【技术实现步骤摘要】
一种传感器频响的拓宽方法
：本专利技术涉及一种传感器频响的拓宽方法，属于传感器测量
技术介绍
：传感器频响：传感器的频率响应特性，能够正确测量的频率范围，在该频率范围内能够保证采集的信号不失真。对于传感器测量系统，可以理解为就是一个单自由度系统，从设计原理上决定了传感器的频响特性。常规的传感器频响拓展方法是在传感器内部增加力反馈测量装置，是通过反馈力(或力矩)与输入力(或力矩)间的伺服平衡来测量输入力，通过力的反馈可进一步的提高传感器的频率响应范围，这种方法需要大量的机械结构与硬件电路实现。近年来，随着工业物联网、工业4.0、新基建等产业的快速发展，对于传感器的需求也日益增多，但随着越来越多的大型土木结构的出现，结构频率越来越低，传感器的频域响应范围将不足以满足其测量需求，因此本技术专利技术在传感器自身频响范围特性基础上可进一步拓宽，提高传感器频响的适应性。
技术实现思路
：本专利技术的目的是针对上述存在的问题提供一种传感器频响的拓宽方法，获得传感器的频率响应特性后，计算得到频响修正系数，通过最...
【技术保护点】
1.一种传感器频响的拓宽方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：/n步骤一：获取传感器频响特性；/n步骤二：计算修正系数：得到传感器频响特性后，对其进行倒数运算，得到对应频率点的修正系数；/n步骤三：进行最小二乘多项式拟合：得到各频率点修正系数后，通过误差的平方最小的方法，寻找对应修正系数的最佳函数匹配；/n步骤四：设计任意频率响应滤波器：得到修正系数拟合后的多项式，采用自适应模拟方法，设计任意频率响应滤波器，使滤波器在特性频率范围内具有给定的幅频响应和相位响应，设计出与修正系数拟合后的多项式匹配的滤波器，并获得其滤波器权系数W；/n步骤五：DSP实时处理：将计算得到的滤波器...
【技术特征摘要】
1.一种传感器频响的拓宽方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
步骤一：获取传感器频响特性；
步骤二：计算修正系数：得到传感器频响特性后，对其进行倒数运算，得到对应频率点的修正系数；
步骤三：进行最小二乘多项式拟合：得到各频率点修正系数后，通过误差的平方最小的方法，寻找对应修正系数的最佳函数匹配；
步骤四：设计任意频率响应滤波器：得到修正系数拟合后的多项式，采用自适应模拟方法，设计任意频率响应滤波器，使滤波器在特性频率范围内具有给定的幅频响应和相位响应，设计出与修正系数拟合后的多项式匹配的滤波器，并获得其滤波器权系数W；
步骤五：DSP实时处理：将计算得到的滤波器权系数W写入DSP数字信号处理器中进行实时处理，通过DSP数字信号处理器实现传感器频响的实时修正与拓宽。
2.根据权利要求1所述的传感器频响的拓宽方法，其特征在于，步骤一的具体方法是：
将传感器刚性地安装在振动台台面中心，在被测传感器工作频率范围内，均匀地选择7个频率点，保持振动速度恒定进行激励，分别测量各频率点的输出电压值，计算出各点的速度灵敏度，根据公式计算得到与参考书读灵敏度的相对偏差，即为传感器的频响特性，计算公式如下：
式中：efg为第g个频率点的速度灵敏度与参考速度灵敏度的相对偏差；
Sg为第g个频率点的速度灵敏度；
Sv为参考速度灵敏度。
3.根据权利要求1所述的传感器频响的拓宽方法，其特征在于，步骤二的具体方法是：
得到频响特性后，对其进行倒数运算，得到对应频率点的修正系数(xg，yg)(g＝0,1,…,m)；
其中：xg为修正数组中第一列的第g个频率点数值，与yg有对应关系；
yg为修正数组中第二列的第g个修正数值，与xg有对应关系。
所述的传感器频响的拓宽方法，步骤三的具体方法是：
给定修正系数(xg，yg)(g＝0,1,…,m)，现求拟合后的多项式函数
其中，Φ为所有次数不超过n(n≤m)的多项式构成的函数类；
使得
式中：xg为修正数组中第一列的第g个频率点数值，与yg有对应关系；
yg为修正数组中第二列的第g个修正数值，与xg有对应关系；
为xg的k次幂；
ak为对应拟合多项式的k次幂系数；
pn(xg)为xg的多项式拟合值；
I为多项式拟合误差；
当满足式(2)时，pn(x)称为最小二乘拟合多项式；
由多元函数求极值的必要条件，得
即
式中：xg为修正数组中第一列的第g个频率数值，与yg有对应关系；
yg为修正数组中第二列的第g个修正数值，与xg有对应关系；
为xg的k次幂；
为xg的j次幂；
ak为对应拟合多项式的k次幂系数；
aj为对应拟合多项式的j次幂系数；
I为多项式拟合误差...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈泳，焦亮，王江波，
申请(专利权)人：江苏东华测试技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。