一種基于壓力變送器的溫度智能補償方法技術

本發明專利技術涉及數據處理技術領域，具體涉及一種基于壓力變送器的溫度智能補償方法，包括：獲取壓力變送器的溫度監測數據序列，獲取溫度監測數據分布空間中的異常數據點，對溫度監測數據分布空間進行聚類，根據聚類簇的可能程度獲得初始局內數據集，根據溫度監測數據分布空間的離散程度獲得初始迭代次數；根據初始迭代次數進行擬合獲得擬合平面，根據擬合平面獲得修正參數，根據修正參數獲得修正迭代次數，進而獲得最終擬合平面，根據最終擬合平面對壓力變送器的溫度監測數據序列進行智能補償。本發明專利技術實現對壓力變送器的溫度監測數據的補償，提高壓力變送器的溫度監測數據的準確性。高壓力變送器的溫度監測數據的準確性。高壓力變送器的溫度監測數據的準確性。

【技術實現步驟摘要】
一種基于壓力變送器的溫度智能補償方法


[0001]本專利技術涉及數據處理
，具體涉及一種基于壓力變送器的溫度智能補償方法。

技術介紹

[0002]壓力送變器的應用領域非常的廣泛，它能將測壓元件傳感器感受到的氣體、液體等物理壓力參數轉變成標準的電信號，以供給指示報警儀、記錄儀、調節器等二次儀表進行測量、指示和過程調節。智能電路板為壓力變送器的數字電路部分，是壓力變送器進行數據采集、數據處理和分析的核心組件。影響智能電路板的溫度變化可分為元器件發熱和環境溫度變化兩部分。在壓力變送器送上電后，智能電路板各個電子元件工作時不可避免的產生熱量，直到與環境溫度達到平衡。當外界環境溫度改變后，智能電路板通過變送器鋁合金外殼與外界產生熱傳遞，直到建立新的平衡，智能電路板才會穩定。壓力變送器工作原理如下：通過壓力變送器的壓力和溫度傳感器輸出電壓經過阻容網絡濾波后，再經24位ADS1248高精度A/D轉換器采樣得到數字信號。數字信號通過程序濾波后傳送給微處理器，微處理器調用存儲器中的修正系數，對輸出信號進行修正，從而得到高精度的輸出。當溫度變化后數據采集電路的各元器件參數也的隨之改變，這不可避免的對壓力變送器產生附加誤差。
[0003]在現有技術中，對于壓力送變器產生的溫度誤差主要是通過改進傳感器的結構、光刻、擴散和鍵合等工藝盡可能的減小溫度影響，但由于現有生產工藝水平的局限，溫度漂移仍是不可避免的，因此需要對輸出信號進行后處理，通過分析輸出信號的變化，對壓力變送器產生的溫漂進行修正。

