[發明專利]用于降低誤差率的方法和裝置

有效

• 申請號: 201480083367.2
• 申請日: 2014-11-14
• 公開（公告）號: CN107076601B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: P.J.海斯;C.B.麥卡納利
• 申請（專利權）人: 高準公司
• 主分類號: G01F25/00
• 分類號: G01F25/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 黃濤;劉春元

提供了一種降低誤差率的方法。該方法包括利用傳感器獲得表示第一位置的第一運動學性質的第一模擬信號，獲得表示第一位置的第二運動學性質的第二模擬信號，將第一模擬信號數字化成第一數字信號，并且將第二模擬信號數字化成第二數字信號。該方法還包括將第一數字信號和第二數字信號組合為組合信號，使得組合信號的誤差率小于第一數字信號和第二數字信號中的一個的誤差率。

技術領域

下面描述的實施例涉及數字信號處理，并且更具體地，涉及用于降低誤差率的方法和裝置。

背景技術

傳感器通常用于測量物體的運動。例如，振動儀表通常使用傳感器來測量管的位置、速度或加速度。具體地，振動儀表可以使用驅動器來振動填充有諸如流體的材料的管。傳感器可以測量管的移動，以確定管中流體的性質。還可以測量其他物體的運動。例如，建筑物或汽車中的框架的振動、聯動系統中的搖臂的擺動等也可以由傳感器測量。這些物體的運動可以是正弦的。例如，管的振動可以接近一個或多個正弦運動。通常在運動學性質方面描述正弦運動，諸如運動的量值和頻率。運動學性質可以包括運動的位移、速度和加速度。

由傳感器提供的諸如電壓或電流之類的信號參數可以與運動的運動學性質成比例。例如，當采用速度傳感器時，電壓的量值可以與傳感器的速度相關。可以理解，其他傳感器可以測量物體的位移和加速度。例如，位移傳感器可以測量物體遠離參考位置的位移。加速度計可以測量物體的加速度。測量這些和其他運動學性質的傳感器可以提供一種信號，該信號可以是正弦的、由正弦分量組成，或類似物。

該信號可以被數字化，從而可以執行數字信號處理，以計算物體的性質或其他性質，諸如振動儀表的流量管中流體的性質。對信號進行數字化可以由對信號進行采樣和編碼組成。采樣通常是在特定時間（可以是周期性的）執行的電壓測量。在周期性采樣中，每單位時間的樣本數目通常被稱為采樣速率。采樣速率通常被表示為fs=1/T，其中T是每次采樣之間的時間段。每次采樣可以用對應于采樣電壓的字節表示來進行編碼。可用于每次編碼的比特數目被稱為比特分辨率。采樣和編碼通常利用模數轉換器（ADC）完成。

作為比特分辨率的結果，具有不同電壓值的樣本通常具有相同的字節表示。例如，1.2伏的采樣和1.01伏的采樣可能具有相同的字節表示。因此，使信號數字化可能在數字信號中引入誤差。數字化期間引入的誤差有時被稱為量化誤差。存在各種方法來減小或消除誤差。這些方法可能包括增加比特分辨率、實現壓縮擴張算法等。然而，這樣的方法可能消耗有限的處理資源，并且增加執行該處理的電子裝置的成本和復雜性。

因此，需要一種降低誤差率的方法和裝置。還需要降低誤差率，同時不消耗有限的處理資源，并且不會顯著增加儀表電子裝置的成本和復雜性。

發明內容

提供了一種用于降低誤差率的方法。根據實施例，該方法包括：利用在第一位置處的傳感器獲得第一模擬信號，第一模擬信號表示所述第一位置的第一運動學性質；獲得第二模擬信號，第二模擬信號表示所述第一位置的第二運動學性質；將所述第一模擬信號數字化成第一數字信號；將所述第二模擬信號數字化成第二數字信號。該方法進一步包括將所述第一數字信號和所述第二數字信號組合成組合信號，使得所述組合信號的誤差率小于所述第一數字信號和所述第二數字信號中的一個的誤差率。

提供了一種用于降低誤差率的裝置。根據實施例，該裝置包括在第一位置處的傳感器以及耦合到傳感器并且與傳感器通信的儀表電子裝置。該儀表電子裝置被配置為：從所述傳感器獲得第一模擬信號，第一模擬信號表示所述第一位置的第一運動學性質；獲得第二模擬信號，第二模擬信號表示所述第一位置的第二運動學性質；將所述第一模擬信號數字化成第一數字信號；將所述第二模擬信號數字化成第二數字信號。該儀表電子裝置還被配置為將所述第一數字信號和所述第二數字信號組合成組合信號，使得所述組合信號的誤差率小于所述第一數字信號和所述第二數字信號中的一個的誤差率。

各方面