數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中溫度數(shù)據(jù)的數(shù)字濾波算法分析

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中溫度數(shù)據(jù)的數(shù)字濾波算法分析數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)已獲得廣泛應(yīng)用，在工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)試驗現(xiàn)場的電磁環(huán)境比較惡劣、干擾源較多時，一般要對采樣數(shù)據(jù)開展數(shù)字濾波。結(jié)合數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中溫度數(shù)據(jù)的特點，選擇合理的數(shù)字濾波方式。針對具體的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，通過試驗確定溫度數(shù)據(jù)的濾波參數(shù)。實踐說明，利用復(fù)合數(shù)字濾波方法能夠有效的提高溫度數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性。

1、引言

隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展與普及，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)迅速得到了大量應(yīng)用。在生產(chǎn)過程中，應(yīng)用數(shù)據(jù)自動采集系統(tǒng)可以對生產(chǎn)現(xiàn)場的相關(guān)物理量開展自動采集、監(jiān)視和記錄，為提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本提供了有效的信息和手段。在科學(xué)研究中，應(yīng)用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可以獲得大量的動態(tài)信息，是研究瞬間物理過程的有力工具。

由于工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)試驗現(xiàn)場的電磁環(huán)境比較惡劣、干擾源較多時，為了能夠減少外界環(huán)境對采樣數(shù)據(jù)的干擾，提高測試數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性，在開展數(shù)據(jù)處理之前，一般先要對采樣數(shù)據(jù)開展數(shù)字濾波。數(shù)字濾波是模擬濾波器的補充，它不需要增加任何硬件設(shè)備，可以多個輸入通道共用一個數(shù)字濾波程序，并且能夠?qū)︻l率很低的信號實現(xiàn)濾波，以克服模擬濾波器的缺陷。但并不是任何一個系統(tǒng)都需要開展數(shù)字濾波，有時采取不恰當(dāng)?shù)臄?shù)字濾波反而會剔除關(guān)鍵信息[1]。因此，在開展數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)設(shè)計時，是否需要開展數(shù)字濾波，采取哪種濾波方法都需要結(jié)合相應(yīng)的試驗慎重考慮。

2、常用的數(shù)字濾波方法

中值濾波即對某一個樣本連續(xù)采樣N次，然后把N個采樣值由小到大開展排隊，最后選取中間值作為本次采樣值。

算術(shù)平均值法是計算本次樣本的算術(shù)平均值，一般算術(shù)平均值法適用于壓力、流量、真空度之類信號的平滑處理，樣本越多，平滑度越高，但靈敏度有所降低，因此樣本數(shù)量的選取應(yīng)根據(jù)實際情況慎重選擇。

加權(quán)遞推平均濾波法適用于系統(tǒng)的純滯后時間常數(shù)較大、采樣周期短的過程，它能夠?qū)Σ煌蓸訒r間得到的采樣值分別給予不同的權(quán)系數(shù)，以便能夠迅速的反映出當(dāng)前系統(tǒng)所受干擾的嚴(yán)重程度，但這種方法計算量大，降低了數(shù)據(jù)處理的速度，其實際應(yīng)用沒有算術(shù)平均值法廣泛。

5、結(jié)論

經(jīng)過實際測試，該算法所處理的溫度數(shù)據(jù)刷新速度滿足試驗測試要求，數(shù)據(jù)刷新及時，數(shù)據(jù)顯示穩(wěn)定、準(zhǔn)確，并且能夠有效的剔除外界環(huán)境中主要干擾源的影響，