关于数字滤波的思考——绝对世界独创 点击:5182 | 回复:326



想起时正是忘记

    
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发表于:2010-01-26 22:39:22
楼主

看到“征”关于滤波的问题有感。

大伙如果看到了垃圾,就吐口痰鄙视之,掩鼻而去即可

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平均值滤波用得最多,但是俺居然没曾想过把它“模拟化”。

俺最早用一阶滞后的时候,根本没有参照理论和书本,是灵光一闪想到的算法,事后在书本中才找到了理论支持。那玩意儿也叫最普通的“低通滤波”。

几年以后,我把它与“测不准原理”联系起来,从逻辑或语言范畴做了一些理解。测不准原理的动量与位置无法同时准确测量,这是因为,动量包含时间的量纲,所有包含时间这个基础量纲的物理量,在测控时,必然反映出对时间的积分或者微分效应,这个物理量,必然是“历史”的或者“未来”的,不可能是“现在”的。而不包含时间这基础量纲的物理量,比如说位置,你能看到的,一定只是“现在”,你看第二眼的时候,这个世界已经发生了变化,你看很多眼的时候,一定就成了历史,那不是一个位置点,而是一个轨迹。

如果你能理解我上面所说的。你可以把数值测控与它联系起来:测控数据的准确性与稳定性,是不可同时得到的。这与我理解的测不准原理,原因一样。准确性这文字背后,意味着“实时性”,实时性,意味着“现在”,只抓住现在,这个数据,一定不能经过滤波才是真正的“现在”,一旦滤波,就意味着你统计了这数据的“历史”,你看到的,将是一个“轨迹”。

对实时性要求高的运动控制,有时要放弃“历史”,着眼于“现在”和“未来”

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对于“征”同学的那问题言,其实很简单,N次滤波,每次采样周期假设为T,平均值滤波,只不过是在时间轴上,对测控数据进行了N*T这么长时间的积分处理。把这离散式,直接改成积分方程,然后除以那个N,就是模拟方程了。




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发表于:2010-02-05 21:20:18
261楼

“多用途,多功能微型真空泵,微型抽气泵,微型气泵,微型水泵,微型液泵,气体采样泵,气体循环泵,微型干式真空泵等。

1.丰富的产品线,有多种真空度(95Kpa-10Kpa)、流量(0.2L/min-38L/min)供客户选择 ”

呵呵,没选过泵,泵的响应能力是以流量为依据的,这么简单的专业名词儿,俺就没想到,隔行如隔山啊

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发表于:2010-02-05 21:26:35
262楼
38L/min,合0.63L/S,这对于一般大阶跃扰动,够用了吧?2升,4S钟内,130Kpa到10KPa。还是要用阀门,万一调速低了,一般泵带来的噪声就大了

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发表于:2010-02-05 21:35:32
263楼

“◆静 压:10~1100hPa

◆全  压:10~3400hPa

◆准 确 度:±0.05%FS”

刚知道hPa的概念,题目130KPa按静压算,110KPa,量程不够,0.05%,精度也还差一个数量级才能达到控制要求的精度,再说检测精度怎么着也要高于控制精度几倍以上才好吧

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发表于:2010-02-05 21:52:25
264楼

老帅把我捧晕咧,还“想老师”……

老帅厉害,你的仪表,13W分之1,一个表里装了几个探头?分了几路测量?

