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说说调速皮带秤滤波技术与测量数据的平滑度
- 2021-12-05-

  软件滤波用于滤除数据中叠加的干扰信号,是一种提高调速皮带秤数据精度行之有用的软件处理技术,常见的软件滤波方法有中值滤波法和耐干扰取平均滤波法等,这两种滤波方法对于脉动性质的干扰比较有用。

  中值滤波法是将采集到的数据每3到5个数据作为一组,取每组数据的中值作为采样值,中值滤波法对于脉动性质的干扰比较有用,但对于快速变化过程的参数不宜采用。

  耐干扰取平均滤波法实际上是中值滤波法的扩展,此时将采集到的一组数据先行排序,然后去除较大和较小的若干个数据,将中间的若干个数据求平均后作为一个采样值。

  考虑到配料系统的特殊情况,我们采用的滤波方法如下∶

  在配料系统中调速皮带秤要动态测量物料的重量、而给料及其它机械装置引起的震动要引起测量数据的波动,这样皮带秤采集到的数据有如下特点∶

  测量数据在某一数值范围附近上下波动,信号在某段时间里平均值基本不变。为提高测量数据的平滑度,配料系统采用"较小方差滤波法"对采样数据进行处理,具体方法如下∶

  建立一个长度为N的循环队列,每次采样丢弃队列头一个数据,把新数据放入队尾。在这N个数据组成的队列中,如果第M个数据的E值较小(M<N),那么第M个数据的测量值Y就作为一个测量数据,其中E的值由下面公式计算而得,表示第M次的测量值与其余N-1次测量的方差。

  如此循环,以N次测量为循环队列长度,测量这N个数中寻找一个可以作为测量数据的Y,该次测量在N次采样值中与其余N-1次的方差平方和取得较小值。在较小方差滤波法中N值取得越大时,平滑度越高,但灵敏度就越低;N越小时,平滑度越低,但灵敏度就越高。根据实际震动信号的周期,实际软件设计中选择N=15,采样频率为1000次/秒,经检验可以使调速皮带秤的测量数据具有相当好的平滑度,同时又满足配料系统物料重量变化的要求。

山东华联科技有限公司

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