一种微机电产品电流采集过程中的噪声抑制方法

摘要

本发明涉及微机电产品测量技术领域，提供一种微机电产品电流采集过程中的噪声抑制方法，包括：根据主控板的控制指令，在数据采集卡和电流采集卡之间建立消息通信和操作信号同步；当接收到数据采集卡的电流采集指令消息时，将当前消息通信通道的状态设置为静默状态；当消息通信通道处于静默状态时，数据采集卡通过状态控制信号控制电流采集卡采集电流的时刻，电流采集卡在电流采集时刻对电流数据进行采集，并对电流数据进行去噪处理；将去噪处理后的电流数据发送给主控板，从而实现通过状态控制信号准确控制采集电流的时刻，提高了电流采集卡与数据采集卡的同步时刻，而且避免了电流采集过程的干扰，提高采集到的电流数据的准确性。

说明书

技术领域

本发明属于微机电产品测量技术领域，尤其涉及一种微机电产品电流采集 过程中的噪声抑制方法。

背景技术

在微机电产品的测量过程中，需要测试产品的电流值，其中，电流的采集 由专门的电流采集卡来完成，对产品的读写由专门的数据采集卡实现。

在测量过程中，微机电产品的电流通常比较微弱，电流采集卡在采集过程 中，容易受到外界各种噪声的干扰，使电流采集卡采集到的电流值与实际的电 流值偏差较大，从而进一步的影响微机电产品测量的结果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微机电产品电流采集过程中的噪声抑制方法， 旨在解决现有技术中微机电产品的电流通常比较微弱，电流采集卡在采集过程 中，容易受到外界各种噪声的干扰，使电流采集卡采集到的电流值与实际的电 流值偏差较大的问题。

本发明是这样实现的，一种微机电产品电流采集过程中的噪声抑制方法， 所述方法包括下述步骤：

根据主控板的控制指令，在数据采集卡和电流采集卡之间建立消息通信和 操作信号同步；

当所述电流采集卡接收到所述数据采集卡发送的电流采集指令消息时，将 当前消息通信通道的状态设置为静默状态；

当消息通信通道处于静默状态时，所述数据采集卡通过状态控制信号控制 所述电流采集卡采集电流的时刻，所述电流采集卡在电流采集时刻对电流数据 进行采集，并对电流数据进行去噪处理，其中，当电流采集完成后，将消息通 信通道的状态设置为非静默状态；

将去噪处理后的电流数据通过消息通信通道发送给所述主控板。

作为一种改进的方案，所述根据主控板的控制指令，在数据采集卡和电流 采集卡之间建立消息通信和操作信号同步的步骤具体包括下述步骤：

根据主控板的控制指令，所述数据采集卡向所述电流采集卡发送电流量程 消息和量程切换同步信号；

所述电流采集卡解析所述电流量程消息，获得当前的电流量程；

根据获得的当前的电流量程，进行电流量程切换，并向所述数据采集卡发 送电流采集准备完成的同步信号。

作为一种改进的方案，所述向所述数据采集卡发送电流采集准备完成的同 步信号的步骤之后还包括下述步骤：

当所述数据采集卡在预设的时间内，未收到所述电流采集卡发送的电流采 集准备完成的同步信号时，所述数据采集卡重新向所述电流采集卡发送电流量 程消息以及量程切换同步信号。