技術實現思路

[0004]本專利技術提供一種基于壓力變送器的溫度智能補償方法，以解決現有的問題。
[0005]本專利技術的一種基于壓力變送器的溫度智能補償方法采用如下技術方案：本專利技術一個實施例提供了一種基于壓力變送器的溫度智能補償方法，該方法包括以下步驟：獲取所有壓力變送器的溫度監測數據序列，根據所有溫度監測數據序列構建溫度監測數據分布空間；獲取異常溫度數據序列中的待處理數據以及待處理數據的判斷范圍，根據待處理數據的判斷范圍計算待處理數據的異常程度，根據待處理數據的異常程度獲得所有溫度監測數據序列中的異常數據點；通過密度聚類算法對溫度監測數據分布空間進行聚類，獲得多個聚類簇，計算聚類簇的可能程度，將可能程度最大的聚類簇作為初始局內數據集，對初始局內數據集進行主成分分析，獲得參考方向；根據參考方向計算溫度監測數據分布空間的離散程度，根據溫度監測數據分布空間的離散程度獲得初始迭代次數；根據初始迭代次數對溫度監測數據分布空間進行擬合獲得擬合平面，根據擬合平
面獲得修正參數，將1與修正參數的和與初始迭代次數的乘積記為修正迭代次數，根據修正迭代次數對溫度監測數據分布空間進行擬合獲得最終擬合平面；根據溫度監測數據的坐標獲取在最終擬合平面上對應的數據點，將溫度監測數據與數據點的比值記為數據差異程度，將1與數據差異程度的差值與溫度監測數據的乘積記為溫度調整數據，實現對壓力變送器的溫度監測數據序列進行智能補償。
[0006]進一步地，所述獲取異常溫度數據序列中的待處理數據以及待處理數據的判斷范圍，包括的具體步驟如下：將壓力變送器的溫度監測數據序列的平均值最大的壓力變送器的溫度監測數據序列，記為異常溫度數據序列；將異常溫度數據序列中斜率大于第一閾值的溫度監測數據記為待處理數據；待處理數據在異常溫度數據序列中的序號為i，如果存在正整數n，保證異常溫度數據序列中第i+1個溫度監測數據到第i+n個溫度監測數據的斜率都大于0且小于第一閾值，異常溫度數據序列中第i+n+1個溫度監測數據的斜率不大于0，將異常溫度數據序列中第i個溫度監測數據到第i+n個溫度監測數據組成的序列記為待處理數據的判斷范圍，如果不存在正整數n，待處理數據的判斷范圍中只包含待處理數據。
[0007]進一步地，所述根據待處理數據的判斷范圍計算待處理數據的異常程度，包括的具體步驟如下：式中，P表示待處理數據的異常程度，i表示待處理數據在異常溫度數據序列中的序號，表示異常溫度數據序列中第i個溫度監測數據，表示異常溫度數據序列中第i+n個溫度監測數據，表示雙曲正切函數，表示取絕對值，表示以自然常數為底的指數函數。
[0008]進一步地，所述根據待處理數據的異常程度獲得溫度監測數據分布空間中的異常數據點，包括的具體步驟如下：在異常溫度數據序列中，將異常程度大于第二閾值的待處理數據記為異常數據點；在其他溫度監測數據序列中，將序號等于異常溫度數據序列的異常數據點的序號的所有溫度監測數據記為異常數據點；至此，獲得溫度監測數據分布空間中的所有異常數據點。
[0009]進一步地，所述計算聚類簇的可能程度，包括的具體步驟如下：式中，C表示聚類簇的可能程度，N表示聚類簇中數據點的數量，M表示溫度監測數據分布空間中數據點的數量，表示聚類簇中第k數據點與聚類簇的質心的歐式距離，表示雙曲正切函數，表示以自然常數為底的指數函數。
[0010]進一步地，所述根據參考方向計算溫度監測數據分布空間的離散程度，包括的具體步驟如下：式中，L表示溫度監測數據分布空間的離散程度，M表示溫度監測數據分布空間中數據點的數量，表示溫度監測數據分布空間中第m個數據點到參考方向的歐式距離，
表示雙曲正切函數，進行歸一化，表示溫度監測數據分布空間中第m個數據點的權重，如果第m個數據點是異常數據點，則=0.6，否則=0.4。
[0011]進一步地，所述根據溫度監測數據分布空間的離散程度獲得初始迭代次數，包括的具體步驟如下：式中，s表示初始迭代次數，L表示溫度監測數據分布空間的離散程度，表示初始局內數據集中數據點的數量，M表示溫度監測數據分布空間中數據點的數量，表示初始點個數，表示以2為底的對數，表示初始局內數據集局內點中數據點的數量與溫度監測數據分布空間中數據點的數量的比值，表示設置的初始點中至少有一個不在初始局內數據集中的概率。
