以(yi)往(wang)我(wo)們(men)(men)(men)經常從用戶使用儀(yi)表(biao)(biao)的(de)角(jiao)度(du)，討論如何提(ti)高(gao)儀(yi)表(biao)(biao)的(de)測量(liang)精度(du)，例如從安裝維護調試這(zhe)幾當面。今天我(wo)們(men)(men)(men)將從廠家制(zhi)造(zao)儀(yi)表(biao)(biao)的(de)角(jiao)度(du)，來分析如何提(ti)高(gao)儀(yi)表(biao)(biao)的(de)精度(du)，本(ben)文(wen)我(wo)們(men)(men)(men)將重點(dian)介紹一(yi)種數據采集方(fang)法，這(zhe)種方(fang)法對(dui)提(ti)高(gao)儀(yi)表(biao)(biao)的(de)測量(liang)精度(du)和響應(ying)速(su)度(du)有(you)重要的(de)意義。

今天要分(fen)享的數(shu)據采(cai)集(ji)處理方式，是采(cai)用(yong)低功耗CPU，采(cai)用(yong)CPU自帶的AD模塊(kuai)、DMA模塊(kuai)、定(ding)時(shi)器(qi)模塊(kuai)。采(cai)集(ji)波形時(shi)，使用(yong)TA定(ding)時(shi)器(qi)開(kai)始(shi)計時(shi)，開(kai)始(shi)AD轉換，AD轉換完成(cheng)后(hou)，啟動DMA傳輸數(shu)據。

