第1頁，共13頁，2023年，2月20日，星期四6.1 查表技術(shù) 所謂查表法：事先把處理對象的數(shù)據(jù)結(jié)果按照一定的結(jié)構(gòu)（表格）存放于計算機內(nèi)，使用查表程序和表格把采樣數(shù)據(jù)折算成所需要的結(jié)果。 例如： 以溫度測量系統(tǒng)為例，首先確定測溫使用的熱電偶，然后將改種熱電偶的分度表存放于微機系統(tǒng)中，在測溫過程中，使用熱電偶測溫所得的溫度數(shù)據(jù)（mv）在熱電偶的分度表中折算為溫度數(shù)據(jù)。

51單片機設(shè)有專門的查表指令：

MOVC A,@A+PC MOVC A,@A+DPTR第2頁，共13頁，2023年，2月20日，星期四6.1 查表技術(shù)6.1.1 順序查表法 順序查表法：將關(guān)鍵字與表格中的數(shù)據(jù)逐項比較順序查找。 程序設(shè)計方法： 一般使用CJNE指令結(jié)合循環(huán)以及以下指令：

MOVC A,@A+PC或 MOVC A,@A+DPTR來實現(xiàn)。6.1.2 計算查表法 計算查表法：根據(jù)可計算的規(guī)律性排列數(shù)據(jù)表元素，可實現(xiàn)快速查表。 例如：求平方、立方、階乘等的表格，可使用此法。6.1.3 對分查表（略）第3頁，共13頁，2023年，2月20日，星期四6.2 數(shù)字濾波技術(shù) 概述： 和模擬濾波裝置相比，數(shù)字濾波有以下幾個優(yōu)點： （1）數(shù)字濾波通過程序?qū)崿F(xiàn)，不需硬件設(shè)備，系統(tǒng)的可靠性較高。 （2）數(shù)字濾波可實現(xiàn)多通道共用。 （3）可對低頻信號（如0.01Hz）實現(xiàn)濾波。 （4）采用不同的算法和參數(shù)就可實現(xiàn)對不同信號的濾波，使用起來靈活、方便。第4頁，共13頁，2023年，2月20日，星期四6.2 數(shù)字濾波技術(shù)6.2.1 程序判斷濾波⑴ 限幅濾波 濾波原理如下：限幅濾波就是把相鄰的兩次采樣值相減，求出其增量(以絕對值表示)，然后與兩次采樣允許的最大偏差值(由被控對象的實際情況決定)△y進行比較，如果小于等于△y，則取本次采樣值；如果大于△y，則仍取上次采樣值作為本次采樣值。 即： │Yn-Yn-1│≤△y,則Yn=Yn，取本次采樣值 │Yn-Yn-1│>△y,則Yn=Yn-1，取上次采樣值第5頁，共13頁，2023年，2月20日，星期四6.2 數(shù)字濾波技術(shù)⑵ 限速濾波 濾波原理如下：設(shè)在順序采樣時刻T1、T2、T3所采集的數(shù)據(jù)分別為Y1、Y2、Y3，則當： ∣Y2-Y1∣≤△y，則Y2作為采樣值； ∣Y2-Y1∣>△y，則保留Y2，但不作為采樣值，繼續(xù)采樣得Y3； 如果： ∣Y3-Y2∣≤△y，則Y3作為采樣值； ∣Y3-Y2∣>△y，則?。╕3+Y2）/2作為采樣值。 注意：比較限幅濾波與限速濾波的不同。第6頁，共13頁，2023年，2月20日，星期四6.2 數(shù)字濾波技術(shù)6.2.2 中值濾波 所謂中值濾波法就是對某一被測參數(shù)連續(xù)采樣n次（n一般取奇數(shù)），然后把n次采樣值按順序排列，取其中間值做為本次采樣值。中值濾波程序的流程框圖如圖所示?，F(xiàn)場保護設(shè)置數(shù)據(jù)個數(shù)讀數(shù)據(jù)排序取中值據(jù)現(xiàn)場恢復(fù)排序完成否？是設(shè)置數(shù)據(jù)區(qū)首址開始返回是否第7頁，共13頁，2023年，2月20日，星期四6.2 數(shù)字濾波技術(shù)6.2.3 算術(shù)平均值濾波 所謂算術(shù)平均濾波就是把N個采樣值相加，然后取其算術(shù)平均值作為本次有效的采樣信號，即：其中：N為采樣次數(shù)；x(i)為第i次采樣值；第8頁，共13頁，2023年，2月20日，星期四6.2 數(shù)字濾波技術(shù)6.2.4 加權(quán)平均值濾波 在算術(shù)平均濾波程序中，n次采樣值在最后的結(jié)果中所占的比重是相等的，這樣雖然消除了隨機干擾，但有用信號的靈敏度也隨之降低。為了提高濾波效果，將各個采樣值取不同的比重，然后再相加求平均值，這種方法稱為加權(quán)平均濾波。一個n項加權(quán)平均式為：式中： Ci為各次采樣值的系數(shù)項，它體現(xiàn)了各次采樣值 在平均值中所占的比例。第9頁，共13頁，2023年，2月20日，星期四6.3 量程自動轉(zhuǎn)換和標度變換6.3.1 量程自動轉(zhuǎn)換 對不同量程的傳感器輸出信號，在進行AD轉(zhuǎn)換之前常常需要進行量程調(diào)整。 早期使用各種類型的變送器，如：溫度變送器、壓力變送器、位移變送器等。 現(xiàn)在，一般使用（集成）可編程增益放大器（PGA）。PGA可通過計算機的設(shè)置調(diào)整PGA的放大倍數(shù)，使不同種類的傳感器輸出信號調(diào)整為AD轉(zhuǎn)換器的統(tǒng)一量程。 （具體的PGA芯片-自學）第10頁，共13頁，2023年，2月20日，星期四6.3 量程自動轉(zhuǎn)換和標度變換6.3.2 線性參數(shù)標度變換

對于一般的線性儀表而言，標度變換公式為： 式中：

A0：一次測量儀表下限；

Am：一次測量儀表上限；

Ax：實際測量值；

N0：儀表下限所對應(yīng)的數(shù)字量；

Nm：儀表上限所對應(yīng)的數(shù)字量；

Nx：測量值所對應(yīng)的數(shù)字量；第11頁，共13頁，2023年，2月20日，星期四6.3 量程自動轉(zhuǎn)換和標度變換 為了簡化程序設(shè)計，一般把被測參數(shù)的起點A0所對應(yīng)的A/D轉(zhuǎn)換值設(shè)定為0，即N0=0,這樣上式可以改寫為： 如果儀表的下限A0=0，對應(yīng)的N0=0，則上式可進一步簡化為：第12頁，共13頁，2023年，2月20日，星期四6.3 量程自動轉(zhuǎn)換和標度變換 例：某溫度測量儀表的量程為100～900℃,利用8031和ADC0809進行A/D轉(zhuǎn)換。 在某一時刻計算機采樣并經(jīng)過數(shù)字濾波后的的數(shù)字量為0CDH求此時對應(yīng)的溫度