一种连续变化型被测量传感器分辨力的检测方法和设备技术

本发明专利技术公开了一种连续变化型被测量传感器分辨力的检测方法和设备，该方法包括：获取所述传感器采集的监测数据，并基于所述监测数据获取原始数据样本，所述原始数据样本具体包括一个初始监测数据及多个后续持续监测得到的数据；基于所述原始数据样本构建步进值时间数列及测量模型；基于所述步进值时间数列确定分类值，并基于所述分类值生成分类值数列、分类值频次数列；基于所述分类值数列及所述分类值频次数列判断是否需要追加监测数据；若否，则基于所述分类值数列计算所述传感器的分辨力。从而降低了各种连续变化型被测量传感器分辨力检测作业的门槛和成本，提高检测的效率、方便性和通用性。方便性和通用性。方便性和通用性。

【技术实现步骤摘要】
一种连续变化型被测量传感器分辨力的检测方法和设备


[0001]本申请涉及传感器领域，更具体地，涉及一种连续变化型被测量传感器分辨力的检测方法和设备。

技术介绍

[0002]分辨力(resolution)早期也称分辨率，在《ISO GUIDE 99
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2007
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国际计量学词汇基本和通用概念及相关术语》中的定义是“被测量的最小变化，引起相应测量值的明显变化。”在中华人民共和国国家计量技术规范《JJF1001
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2011
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通用计量术语及定义》中的定义是：“引起相应示值产生可觉察到变化的被测量的最小变化。”在中华人民共和国国家标准《传感器通用术语GB/T7665
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2005》中，表述传感器的分辨力(率)的定义是“传感器在规定测量范围内可能检测出的被测量的最小变化量。”[0003]分辨力是各种传感器基础性的计量性能，是保证测量系统灵敏度和准确度的前提。但很多种传感器缺少分辨力的检定方法；有分辨力检定规程的，需要在实验室内使用更高分辨力的标准器仪器、能控制被测量微小变化的精密设备，检定工作需要严格的工作条件(可参见JJG 703
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2003《光电测距仪》等规程)，所以这类检测方法具有较高的经济成本和时间成本；还有一些传感器无处检测。在传感器分辨力的检定中，一般测量取样数量较少，检定结果的不确定度通常是按B类方法评定(参见中华人民共和国国家计量技术规范,JJF1059.1
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2012规程测量不确定度评定与表示)。线纹尺、衡器之类的测具，其分辨力是通过分度值(又称标尺间隔)来表征的。有一部分衡器类测量仪器的检定规程给出了相应分度值的检定方法，一般是逐次增加1/10目标分辨力规格的标准砝码，直到衡器显示砝码质量的变化，如果增加到10个砝码时衡器的示值增加了1个计量单位，则该衡器的分度值检定为合格。这种情况也普遍存在于其他国家的传感器分辨力检测工作中。与传感器分辨力检测相关的专利的专利技术方向和科学研究的目标多是专利技术一种测量准确度更高的分辨力检定仪器，例如《光电测距仪的分辨力校准装置201720576026.X》和《EBCMOS分辨力参数的测量装置CN202011544510.7》，以及Solecki Michal 等人的《一种新的自动质量比较器》，后者的分辨率为10纳克，用于校准2 毫克以下的质量。刘俊杰等人研究了液体颗粒计数器分辨力的检定方法，分析了国内外4个检定标准，提出了改进液体颗粒计数器检定规程中分辨力检定方法的思路，但是被测量测量示值的取得，依然是需要为被检定仪器精心制备10μm的单分散粒度标准物质的液体。总之，多数传感器分辨力的检测，是在实验室条件下控制被测量按指定的分辨力值变化以引起被检定仪器测量示值的变化，检定的结果多为小数据样本的期望值，检定结果的不确定度多按B类方法评定。
[0004]因此，如何改进传感器分辨力的检测方法，降低检测作业的门槛和成本，提高检测的效率、方便性、通用性是目前有待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种连续变化型被测量传感器分辨力的检测方法，用以解决现有技术
中连续变化型被测量传感器分辨力的检测作业门槛高、成本高，检测效率低、方便性和通用性差的问题。
[0006]该方法包括：
[0007]获取所述传感器采集的监测数据，并基于所述监测数据获取原始数据样本，所述原始数据样本具体包括一个初始监测数据及多个后续持续监测得到的数据；
[0008]基于所述原始数据样本构建步进值时间数列及测量模型；
[0009]基于所述步进值时间数列确定分类值，并基于所述分类值生成分类值数列、分类值频次数列；
[0010]基于所述分类值数列及所述分类值频次数列判断是否需要追加监测数据；
[0011]若否，则基于所述分类值数列计算所述传感器的分辨力。
[0012]在本申请一些实施例中，所述步进值时间数列具体为：
[0013]ΔY＝Δy1，Δy2，...,Δy
i
，...,Δy
n
；
[0014]其中，Δy
i
为第i个步进值，且Δy