作为一种改进的方案，所述数据采集卡重新向所述电流采集卡发送电流量 程消息以及量程切换同步信号的步骤之后还包括下述步骤：

当所述数据采集卡向所述电流采集卡重新发送电流量程消息以及量程切换 同步信号后，仍未收到所述电流采集卡发送的电流采集准备完成的同步信号时， 则控制进行告警提示。

作为一种改进的方案，所述数据采集卡通过状态控制信号控制所述电流采 集卡采集电流的时刻的步骤具体包括下述步骤：

启动对微机电产品的控制操作；

通过状态控制信号实时通知所述电流采集卡采集电流的时刻，当采集电流 的时刻到达时，所述电流采集卡进行电流数据的采集。

作为一种改进的方案，当采集电流的时刻到达时，所述方法还包括下述步 骤：

对所述电流采集卡的电流采集动作进行延时控制，控制去掉电流突变尖峰。

作为一种改进的方案，所述方法还包括下述步骤：

根据电流突变的性能，预先设置电流采集卡的延时采集时间。

作为一种改进的方案，所述对电流数据进行去噪处理的步骤具体包括下述 步骤：

对采集到的电流数据进行去除底噪的操作；

对去除底噪后的电流数据进行滤波处理，并将滤波处理后的电流数据进行 转换，转换为所述控制卡可识别的电流数据。

作为一种改进的方案，所述对电流数据进行去噪处理的步骤之后，所述将 去噪处理后的电流数据发送给所述主控板的步骤之前还包括下述步骤：

判断当前消息通信通道是否处于静默状态；

当当前消息通信通道处于静默状态时，则继续等待，并返回继续判断；

当当前消息通信通道未处于静默状态时，执行所述将噪声抑制处理后的电 流数据发送给所述主控板的步骤。

在本发明实施例中，根据主控板的控制指令，在数据采集卡和电流采集卡 之间建立消息通信和操作信号同步；当电流采集卡接收到数据采集卡的电流采 集指令消息时，将当前消息通信通道的状态设置为静默状态；数据采集卡通过 状态控制信号控制电流采集卡采集电流的时刻，电流采集卡在电流采集时刻对 电流数据进行采集，并对电流数据进行去噪处理，其中，当电流采集完成后， 将消息通信通道的状态设置为非静默状态；将去噪处理后的电流数据通过消息 通信通道发送给主控板，从而实现通信消息传递控制指令和数据，通过状态控 制信号准确控制采集电流的时刻，提高了电流采集卡与数据采集卡的同步时刻， 而且避免了外界噪声以及消息通信通道对电流采集过程的干扰，提高了电流采 集卡采集到的电流数据的准确性。

附图说明

图1是本发明提供的微机电产品电流采集过程中的噪声抑制方法的实现流 程图；

图2是本发明提供的根据主控板的控制指令，在数据采集卡和电流采集卡 之间建立信号同步的具体实现流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实 施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅 仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示出了本发明提供的微机电产品电流采集过程中的噪声抑制方法的实 现流程图，其具体包括下述步骤：

在步骤S101中，根据主控板的控制指令，在数据采集卡和电流采集卡之间 建立消息通信和操作信号同步。

在该步骤中，主控板作整个微机电产品的检测控制核心，其用于向数据采 集发送数据采集的控制指令，在此不再赘述。

在步骤S102中，当所述电流采集卡接收到所述数据采集卡发送的电流采集 指令消息时，将当前消息通信通道的状态设置为静默状态。

其中，当数据采集卡和电流采集卡之间同步完成后，数据采集卡向电流采 集卡发送电流采集指令消息，同时，数据采集卡也对微机电产品进行读写操作， 在此不再赘述。

在该步骤中，该消息通信通道即为通讯线路的数据传输状态，该通讯线路 包括但不限于CAN总线和以太网等，在此不再赘述。

该将消息通信通道设置为静默状态的目的是为避免消息通信通道通信给电 流采集带来的噪声干扰，同时，电流采集卡也停止相应的数据传输动作，避免 数据传输给电流采集带来的噪声干扰，其中，电流采集卡通过状态控制信号控 制消息通信通道进入静默状态，即告知测试过程中其它板或设备处于静默状态。

在步骤S103中，当消息通信通道处于静默状态时，数据采集卡通过状态控 制信号控制所述电流采集卡采集电流的时刻，电流采集卡在电流采集时刻对电 流数据进行采集，并对电流数据进行去噪处理。

在该步骤中，数据采集卡通过状态控制信号控制所述电流采集卡采集电流 的时刻的步骤具体包括下述步骤：

(1)启动对微机电产品的控制操作；

(2)通过状态控制信号实时通知所述电流采集卡采集电流的时刻，当采集 电流的时刻到达时，电流采集卡进行电流数据的采集。

其中，当电流采集完成后，将消息通信通道的状态设置为非静默状态，保 证测试过程中其它板或设备的工作状态。

在步骤S104中，将去噪处理后的电流数据通过消息通信通道发送给主控板。

在本发明实施例中，在电流采集过程中，电流采集卡和数据采集卡之间预 先进行数据同步，同时，通过消息通信通道的静默状态的确认判断以及对电流 数据的去噪处理，确保电流采集卡与数据采集卡同步操作，同时也使采集到的 电流数据更加平滑，更加接近实际电流数据。

