处理装置、处理系统、物理量测定装置及测定方法制造方法及图纸

提供一种处理装置、处理系统、物理量测定装置及测定方法等，能够通过前馈校正降低由于非线性系统的非线性导致的振动整流误差或非对称性误差。一种处理装置，其特征在于，包括：处理电路，对非线性系统的输出信号进行处理，所述非线性系统输出相对于输入包含振动整流误差的所述输出信号；以及存储部，用于存储预先获取的所述振动整流误差的振动整流系数信息，所述处理电路基于所述输出信号和所述振动整流系数信息，进行降低包含在所述输出信号中的所述振动整流误差的校正。

Processing device, processing system, physical measurement device and measurement method

A processing device, a processing system, a physical measurement device and a measuring method are provided, which can reduce the vibration rectification error or asymmetry error caused by the nonlinearity of a non-linear system by feedforward correction. A processing device is characterized in that: a processing circuit is used to process the output signal of a non-linear system, the output signal of the non-linear system relative to the output signal containing the vibration rectification error, and a storage unit is used to store the vibration rectification coefficient information of the vibration rectification error obtained in advance, and the processing circuit is based on the output signal and the input signal. The information of the vibration rectification coefficient is described, and the correction for reducing the vibration rectification error included in the output signal is carried out.

【技术实现步骤摘要】
处理装置、处理系统、物理量测定装置及测定方法
本专利技术涉及一种处理装置、处理系统、物理量测定装置及测定方法等。
技术介绍
在相对于输入具有良好的线性(直线性)输出信号的设备或系统中，当输入正弦波振动时，输出信号的平均值为零。另一方面，在具有非线性(非直线性)的设备或系统中，由于输出信号相对于输入的线性不完整，因而当输入正弦波振动时，输出信号的平均值不为零。这种输出信号包含振动整流误差(VRE:VibrationRectificationError)和非对称性误差。该振动整流误差和非对称性误差是由具有非直线性的设备或系统生成的误差信号，是并不包含在原始输入的信号中的信号。该误差信号会影响连接于设备或系统后段的处理系统或者应用系统的性能。例如，在使用了传感器的测定装置中，传感器(或者对传感器的检测信号进行处理的检测电路)可能具有非线性，并且由于基于该非线性的振动整流误差或非对称性误差，测定精度可能会降低。例如，用于环境测量的加速度传感器为了测定结构振动环境和声音振动环境的宽频带的振动分量，对于宽动态范围的信号需要低漂移(低误差)的性能。例如专利文献1中公开了用于降低振动整流误差的现有技术。在专利文献1中，在加速度传感器上设置有恢复力致动器，基于加速度传感器的检测信号对恢复力致动器进行反馈控制，由此降低振动整流误差。为了将振动整流误差的影响抑制到最小限度，沿着第一轴加速度传感器供给已知的振动信号并测定振动整流误差，并且对反馈增益设定值进行调整直至其振动整流误差小于第一阈值。专利文献1：日本特表2008-514959号公报在为了校正非线性系统的振动整流误差(或非对称性误差)而使用反馈控制的情况下，需要构成反馈环路的构造，从而使系统变复杂。而且，可能会受到反馈环路频带的影响。例如，为了校正加速度传感器的振动整流误差(或非对称性误差)而使用反馈控制的情况下，需要时间进行输出校正，并且相对于快速运动(快速的加速度变化)输出响应可能会延迟。
技术实现思路