i
＝|y
i
‑
y
i
‑1|，y
i
是原始数据Y中第i个被测量的示值，y
i
‑1是原始数据中第i
‑
1个的被测量的示值，|y
i
‑
y
i
‑1|是计算y
i
减去y
i
‑1的差的绝对值，n为步进值时间数列ΔY的数据总个数，且步进值时间数列ΔY的数据总个数比原始数据数列的数据总个数少1。
[0015]在本申请一些实施例中，所述测量模型具体为：
[0016]ΔY＝Re
·
X+ζ；
[0017]其中，ΔY为所述步进值，Re为传感器的分辨力，X为自变量且是自然数，ζ是随机误差项。
[0018]在本申请一些实施例中，基于所述步进值时间数列确定分类值，并基于所述分类值生成分类值数列及频次数列，具体为：
[0019]遍历所述步进值时间数列，将各不相同的步进值作为分类值，并按照从小到大的顺序将所述分类值依次排列为所述分类值序列；
[0020]遍历所述分类值数列，统计所述分类值数列中各所述步进值出现的次数，并将所述出现的次数作为各分类值的频次，并基于所述各分类值的频次生成所述分类值频次数列。
[0021]步进值时间数列在本申请一些实施例中，基于所述分类值数列及所述分类值频次数列判断是否需要追加监测数据，具体为：
[0022]在所述分类值频次数列中获取0分类值的频次，所述0分类值为数值为 0的分类值；
[0023]当所述0分类值的频次占步进值总个数的百分比小于第一预设百分数或所述0分类值的频次占步进值总个数的百分比大于第二预设百分数或所述分类值总个数小于第一预设值时，需要追加补充新数据或更换新的数据样本；
[0024]若所述0分类值的频次占步进值总个数的百分比大于等于所述第一预设百分数且所述0分类值的频次占步进值总个数的百分比小于等于第二预设百分数且所述分类值总个数大于等于第一预设值时，则不需要追加补充新数据或更换新的数据样本，可以继续计算。
[0025]在本申请一些实施例中，基于所述分类值数列计算所述传感器的分辨力，具体为：
[0026]基于所述分类值数列及所述分类值频次数列计算除所述0分类值以外的各分类值
的倍数频次和；
[0027]基于所述分类值的倍数频次和，组建具有多项式分布特征的类分辨力状态数列及类分辨力状态次数序列；
[0028]基于所述类分辨力状态序列和所述类分辨力状态次数序列，计算类分辨力状态概率序列，估计所述类分辨力总体状态比例估计值序列；
[0029]基于所述类分辨力状态序列和类分辨力总体状态比例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连续变化型被测量传感器分辨力的检测方法，其特征在于，所述方法包括：获取所述传感器采集的监测数据，并基于所述监测数据获取原始数据样本，所述原始数据样本具体包括一个初始监测数据及多个后续持续监测得到的数据；基于所述原始数据样本构建步进值时间数列及测量模型；基于所述步进值时间数列确定分类值，并基于所述分类值生成分类值数列、分类值频次数列；基于所述分类值数列及所述分类值频次数列判断是否需要追加监测数据；若否，则基于所述分类值数列计算所述传感器的分辨力。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步进值时间数列具体为：ΔY＝Δy1，Δy2，...,Δy
i
，...,Δy
n
；其中，Δy
i
为第i个步进值，且Δy
i
＝|y
i
‑
y
i
‑1|，y
i
是原始数据Y中被测量的第i个示值，y
i
‑1是原始数据中被测量的第i
‑
1个的示值，|y
i
‑
y
i
‑1|是计算y
i
减去y
i
‑1的差的绝对值，n为步进值时间数列ΔY的数据总个数，且步进值时间数列ΔY的数据总个数比原始数据数列的数据总个数少1。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述测量模型具体为：ΔY＝Re
·
X+ζ；其中，ΔY为所述步进值，Re为传感器的分辨力，X为自变量且是自然数，ζ是随机误差项。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述步进值时间数列确定分类值，并基于所述分类值生成分类值数列、分类值频次数列，具体为：遍历所述步进值时间数列，将各不相同的步进值作为分类值，并按照从小到大的顺序将所述分类值依次排列为所述分类值数列；遍历所述分类值数列，统计所述分类值在所述步进值时间数列中出现的次数，并将所述出现的次数作为该分类值的频次，并基于所述各分类值的频次生成所述分类值频次数列。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述分类值数列及所述分类值频次数列判断是否需要追加监测数据，具体为：在所述分类值频次数列中获取0分类值的频次，所述0分类值为数值为0的分类值；当所述0分类值的频次占步进值的总个数的百分比小于第一预设百分数或所述0分类值的频次占步进值的总个数的百分比大于第二预设百分数或所述分类值的总个数小于第一预设值时，需要追加补充新数据或更换新的原始数据样本；若所述0分类值的频次占步进值的总个数的百分比大于等于所述第一预设百分数且所述0分类值的频次占步进值的总个数的百分比小于等于第二预设百分数且所述分类值的总个数大于等于第一预设值时，则不需要追加补充新数据或更换新的数据样本。6.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：商建成，李贺强，崔文顺，
申请(专利权)人：廊坊市大华夏神农信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：