俺以前用低通滤波、14位AD,试过稳定在大约万分之一没啥问题,14位分辨率16384,再高的稳定也没用了,数码管4位数也没再加,就不知道效果了。

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发表于:2010-02-05 21:55:46
265楼
不过我那是在旋转水泥包装机上的,不知道它的振动与压力波动有多大差距

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266楼

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267楼

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发表于:2010-02-06 13:04:58
268楼
传感器能显示1pa的功劳完全取决于采样的分辨率,分辨率高了,0.01pa也显示,能显示并不能说明什么,主要是显示精度问题。比如说,一个最高级别的,1000万元的传感器,显示1000.001pa,你的显示1000.002pa,说明你的精度还可以。如果你的显示1034.456pa,虽然能显示到0.001pa,但是没什么用。

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发表于:2010-02-06 17:48:25
269楼

高分辨率的AD价格不菲呀。

在民间企业做事情,只达到功能,不考虑成本的,一定要被淘汰。我才不相信老帅他们用18位、20位AD呢。要不然他们的表得卖多少大米?

传感器哪里直接输出数字量?仪表的测量、显示惯性是它自己的;在这个精度,普通的模拟变送都已经没啥意义,只不过是通讯出来嘛。通讯的时间就看仪表通讯方式、协议和时钟了。

 

通讯网说的,又是非常准确。

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发表于:2010-02-06 18:00:09
270楼
似乎几年前,俺考察TLC2816???和MAXIM197什么的串行16位多路AD(唉,查不到,记错了),倒也不很贵,最多2、30大米好象?分辨率再高的没打听过了。串行一般速度会较慢于并行,高速采集或控制时,并行贵点儿也得认了

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发表于:2010-02-06 18:01:06
271楼
以前听说AD公司的多产并行,有一段时间不接触电子,不知道现在世道变化如何了

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发表于:2010-02-06 18:17:45
272楼
其实……其实……俺不想说也还是得说出来,要是俺做这么高分辨的仪表,不用那么高的分辨率的AD,只需要一路信号两路测量,一路直接放大,另一路放大做减法后再放大,嘿嘿

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273楼

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发表于:2010-02-06 19:21:20
274楼

呵呵,俺这也只是空想,俺不懂压力测量的物理过程,其前端测量模拟量部分究竟有没有十万分之一等级以上的响应能力,对俺来说是未知的。所以俺昨天第一个反应是两路不同量程等级传感,第二反应才是电路分测。

征同学,我说的是“不用那么高的分辨率的AD”,不是不用AD。只要出来数字的显示,不管是用了啥法子出来的,都算是有AD。

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发表于:2010-02-06 19:54:04
275楼

这种FLUKE表的采样频率及精度就很高,得几千上万元一块。。采用高速DSP技术。。估计在国内还搞不到这类芯片中最高级的。
那些入门级的TLC,只是做普通用途。
比如高速高清彩色电视信号,要在一秒种采几百,上千幅画面,每一个画面还要分几万个,十几万个点,每一个点的红绿蓝还要分成十几位的分辨率。我估计这个采样速度才可以。要不然这个东西哪值十几万!!

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发表于:2010-02-06 20:13:37
276楼
传感器生产,一般要求三性:线性,重复性,互换性。
如图:



显然下面那条线性不好,这点都比较熟悉。
其次是重复性:如图


这个就是重复性不好,往往因为传感器受温度等的变化,测量值受到影响。好的传感器,查的传感器价钱差别大,很多因为是重复性不好。

第三,就是互换性,如图:


假如图中两个传感器都是线性挺好,重复性也挺好,但是互换性不行,就是一个坏了,不能马上拿来另外一个代换!这样也不行。
要是这三项都做好了,传感器才可以算是做好了。

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发表于:2010-02-06 20:24:22
277楼
现在国内做压力传感器的,是不是还是买来扩散硅片,加一片XTR101之类的芯片做??

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发表于:2010-02-06 20:26:36
278楼
在这向YSX先生道个歉,说话过分了些,请原谅。要不是干球那混球胡搅蛮缠,也不至于。。。。。

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发表于:2010-02-06 20:27:28
279楼
我在山东淄博一个水泥厂,看到人家用过一块FLUKE123,看来124比123还好喽。俺可没那么好运气用示波表

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发表于:2010-02-06 20:28:28
280楼
呵呵,为通讯网鼓个掌。道歉是大方的表现。

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