[0012]進一步地，所述根據擬合平面獲得修正參數，包括的具體步驟如下：對每個壓力變送器的溫度監測數據序列通過最小二乘法進行數據擬合，獲得每個溫度監測數據序列的擬合直線，過擬合直線在三維坐標系中做一個平行與xoy平面的平面，記為參考平面；計算擬合平面與參考平面的夾角；修正參數的計算公式為：式中，表示修正參數，表示擬合平面與參考平面的夾角，表示擬合平面中的數據點的標準差較小的一側的標準差，表示擬合平面中的數據點的標準差較大的一側的標準差，表示圓周率，表示以自然常數為底的指數函數。
[0013]本專利技術的技術方案的有益效果是：本專利技術通過對溫度監測數據分布空間進行聚類，根據聚類簇的可能程度獲得初始局內數據集，根據異常數據點進行加權獲得溫度監測數據分布空間的離散程度，進而獲得初始迭代次數，根據初始迭代次數進行擬合獲得擬合平面，根據擬合結果修正參數，根據修正參數對初始迭代次數進行修正，進而獲得最終擬合平面，根據最終擬合平面對壓力變送器的溫度監測數據序列進行智能補償。本專利技術通過初始局內數據集以及數據分布情況，自適應獲得RANSAC算法的迭代次數參數，并對迭代次數參數進行修正，使溫度監測本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種基于壓力變送器的溫度智能補償方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：獲取所有壓力變送器的溫度監測數據序列，根據所有溫度監測數據序列構建溫度監測數據分布空間；獲取異常溫度數據序列中的待處理數據以及待處理數據的判斷范圍，根據待處理數據的判斷范圍計算待處理數據的異常程度，根據待處理數據的異常程度獲得溫度監測數據分布空間中的異常數據點；通過密度聚類算法對溫度監測數據分布空間進行聚類，獲得多個聚類簇，計算聚類簇的可能程度，將可能程度最大的聚類簇作為初始局內數據集，對初始局內數據集進行主成分分析，獲得參考方向；根據參考方向計算溫度監測數據分布空間的離散程度，根據溫度監測數據分布空間的離散程度獲得初始迭代次數；根據初始迭代次數對溫度監測數據分布空間進行擬合獲得擬合平面，根據擬合平面獲得修正參數，將1與修正參數的和與初始迭代次數的乘積記為修正迭代次數，根據修正迭代次數對溫度監測數據分布空間進行擬合獲得最終擬合平面；根據溫度監測數據的坐標獲取在最終擬合平面上對應的數據點，將溫度監測數據與數據點的比值記為數據差異程度，將1與數據差異程度的差值與溫度監測數據的乘積記為溫度調整數據，實現對壓力變送器的溫度監測數據序列進行智能補償。2.根據權利要求1所述的一種基于壓力變送器的溫度智能補償方法，其特征在于，所述獲取異常溫度數據序列中的待處理數據以及待處理數據的判斷范圍，包括的具體步驟如下：將壓力變送器的溫度監測數據序列的平均值最大的壓力變送器的溫度監測數據序列，記為異常溫度數據序列；將異常溫度數據序列中斜率大于第一閾值的溫度監測數據記為待處理數據；待處理數據在異常溫度數據序列中的序號為i，如果存在正整數n，保證異常溫度數據序列中第i+1個溫度監測數據到第i+n個溫度監測數據的斜率都大于0且小于第一閾值，異常溫度數據序列中第i+n+1個溫度監測數據的斜率不大于0，將異常溫度數據序列中第i個溫度監測數據到第i+n個溫度監測數據組成的序列記為待處理數據的判斷范圍，如果不存在正整數n，待處理數據的判斷范圍中只包含待處理數據。3.根據權利要求1所述的一種基于壓力變送器的溫度智能補償方法，其特征在于，所述根據待處理數據的判斷范圍計算待處理數據的異常程度，包括的具體步驟如下：式中，P表示待處理數據的異常程度，i表示待處理數據在異常溫度數據序列中的序號，表示異常溫度數據序列中第i個溫度監測數據，表示異常溫度數據序列中第i+n個溫度監測數據，表示雙曲正切函數，表示取絕對值，表示以自然常數為底的指數函數。4.根據權利要求1所述的一種基于壓...

【專利技術屬性】
技術研發人員：符璋，譚海文，梁兵，
申請(專利權)人：深圳市特安電子有限公司，
類型：發明
國別省市：