工業(yè)記錄儀的濾波和移動平均數(shù)

日期：2025-08-26 04:32

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摘要：

工業(yè)記錄儀的濾波和移動平均數(shù)

介紹

各種現(xiàn)象包括溫度都可以利用傳感器將它們轉(zhuǎn)換成電信號來進行測量。現(xiàn)象越細微，傳感器可以接收到的電信號就越微弱，也越容易受到各種噪音的影響，這是制約測量精度的一個因素。基于這種情況，接下來我們以μR系列產(chǎn)品的濾波與移動平均數(shù)為例，介紹工業(yè)記錄儀的基本原理和功能操作。濾波與移動平均數(shù)可以減少或抑制污染輸入信號的噪音的影響。

什么是濾波功能

μR系列工業(yè)記錄儀(筆式機型)配備有濾波功能，用于減少或抑制污染輸入信號的噪音的影響。濾波功能測量輸入信號，并在*終輸出測量值時通過固件處理使它們受制于一階滯后濾波(阻尼)。在記錄儀的*后輸出階段，濾波功能的工作方式與由電阻器和電容器構(gòu)成的低通濾波器的工作方式相同(見圖1)。

圖1: 低通濾波器

圖2: 階躍輸入

一階滯后指的是響應(yīng)曲線的輸出，如圖3所示。當(dāng)圖2所示的階躍輸入發(fā)生時，一階滯后產(chǎn)生。圖3中時間常數(shù)T表示達到63.2％的輸出值所需要的時間(以秒為單位)。這表示延長時間常數(shù)T需要一個延長的時期以達到100％輸出，從而使濾波功能發(fā)揮更強的作用。在μR系列中，可以選擇2秒，5秒或10秒的時間常數(shù)。

圖3: 響應(yīng)曲線輸出
(指數(shù)函數(shù)回應(yīng))

通過這種方式應(yīng)用濾波功能，可以減少或抑制由噪音引起的不穩(wěn)定的或受污染的輸入信號，并獲得平穩(wěn)的測量結(jié)果。

什么是移動平均數(shù)？

μR系列工業(yè)記錄儀(點陣型)標配有移動平均數(shù)功能，可以抑制加載在信號上的噪音的影響。在掃描周期采集的*新m值的平均值用作通道的測量值。

移動平均數(shù)數(shù)據(jù)點(m)的數(shù)量可以設(shè)定為2～16。下圖展示了當(dāng)移動平均數(shù)數(shù)據(jù)點的數(shù)量設(shè)定為5時，計算移動平均數(shù)的緩沖器的操作。

圖4: 移動平均數(shù)

使用移動平均，可以減少或抑制噪音引起的不穩(wěn)定的或受污染的輸入信號，并獲得平穩(wěn)的測量結(jié)果。

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