基于ARM與有理數(shù)濾波的甲烷體積分數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)
加入技術(shù)交流群
4 測試結(jié)果
在實際的采樣數(shù)據(jù)濾波過程中，需要設定可信度距離d，而可信度距離d可根據(jù)對采樣精度的要求、允許數(shù)據(jù)波動的范圍和實際輸出的要求來定。如傳感器連續(xù)輸出10次采樣電壓值，可信度距離取d=0．004，那么ξi和αi的值如表1所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/195045.htm
運用未確知有理數(shù)數(shù)據(jù)濾波法，由未確知數(shù)期望顯示采樣結(jié)果為
系統(tǒng)的軟件、硬件分別測試完成后，需要經(jīng)過系統(tǒng)標定，然后才能用來測試測量。標定就是用一組標準的物理信號輸入到測試系統(tǒng)，得出一組與之對應的輸出電信號，然后通過數(shù)據(jù)處理，確定系統(tǒng)輸出的電信號與輸入物理信號之間的對應關系。這樣就可以根據(jù)標定時得到的對應關系，將測量到的電信號數(shù)值轉(zhuǎn)化成對應的物理信號數(shù)值。
統(tǒng)計CH4體積分數(shù)與電壓值對應關系，建立擬合曲線。假設非線性特性曲線擬合方程的n次多項式為
對體積分數(shù)測試系統(tǒng)進行靜態(tài)標定實驗，獲得一組體積分數(shù)值和與之對應的輸出值，計算出待定常數(shù)α0～α6。將系數(shù)α0～α6存入內(nèi)存，這樣，以后在測試過程中就可以根據(jù)式(4)將傳感器的輸出值變換為體積分數(shù)值。擬合后函數(shù)參數(shù)為[α6～α0]=[-0.001 7，0．010 2，0．051 4，-0．652 2，2．483 2，-5．172 1，5．784 0]。如圖6所示，為CH4體積分數(shù)和采集電壓的擬合曲線圖。
如圖7所示為監(jiān)控軟件截取的CH4體積分數(shù)曲線圖，系統(tǒng)測試精度能達到約5×106，經(jīng)過濾波后數(shù)據(jù)比較平滑，由于氣體的波動性較強，起伏仍然比較明顯，但可以較好地滿足甲烷監(jiān)測的需要。
5 結(jié)束語
針對現(xiàn)有甲烷檢測裝置存在的檢測范圍窄、結(jié)構(gòu)簡單、檢測速度慢等缺點，在研究嵌入式技術(shù)的基礎上，設計了一種基于ARM處理核心的檢測系統(tǒng)。采用鎖相放大器來檢測光學傳感器的微弱信號，提高了測試精度，同時采用的有理數(shù)濾波技術(shù)提高了監(jiān)測系統(tǒng)的可信度，基本能滿足CH4氣體監(jiān)測的要求，可廣泛應用于煤礦甲烷檢測系統(tǒng)中。
評論