電容式濕度傳感器的諧波分析測量法

對此模擬信號按前面所述的方法, 以128kHz的速度進(jìn)行數(shù)據(jù)采集之后, 采用Matlab進(jìn)行128 ×20點(diǎn)DFT變換處理、重構(gòu)信號,將重構(gòu)信號與無干擾信號進(jìn)行對比. 仿真結(jié)果如圖1, 圖1a是仿真信號的波形, 圖1b是采用諧波分析法處理后的波形.對上述仿真結(jié)果進(jìn)行分析可見, 經(jīng)過諧波分析處理后信號的信噪比得到大幅度提高. 仿真結(jié)果表明, 采用諧波分析法對信號處理可以有效地消除高次諧波和低頻干擾的影響, 可以提高信噪比約12dB.

從前面諧波分析測量法的原理中可以看出,本測量法只需計(jì)算一個頻譜,進(jìn)行x ( k) 與e- j2πnN ( k =20 )的N次復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算和N - 1次的復(fù)數(shù)加法運(yùn)算. 因此計(jì)算量很小,在DSP編程時一個N 次循環(huán)就可以完成計(jì)算.

5　結(jié)　語

將電容式濕度傳感器測量的諧波分析測量法用于電容式濕度傳感器測試系統(tǒng)中,與其他電容式濕度傳感器的測量方法(如,復(fù)數(shù)電壓測量法)相比具有較強(qiáng)的消除高頻干擾和低頻干擾能力,計(jì)算量比復(fù)數(shù)電壓測量法要大,但對于DSP系統(tǒng)來說已經(jīng)不是問題. 此方法還可以用于通過加載固定頻率正弦波進(jìn)行測量的測試儀器中,將會增強(qiáng)此類測試儀器的測量精確度和抗干擾能力.