过滑动平均滤波模块。
本实用新型提供了一种用于模数转换的采样系统，能够针对不同的信号源，采用不同的软件滤波方案，提高模数转换采样的稳定性，最大限度的抑制电路干扰，满足了不同信号源的测量要求。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1是本实用新型所提供的一种用于模数转换的采样系统的系统框图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
根据图1所示，一种用于模数转换的采样系统，用于智能电动执行机构，包括分别被计算机1控制的彼此相互独立工作的电池采样模块2、电源采样模块3以及电机采样模块4；上述三个模块能够接收计算机1的控制信号工作，然后反馈数字信号至计算机1；
所述电池采样模块2接收计算机1控制信号后发送信号依次至一中位值滤波模块5与一滑动平均滤波模块6后，然后反馈数字信号至计算机1；
所述电源采样模块3接收计算机1控制信号后发送信号至一滑动平均滤波模块6后，然后反馈数字信号至计算机1；
所述电机采样模块4接收计算机1控制信号后发送信号依次至一算数平均滤波模块7与一一阶低通滤波器8后，然后反馈数字信号至计算机1。
其中，所述电源采样模块3能够在计算机1控制下发送信号直接反馈给计算机，而不经过滑动平均滤波模块6。
在本实用新型的技术方案中：
中位值滤波模块5原理为：对某一被测参数连续采样n次(一般n取奇数)，然后再把采样值按大小排列，取中间值为本次采样值。中位值滤波法能有效克服偶然因素引起的波动或采样不稳定引起的误码等脉冲干扰。
一阶低通滤波器8原理为：Yn=a*Xn+（1-a）*Yn-1式中：
Xn——本次采样值
Yn-1——上次的滤波输出值；
a——滤波系数，其值通常远小于1；
Yn——本次滤波的输出值。
由公式可以看出，本次滤波的输出值主要取决于上次滤波的输出值。该一阶低通滤波器8的作用为抑制低频干扰。
滑动平均滤波模块6原理为：滑动平均值滤波法采用队列作为测量数据存储器，设队列的长度为N，每进行一次测量，把测量结果放于队尾，而扔掉原来队首的一个数据，这样在队列中始终就有N个“最新”的数据。当计算平均值时，只要把队列中的N个数据进行算数平均，就可得到新的算数平均值。这样每进行一次测量，就可得到一个新的算术平均值。该滑动平均滤波模块6的作用为减少数据采集的滞后效应。
实施时，对电池采样，电池电压变化比较平缓，纹波系数小，首先采用中位值滤波模块5过滤掉采样值中的脉冲干扰，在对剩下的采样值利用滑动平均滤波模块6进行滑动平均滤波。
对电源的采样，其电压基本不变，有一定的纹波系数，一方面需要重点监测上电时电源的上升斜率和掉电时电源的下降斜率，另一方面需要检测电源的脉冲干扰，以保证写外部FRAM数据时电源的稳定，因此采样两类数据，一类数据直接采用滑动平均滤波模块6采样，监测电源的供给与确失，一类数据直接采样，无需任何软件滤波，监测电源的纹波系数和脉冲干扰。
对电机的采样；电机电流为50Hz频率的交流信号，经RC积分电路进入采样口，软件采样时，首先采用算术平均滤波模块的算数平均滤波法，再将滤波后的数据用一阶低通滤波器8处理。
此外，本申请提到的算数平均滤波模块7其实是滑动平均滤波模块6的改进，即对不同时刻的数据加以不同的权，通常越接近现时刻的数据，权取得越大。算数平均滤波模块7的算法适用于由较大纯滞后时间常数的对象和采样周期较短的系统，而对于纯滞后时间常数较小，采样周期较长，变化缓慢的信号，则不能迅速反映系统当前所受干扰的严重程度，滤波效果较差。
本实用新型提供了一种用于模数转换的采样系统，能够针对不同的信号源，采用不同的软件滤波方案，提高模数转换采样的稳定性，最大限度的抑制电路干扰，满足了不同信号源的测量要求。
对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。
Claims (2)
1.一种用于模数转换的采样系统，用于智能电动执行机构，其特征在于，包括分别被计算机控制的彼此相互独立工作的电池采样模块、电源采样模块以及电机采样模块；上述三个模块能够接收计算机的控制信号后工作，然后反馈数字信号至计算机；
所述电池采样模块接收计算机控制信号后发送信号依次至一中位值滤波模块与一滑动平均滤波模块后，然后反馈数字信号至计算机；
所述电源采样模块接收计算机控制信号后发送信号至一滑动平均滤波模块后，然后反馈数字信号至计算机；
所述电机采样模块接收计算机控制信号后发送信号依次至一算数平均滤波模块与一一阶低通滤波器后，然后反馈数字信号至计算机。
2.根据权利要求1所述的用于模数转换的采样系统，其特征在于，所述电源采样模块能够在计算机控制下发送一部分信号直接反馈给计算机，而不经过滑动平均滤波模块。
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|---|---|---|---|---|
| CN105807094A (zh) * | 2016-05-06 | 2016-07-27 | 深圳市安智车米汽车信息化有限公司 | 一阶低通滤波计算方法及装置 |
| CN105912818A (zh) * | 2016-05-06 | 2016-08-31 | 深圳市安智车米汽车信息化有限公司 | 消除上下坡时影响车辆行驶方向加速度的方法及装置 |
| CN105929335A (zh) * | 2016-04-11 | 2016-09-07 | 广东欧珀移动通信有限公司 | 电池信息采样处理方法及装置 |
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