根据本专利技术的几个实施方式，能够提供一种能够通过前馈校正降低由于非线性系统的非线性导致的振动整流误差或非对称性误差的处理装置、处理系统、物理量测定装置及测定方法等。本专利技术的一个实施方式涉及一种处理装置，包括：处理电路，对非线性系统的输出信号进行处理，所述非线性系统输出相对于输入包含振动整流误差的所述输出信号；以及存储部，用于存储预先获取的所述振动整流误差的振动整流系数信息，所述处理电路基于所述输出信号和所述振动整流系数信息，进行降低包含在所述输出信号中的所述振动整流误差的校正。根据本专利技术的一个实施方式，基于非线性系统的输出信号与振动整流系数信息进行降低包含在非线性系统的输出信号中的振动整流误差的校正，从而可以通过前馈对振动整流误差进行校正，而无需使用反馈构造。通过进行前馈校正，能够以更简单的结构校正振动整流误差，并且与基于反馈控制的校正相比，可以在较宽信号频带上校正振动整流误差。另外在本专利技术的一个实施方式中，也可以是，所述振动整流系数信息包括：表示振动整流系数的常数的所述振动整流系数的常数信息；以及表示所述振动整流系数的频率特性的所述振动整流系数的频率特性信息。这样，可以分离对常数的校正和对频率特性的校正。例如，通过对非线性系统的输出信号进行滤波处理，可以实现对振动整流系数的频率特性的校正，通过将该滤波处理的输出乘以常数，可以实现对振动整流系数的常数的校正。由此，能够通过轻负载的处理实现校正处理。另外在本专利技术的一个实施方式中，也可以是，所述非线性系统包括传感器，并将所述传感器的检测信号或者基于所述检测信号的信号作为所述输出信号输出，所述振动整流系数的常数信息是每个所述传感器预先获取的信息。如上所述，虽然振动整流系数信息包含常数与频率特性的信息，但是每个传感器的常数是不同的。另一方面，频率特性通常由检测电路的频率特性确定。由此，存在能够共用频率特性的情况，在这种情况下，由于测定每个传感器的常数即可，因此能够简化振动整流系数的测定。另外在本专利技术的一个实施方式中，也可以是，所述处理电路对所述输出信号进行所述振动整流系数的频率特性的滤波处理，所述振动整流系数的频率特性信息是用于将所述振动整流系数的频率特性设定为所述滤波处理的频率特性的所述滤波处理的系数信息。这样，能够基于预先获取的频率特性信息设定滤波处理的频率特性，并且对非线性系统的输出信号进行与振动整流误差的频率特性相对应的频率特性的滤波处理。通过滤波处理进行对频率特性的校正，从而能够减轻校正处理的负荷。另外在本专利技术的一个实施方式中，也可以是，所述处理电路对所述输出信号进行所述振动整流系数的频率特性信息所表示的所述振动整流系数的频率特性的滤波处理，对所述滤波处理后的信号进行平方运算，将所述平方运算后的信号乘以所述振动整流系数的常数信息所表示的所述振动整流系数的常数以求出所述振动整流误差的校正值，从所述输出信号中减去求出的所述校正值。这样，通过进行频率特性信息所表示的频率特性的滤波处理，并对滤波处理后的信号进行平方运算，从而可获得基于振动整流系数的频率特性的校正中间值。另外，通过将平方运算后的信号乘以常数信息所表示的常数，从而可获得基于振动整流系数的常数的校正值。通过从输出信号中减去该校正值，从而可实现对振动整流系数的常数及频率特性的校正。另外在本专利技术的一个实施方式中，也可以是，当作为所述输入对所述非线性系统输入正弦波振动时，对所述非线性系统的所述输出信号的振幅与所述输出信号中包含的低频带信号的关系进行多项式近似而获得多项式，所述振动整流系数信息是基于该多项式的二次项系数的信息。这样，通过改变正弦波振动的振幅来获取输出信号的振幅与输出信号中包括的低频带信号的关系，并对该关系进行多项式近似，由此能够准确地测定振动整流系数。另外，通过使用多项式近似，能够求出振动整流系数与非对称性系数。另外在本专利技术的一个实施方式中，也可以是，所述非线性系统的所述输出信号相对于所述输入包含非对称性误差，所述存储部存储预先获取的所述非对称性误差的非对称性系数信息，所述处理电路基于所述非对称性系数信息，进行降低包含在所述输出信号中的所述非对称性误差的校正。这样，通过基于非线性系统的输出信号与非对称性系数信息进行降低包含在非线性系统的输出信号中的非对称性误差的校正，从而能够通过前馈校正非对称性误差。另外本专利技术的其他实施方式涉及一种处理装置，包括：处理电路，对非线性系统的输出信号进行处理，所述非线性系统输出相对于输入包含非对称性误差的所述输出信号；以及存储部，用于存储预先获取的所述非对称性误差的非对称性系数信息，所述处理电路基于所述输出信号和所述非对称性系数信息，进行降低包含在所述输出信号中的所述非对称性误差的校正。根据本专利技术的其他实施方式，基于非线性系统的输出信号与非对称性系数信息进行降低包含在非线性系统的输出信号中的非对称性误差的校正，从而可以通过前馈对非对称性误差进行校正，而无需使用反馈结构。通过进行前馈校正，能够以更简单的结构校正非对称性误差，并且与基于反馈控制的校正相比，可以在较宽信号频带上校正非对称性误差。另外在本专利技术的其他实施方式中，也可以是，所述非对称性系数信息包括：表示非对称性系数的常数的所述非对称性系数的常数信息；以及表示所述非本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种处理装置，其特征在于，包括：处理电路，对非线性系统的输出信号进行处理，所述非线性系统输出相对于输入包含振动整流误差的所述输出信号；以及存储部，用于存储预先获取的所述振动整流误差的振动整流系数信息，所述处理电路基于所述输出信号和所述振动整流系数信息，进行降低包含在所述输出信号中的所述振动整流误差的校正。

