【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于信号处理领域，尤其涉及一种基于卡尔曼滤波的压力检测装置及方法。
技术介绍
1、压力检测技术在许多领域中都具有广泛的应用，包括工业自动化、汽车工程、医疗诊断等。常见的压力检测原理基于传感器测量原理，通过将压力转换为电信号来实现。
2、压力传感器中通常包括一个敏感元件和一系列信号处理电路，通过监测敏感元件的变化来测量压力值。常见的压力传感器类型包括压阻式、压电式、压力开关等，它们的工作原理和结构各有不同。
3、然而，现有的压力检测容易受到环境噪声和传感器元件内部漂移的影响，导致压力测量结果的精度不足；并且，部分传感器在响应压力变化时反应较慢，无法及时捕捉到瞬态压力信号的变化，影响了对压力变化的实时监测和控制；同时，高精度、高性能的压力传感器价格昂贵，成本较高，不利于推广和普及。因此有待对其进行改善。
技术实现思路
1、本申请实施例的目的在于提供一种压力检测方法，旨在解决现有的压力传感器检测精度较低，反应灵敏度有限且高精度检测成本较高的问题。
2、本申请实施例是这样实现的，提供一种基于卡尔曼滤波的压力检测装置，所述装置包括：
3、多个量程互不相同的压力测量单元，每个所述压力测量单元均与压力源连接，用于检测压力源的压力数值；
4、模数转换单元，每个所述压力测量单元均与所述模数转换电路单独连接，所述模数转换电路用于将所述压力传感器输入的模拟信号转化为数字信号；
5、控制器，与所述模数转换单元和所述压力测量单
6、优选地，所述压力测量单元包括一个压力传感器和一个通断开关，所述通断开关设置在所述压力源与所述压力传感器之间。
7、优选地，所述通断开关为mosfet晶体管。
8、优选地，所述控制器通过控制各个所述压力测量单元中的所述通断开关的通断，来利用不同量程的所述压力测量单元对压力源的压力数值进行测量。
9、优选地，基于卡尔曼滤波算法对所述模数转换单元中输入的所述数字信号进行调整的方法为：
10、s1：获取所述模数转换单元中输入的数字信号，并将此时刻所获取的数字信号设为测量值，获取此时刻的卡尔曼增益和前一时刻的卡尔曼滤波输出的预测值；
11、s2：基于如下公式获取卡尔曼滤波算法的输出值：
12、输出值＝k*测量值+(1―k)*预测值
13、式中，k表示卡尔曼增益，预测值表示前一时刻的卡尔曼滤波输出的预测值；
14、s3：将此时刻下得到的所述输出值与前一时刻预测值进行对比，得到比对差值；
15、若所述比对差值低于第一阈值且高于第二阈值，则降低卡尔曼增益；
16、若所述比对差值高于第一阈值，则提高卡尔曼增益；
17、将此时刻下的输出值设置此时刻下的卡尔曼滤波输出的预测值；
18、s4：重复步骤s1～s3，直至若所述比对差值低于第二阈值，将最终得到的输出值作为输出压力的修正值输出。
19、优选地，卡尔曼滤波输出的初始预测值为对于压力源进行第一次测量所得到的初始数字信号所对应的测量值。
20、本申请实施例的另一目的在于，提供一种基于卡尔曼滤波的压力检测方法，应用于如上所述的基于卡尔曼滤波的压力检测装置，所述方法包括：
21、当压力源接入所述检测装置后，选取量程最大的所述压力检测单元对压力源的压力数值进行测量，并将其他量程的所述压力测量单元关闭，得到压力源的初测结果；
22、基于初测结果，选取量程大于所述初测结果且最大量程与所述初测结果最近接的压力测量单元对压力源的压力数值进行测量，并将其他量程的所述压力测量单元关闭，得到压力源的复测结果；
23、基于所述复测结果，得到压力的修正值。
24、优选地，基于所述复测结果，得到压力的修正值的方法为：
25、基于所述控制器对所述复测结果进行卡尔曼滤波调整，进而获取压力的修正值。
26、优选地，所述方法应用于所述压力检测装置中的所述控制器中。
27、本申请实施例提供的一种基于卡尔曼滤波的压力检测装置，优势在于：通过利用卡尔曼滤波算法，能够有效地降低传感器数据中的噪声和干扰，从而大幅提高了压力检测的精度。实现了对压力信号的最优估计，使得检测结果更加准确可靠。通过基于卡尔曼滤波算法，使得本申请具有快速的动态响应特性，能够更快地响应压力信号的变化。这使得压力检测系统能够实时捕捉到压力信号的波动，有利于实时控制和调节，提高了系统的响应速度和稳定性。并且，由于高精度、高性能的压力传感器价格昂贵，成本较高，而本申请利用卡尔曼滤波算法，能够通过优化信号处理过程来提高压力检测的精度，从而降低了对高成本传感器的依赖，利用低精度传感器也能够获取高精度的压力检测结果。这使得压力检测技术更具成本效益，有利于推动其在工业生产中的广泛应用。
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1.一种基于卡尔曼滤波的压力检测装置，其特征在于，所述装置包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于卡尔曼滤波的压力检测装置，其特征在于，所述压力测量单元包括一个压力传感器和一个通断开关，所述通断开关设置在所述压力源与所述压力传感器之间。
3.根据权利要求2所述的一种基于卡尔曼滤波的压力检测装置，其特征在于，所述通断开关为MOSFET晶体管。
4.根据权利要求2所述的一种基于卡尔曼滤波的压力检测装置，其特征在于，所述控制器通过控制各个所述压力测量单元中的所述通断开关的通断，来利用不同量程的所述压力测量单元对压力源的压力数值进行测量。
5.根据权利要求1所述的一种基于卡尔曼滤波的压力检测装置，其特征在于，基于卡尔曼滤波算法对所述模数转换单元中输入的所述数字信号进行调整的方法为：
6.根据权利要求5所述的一种基于卡尔曼滤波的压力检测装置，其特征在于，卡尔曼滤波输出的初始预测值为对于压力源进行第一次测量所得到的初始数字信号所对应的测量值。
7.一种基于卡尔曼滤波的压力检测方法，其特征在于，应用于如权利要求1～6中任一
8.根据权利要求7所述的一种基于卡尔曼滤波的压力检测方法，其特征在于，基于所述复测结果，得到压力的修正值的方法为：
9.根据权利要求8所述的一种基于卡尔曼滤波的压力检测方法，其特征在于，所述方法应用于所述压力检测装置中的所述控制器中。
...【技术特征摘要】
1.一种基于卡尔曼滤波的压力检测装置，其特征在于，所述装置包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于卡尔曼滤波的压力检测装置，其特征在于，所述压力测量单元包括一个压力传感器和一个通断开关，所述通断开关设置在所述压力源与所述压力传感器之间。
3.根据权利要求2所述的一种基于卡尔曼滤波的压力检测装置，其特征在于，所述通断开关为mosfet晶体管。
4.根据权利要求2所述的一种基于卡尔曼滤波的压力检测装置，其特征在于，所述控制器通过控制各个所述压力测量单元中的所述通断开关的通断，来利用不同量程的所述压力测量单元对压力源的压力数值进行测量。
5.根据权利要求1所述的一种基于卡尔曼滤波的压力检测装置，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：聂劲松，聂正华，颜月娥，陈振炜，
申请(专利权)人：深圳国荟数智科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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