如图2所示，上述步骤S101，根据主控板的控制指令，在数据采集卡和电 流采集卡之间建立消息通信和操作信号同步的步骤具体包括下述步骤：

在步骤S201中，根据主控板的控制指令，数据采集卡向电流采集卡发送电 流量程消息和量程切换同步信号。

在步骤S202中，电流采集卡解析电流量程消息，获得当前的电流量程。

在步骤S203中，根据获得的当前的电流量程，进行电流量程切换，并向所 述数据采集卡发送电流采集准备完成的同步信号。

在步骤S204中，在预设的时间内，判断是否接收到所述电流采集卡发送的 电流采集准备完成的同步信号，若是则结束，否则执行步骤S205。

其中，该预设的时间可以根据实际的测试要求进行设置，例如1秒，在此 不再赘述。

在步骤S205中，当所述数据采集卡在预设的时间内，未收到所述电流采集 卡发送的电流采集准备完成的同步信号时，数据采集卡重新向所述电流采集卡 发送电流量程消息以及量程切换同步信号。

在步骤S206中，当所述数据采集卡向所述电流采集卡重新发送电流量程消 息以及量程切换同步信号后，再次判断是否接收到所述电流采集卡发送的电流 采集准备完成的同步信号，若是则结束，否则执行步骤S207。

在步骤S207中，仍未收到所述电流采集卡发送的电流采集准备完成的同步 信号时，则控制进行告警提示。

其中，该告警提示的方式可以有多种，例如语音提示或者显示提示等，在 此不再赘述。

在本发明实施例中，通过上述方式实现电流采集卡和数据采集卡之间的数 据同步，确保数据采集卡和电流采集卡之间的同步，大大提升了数据采集卡和 电流采集卡之间的同步性。

在本发明实施例中，当采集电流的时刻到达时，所述方法还包括下述步骤：

对电流采集卡的电流采集动作进行延时控制，控制去掉电流突变尖峰；

即：根据电流突变的特性，在采集电流的时刻到达时，可控制延时一定时 间后，再进行电流采集，以去掉电流突变尖峰，避免电流突变对电流采集带来 的影响，其中：

根据电流突变的性能，预先设置电流采集卡的延时采集时间，例如10ms， 在此不再赘述。

在本发明实施例中，上述步骤S103中，对电流数据进行去噪处理的步骤具 体包括下述步骤：

(1)对采集到的电流数据进行去除底噪的操作；

其中，电流采集卡采集到的电流数据本身比较微弱，而且容易受到各种干 扰，因此，该去除底噪的处理即为对测试设备本身固有的底噪进行去除，达到 进一步提高电流采集的纯净效果；

(2)对去除底噪后的电流数据进行滤波处理，并将滤波处理后的电流数据 进行转换，转换为所述控制卡可识别的电流数据；

其中，该滤波处理即为常见的去掉最大最小值，然后取平均值的方式，当 然也可以采用其他方式，在此不再赘述。

在本发明实施例中，步骤S103之后，步骤S104之前还包括下述步骤：

(1)判断当前消息通信通道是否处于静默状态；

(2)当当前消息通信通道处于静默状态时，则继续等待，并返回继续判断；

(3)当当前消息通信通道未处于静默状态时，执行所述将噪声抑制处理后 的电流数据发送给所述主控板的步骤。

即:在电流采集卡采集到电流数据时，将电流数据发送给主控板之前还需要 执行判断消息通信通道是否处于静默状态的判断，进一步提高噪声去除处理的 效果。

在本发明实施例中，根据主控板的控制指令，在数据采集卡和电流采集卡 之间建立消息通信和操作信号同步；当电流采集卡接收到数据采集卡的电流采 集指令消息时，将当前消息通信通道的状态设置为静默状态；数据采集卡通过 状态控制信号控制电流采集卡采集电流的时刻，电流采集卡在电流采集时刻对 电流数据进行采集，并对电流数据进行去噪处理，其中，当电流采集完成后， 将消息通信通道的状态设置为非静默状态；将去噪处理后的电流数据通过消息 通信通道发送给主控板，从而实现通信消息传递控制指令和数据，通过状态控 制信号准确控制采集电流的时刻，提高了电流采集卡与数据采集卡的同步时刻， 而且避免了外界噪声以及消息通信通道对电流采集过程的干扰，提高了电流采 集卡采集到的电流数据的准确性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明 的保护范围之内。