电容式湿度传感器的谐波分析测量法

对此模拟信号按前面所述的方法, 以128kHz的速度进行数据采集之后, 采用Matlab进行128 ×20点DFT变换处理、重构信号,将重构信号与无干扰信号进行对比. 仿真结果如图1, 图1a是仿真信号的波形, 图1b是采用谐波分析法处理后的波形.对上述仿真结果进行分析可见, 经过谐波分析处理后信号的信噪比得到大幅度提高. 仿真结果表明, 采用谐波分析法对信号处理可以有效地消除高次谐波和低频干扰的影响, 可以提高信噪比约12dB.

从前面谐波分析测量法的原理中可以看出,本测量法只需计算一个频谱,进行x ( k) 与e- j2πnN ( k =20 )的N次复数乘法运算和N - 1次的复数加法运算. 因此计算量很小,在DSP编程时一个N 次循环就可以完成计算.

5　结　语

将电容式湿度传感器测量的谐波分析测量法用于电容式湿度传感器测试系统中,与其他电容式湿度传感器的测量方法(如,复数电压测量法)相比具有较强的消除高频干扰和低频干扰能力,计算量比复数电压测量法要大,但对于DSP系统来说已经不是问题. 此方法还可以用于通过加载固定频率正弦波进行测量的测试仪器中,将会增强此类测试仪器的测量精确度和抗干扰能力.