（圖(tu)源網絡）

首先是(shi)粗(cu)采(cai)(cai)樣(yang)，以比較低(di)的(de)(de)(de)采(cai)(cai)樣(yang)率(lv)對(dui)(dui)原(yuan)(yuan)始(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)回(hui)(hui)波(bo)信(xin)號(hao)進(jin)(jin)行采(cai)(cai)樣(yang)，使用定時(shi)(shi)(shi)器(qi)達到(dao)25K時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)產(chan)生中(zhong)(zhong)斷(duan)(duan)信(xin)號(hao)啟動AD轉(zhuan)換(huan)，AD轉(zhuan)換(huan)完(wan)成(cheng)中(zhong)(zhong)斷(duan)(duan)標(biao)志(zhi)觸發DMA傳(chuan)輸(shu)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)，以及RAM里面(mian)的(de)(de)(de)DMACPU信(xin)息到(dao)域，當DMA傳(chuan)輸(shu)的(de)(de)(de)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)量達到(dao)1000個(ge)時(shi)(shi)(shi)，DMA中(zhong)(zhong)斷(duan)(duan)完(wan)成(cheng)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)傳(chuan)輸(shu)，完(wan)成(cheng)對(dui)(dui)原(yuan)(yuan)始(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)回(hui)(hui)波(bo)的(de)(de)(de)粗(cu)采(cai)(cai)樣(yang)，給出(chu)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)處理(li)標(biao)志(zhi)，CPU對(dui)(dui)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)進(jin)(jin)行處理(li)，產(chan)生虛假回(hui)(hui)波(bo)，計(ji)算(suan)回(hui)(hui)波(bo)曲線，確(que)定起(qi)(qi)(qi)(qi)點位(wei)(wei)(wei)置(zhi)(zhi)和(he)(he)真實有效(xiao)回(hui)(hui)波(bo)位(wei)(wei)(wei)置(zhi)(zhi)，計(ji)算(suan)起(qi)(qi)(qi)(qi)始(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)點和(he)(he)有效(xiao)波(bo)形(xing)位(wei)(wei)(wei)置(zhi)(zhi)所需的(de)(de)(de)延遲(chi)(chi)時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)。其次精采(cai)(cai)起(qi)(qi)(qi)(qi)點位(wei)(wei)(wei)置(zhi)(zhi)，即以較高的(de)(de)(de)采(cai)(cai)樣(yang)頻(pin)(pin)率(lv)對(dui)(dui)原(yuan)(yuan)始(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)回(hui)(hui)波(bo)信(xin)號(hao)的(de)(de)(de)起(qi)(qi)(qi)(qi)點位(wei)(wei)(wei)置(zhi)(zhi)進(jin)(jin)行采(cai)(cai)樣(yang)，根據(ju)(ju)(ju)粗(cu)采(cai)(cai)樣(yang)時(shi)(shi)(shi)計(ji)算(suan)的(de)(de)(de)延遲(chi)(chi)時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)，延遲(chi)(chi)時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)在(zai)前，延遲(chi)(chi)時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)在(zai)上，控制AD、時(shi)(shi)(shi)序TA、DMA模塊得分接近(jin)起(qi)(qi)(qi)(qi)點80個(ge)點，采(cai)(cai)樣(yang)頻(pin)(pin)率(lv)較高。精采(cai)(cai)的(de)(de)(de)有效(xiao)波(bo)形(xing)位(wei)(wei)(wei)置(zhi)(zhi)，即以較高的(de)(de)(de)采(cai)(cai)樣(yang)頻(pin)(pin)率(lv)對(dui)(dui)原(yuan)(yuan)始(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)回(hui)(hui)波(bo)信(xin)號(hao)的(de)(de)(de)有效(xiao)波(bo)形(xing)位(wei)(wei)(wei)置(zhi)(zhi)進(jin)(jin)行采(cai)(cai)樣(yang)。時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)選(xuan)擇計(ji)算(suan)出(chu)的(de)(de)(de)延時(shi)(shi)(shi)時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)先延時(shi)(shi)(shi)，延時(shi)(shi)(shi)時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)結束(shu)后，控制AD、定時(shi)(shi)(shi)器(qi)TA、DMA模塊在(zai)采(cai)(cai)樣(yang)頻(pin)(pin)率(lv)較高的(de)(de)(de)有效(xiao)波(bo)形(xing)位(wei)(wei)(wei)置(zhi)(zhi)附近(jin)打80個(ge)點。采(cai)(cai)集完(wan)成(cheng)后，設置(zhi)(zhi)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)計(ji)算(suan)標(biao)志(zhi)，開始(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)計(ji)算(suan)。最(zui)后是(shi)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)計(ji)算(suan)，根據(ju)(ju)(ju)起(qi)(qi)(qi)(qi)始(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)點、有效(xiao)波(bo)形(xing)和(he)(he)累計(ji)延遲(chi)(chi)時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)，據(ju)(ju)(ju)此計(ji)算(suan)出(chu)準確(que)的(de)(de)(de)起(qi)(qi)(qi)(qi)始(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)點位(wei)(wei)(wei)置(zhi)(zhi)和(he)(he)物料的(de)(de)(de)反射點位(wei)(wei)(wei)置(zhi)(zhi)，反射點位(wei)(wei)(wei)置(zhi)(zhi)與(yu)起(qi)(qi)(qi)(qi)始(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)點位(wei)(wei)(wei)置(zhi)(zhi)之差為對(dui)(dui)應的(de)(de)(de)時(shi)(shi)(shi)差，反射距離(li)，然(ran)后相應地采(cai)(cai)樣(yang)頻(pin)(pin)率(lv)計(ji)算(suan)實際(ji)液位(wei)(wei)(wei)。

綜上(shang)所述，通過粗(cu)(cu)采(cai)樣確(que)定有(you)效信號空(kong)間的(de)(de)大(da)致位置，此時精(jing)度較低，然后(hou)通過高(gao)采(cai)樣頻率僅(jin)采(cai)集這部分(fen)駐波圖案，并進(jin)行計算過程。在采(cai)集數(shu)據量(liang)不增加太多(duo)的(de)(de)基(ji)礎上(shang)提高(gao)了(le)(le)儀(yi)器的(de)(de)測量(liang)精(jing)度。總的(de)(de)來說使用粗(cu)(cu)采(cai)精(jing)采(cai)的(de)(de)這種(zhong)方傳(chuan)之(zhi)后(hou)，減(jian)小(xiao)了(le)(le)CPU的(de)(de)計算任務量(liang)，大(da)大(da)提高(gao)了(le)(le)儀(yi)表(biao)的(de)(de)響應(ying)速度和測量(liang)精(jing)度。