【技术特征摘要】
2017.11.10 JP 2017-2170391.一种处理装置，其特征在于，包括：处理电路，对非线性系统的输出信号进行处理，所述非线性系统输出相对于输入包含振动整流误差的所述输出信号；以及存储部，用于存储预先获取的所述振动整流误差的振动整流系数信息，所述处理电路基于所述输出信号和所述振动整流系数信息，进行降低包含在所述输出信号中的所述振动整流误差的校正。2.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述振动整流系数信息包括：表示振动整流系数的常数的所述振动整流系数的常数信息；以及表示所述振动整流系数的频率特性的所述振动整流系数的频率特性信息。3.根据权利要求2所述的处理装置，其特征在于，所述非线性系统包括传感器，所述非线性系统将所述传感器的检测信号或者基于所述检测信号的信号作为所述输出信号输出，所述振动整流系数的常数信息是每个所述传感器预先获取的信息。4.根据权利要求3所述的处理装置，其特征在于，所述处理电路对所述输出信号进行所述振动整流系数的频率特性的滤波处理，所述振动整流系数的频率特性信息是用于将所述振动整流系数的频率特性设定为所述滤波处理的频率特性的所述滤波处理的系数信息。5.根据权利要求3所述的处理装置，其特征在于，所述处理电路对所述输出信号进行所述振动整流系数的频率特性信息所表示的所述振动整流系数的频率特性的滤波处理，对所述滤波处理后的信号进行平方运算，将所述平方运算后的信号乘以所述振动整流系数的常数信息所表示的所述振动整流系数的常数，以求出所述振动整流误差的校正值，从所述输出信号中减去求出的所述校正值。6.根据权利要求4或5所述的处理装置，其特征在于，当作为所述输入对所述非线性系统输入正弦波振动时，对所述非线性系统的所述输出信号的振幅与所述输出信号中包含的低频带信号的关系进行多项式近似而获得多项式，所述振动整流系数信息是基于所述多项式的二次项系数的信息。7.根据权利要求4或5所述的处理装置，其特征在于，所述振动整流系数信息是基于对所述非线性系统的输入输出关系进行多项式近似而获得的多项式的二次项系数的信息。8.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述非线性系统的所述输出信号相对于所述输入包含非对称性误差，所述存储部存储预先获取的所述非对称性误差的非对称性系数信息，所述处理电路基于所述非对称性系数信息，进行降低包含在所述输出信号中的所述非对称性误差的校正。9.一种处理装置，其特征在于，包括：处理电路，对非线性系统的输出信号进行处理，所述非线性系统输出相对于输入包含非对称性误差...

【专利技术属性】
技术研发人员：小林祥宏，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP