Question

背景我们有一个嵌入式系统，使用10位模数转换器将线性位置（0 mm - 40 mm）从电位计电压转换为数字值。

    ------------------------
0mm |                      | 40 mm
    ------------------------

我们向用户显示1 mm增量的线性位置。防爆。 1毫米，2毫米，3毫米等

问题： 我们的系统可用于电磁噪声环境，这可能导致线性位置由于噪声进入ADC而“闪烁”。例如，当电位计为39 mm时，我们会看到如下值：39,40,39,40,39,38,40等。

由于我们每1毫米四舍五入，如果值在1.4和1.6毫米之间切换，我们将看到1到2之间的闪烁。

建议的软件解决方案： 假设我们无法更改硬件，我想在舍入值时添加一些滞后以避免这种闪烁。这样：

如果当前值为1mm，如果原始值为1.8或更高，则只能达到2mm。同样，如果当前值为1mm，如果原始值为0.2或更低，则只能达到0mm。

我编写了以下简单应用来测试我的解决方案。如果我走在正确的轨道上，或者您有任何建议，请告诉我。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace PDFSHysteresis
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            double test = 0;
            int curr = 0;
            Random random = new Random();

            for (double i = 0; i < 100; i++)
            {
                test = test + random.Next(-1, 2) + Math.Round((random.NextDouble()), 3);
                curr = HystRound(test, curr, 0.2);

                Console.WriteLine("{0:00.000} - {1}", test, curr);
            }

            Console.ReadLine();
        }

        static int HystRound(double test, int curr, double margin)
        {

            if (test > curr + 1 - margin && test < curr + 2 - margin)
            {
                return curr + 1;
            }
            else if (test < curr - 1 + margin && test > curr - 2 + margin)
            {
                return curr - 1;
            }
            else if (test >= curr - 1 + margin && test <= curr + 1 - margin)
            {
                return curr;
            }
            else
            {
                return HystRound(test, (int)Math.Floor(test), margin);
            }
        }
    }
}

示例输出：

Raw      HystRound
======   =========
00.847   1
00.406   1
01.865   2
01.521   2
02.802   3
02.909   3
02.720   3
04.505   4
06.373   6
06.672   6
08.444   8
09.129   9
10.870   11
10.539   11
12.125   12
13.622   13
13.598   13
14.141   14
16.023   16
16.613   16

Answer 1

如何使用最后N秒的读数平均值，其中N可能相当小/亚秒，具体取决于您的采样率？

根据您的需要，您可以使用简单的线性平均值或更复杂的线性平均值。维基百科上详细介绍了几种移动平均算法：

http://en.wikipedia.org/wiki/Moving_average

根据您的敏感度/响应能力需求，如果新读数超过运行平均值X％，则可以重置平均值。

Answer 2

我不得不处理类似的事情，我不得不从电路读取电压输出并在计算机屏幕上显示图表。最重要的是，这实际上取决于您的系统要求。如果要求是“1mm”精度那么你就没有什么可以做的。否则，如上所述，您可以使用多种方法来帮助您减轻闪烁。你可以：

计算用户可以配置的特定时间段内这些值的平均值。
允许用户设置“灵敏度阈值”。该阈值可用于决定天气以将新值视为有效。在您的示例中，阈值可以设置为2毫米，在这种情况下，39, 40, 39, 38等值将显示为39mm
另外，您是否考虑在应用程序和硬件本身之间放置一个外部稳定器？

Answer 3

我认为Gareth Rees对一个非常相似的问题给出了很好的答案： how to prevent series of integers to have the same value to often

Hysteresis Round用于解决由于噪声引起的“闪烁”值

3 个答案: