本發(fā)明涉及控制器的數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域，具體涉及一種采樣信號自動校正方法、裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，諸如電動汽車的整車控制器、電池管理系統(tǒng)等很多控制系統(tǒng)中，要求精確的測量采樣信號，如電機三相電流信號、電池包的電壓信號等，控制器需要根據(jù)采樣信號對被測對象進行相關(guān)的控制，若采樣信號誤差較大將會影響控制系統(tǒng)的工作效率。

控制器需要通過各種傳感器來采集被測對象的輸出信號，由于被測對象所處的環(huán)境比較復雜，例如還有其器件或硬件電路與被測對象處在同一環(huán)境中，這些器件和電路會對被測對象產(chǎn)生電磁干擾，特別是對于采集模擬信號的控制系統(tǒng)，還需要使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器對信號進行轉(zhuǎn)換。因此，即使在被測對象未上電運行的情況下，傳感器的輸出通常不為0，造成此現(xiàn)象的原因有多種。

現(xiàn)有的技術(shù)方案通常是在被測對象運行之前，手動測量出系統(tǒng)的偏移值，對于同樣的傳感器和硬件電路，認為偏移值是固定的。但實際的偏移值是動態(tài)變化的，即使在未更換硬件的情況下，控制器或被測對象每一次重新上電運行，都可能造成偏移值發(fā)生變化，如果系統(tǒng)每次重啟都使用固 定的偏移值進行校正，會降低采樣數(shù)據(jù)的準確性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的采樣數(shù)據(jù)準確性較低的缺陷。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種采樣信號自動校正方法，包括：控制傳感器在被測對象運行之前采集所述被測對象的預定參數(shù)并輸出第一模擬信號；利用所述第一模擬信號轉(zhuǎn)換成的多個數(shù)字信號計算平均偏移值；控制傳感器在被測對象運行之后采集所述被測對象的預定參數(shù)并輸出第二模擬信號；將所述第二模擬信號轉(zhuǎn)換為輸入數(shù)值；利用所述輸入數(shù)值和所述平均偏移值計算實際輸入數(shù)值。

優(yōu)選地，所述利用所述第一模擬信號轉(zhuǎn)換成的多個數(shù)字信號計算平均偏移值，包括：確定時間T和周期t，其中T內(nèi)包括N個t；在所述時間T內(nèi)控制模數(shù)轉(zhuǎn)換器按照周期t對所述第一模擬信號進行轉(zhuǎn)換得到N個第一數(shù)字信號；將所述多個第一數(shù)字信號分別轉(zhuǎn)換為多個偏移值；計算所述多個偏移值的平均值C_offset_mean；保存所述平均偏移值C_offset,C_offset＝0-C_offset_mean。

優(yōu)選地，將所述第二模擬信號轉(zhuǎn)換為輸入數(shù)值，包括：控制模數(shù)轉(zhuǎn)換器將所述第二模擬信號轉(zhuǎn)換為第二數(shù)字信號；將所述第二數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為輸入值。

優(yōu)選地，所述利用所述輸入數(shù)值和所述平均偏移值計算實際輸入數(shù)值包括：計算所述實際輸入數(shù)據(jù)X_real，X_real＝X_sample+C_offset，其中X_sample為所述輸入數(shù)值。

相應(yīng)地，本發(fā)明提供一種采樣信號自動校正裝置，包括：第一傳感控制單元，用于控制傳感器在被測對象運行之前采集所述被測對象的預定參數(shù)并輸出第一模擬信號；平均偏移值計算單元，用于利用所述第一模擬信號轉(zhuǎn)換成的多個數(shù)字信號計算平均偏移值；第二傳感控制單元，用于控制傳感器在被測對象運行之后采集所述被測對象的預定參數(shù)并輸出第二模擬信號；輸入數(shù)值轉(zhuǎn)換單元，用于將所述第二模擬信號轉(zhuǎn)換為輸入數(shù)值；校正單元，用于利用所述輸入數(shù)值和所述平均偏移值計算實際輸入數(shù)值。

優(yōu)選地，所述平均偏移值計算單元包括：采樣周期確定子單元，確定時間T和周期t，其中T內(nèi)包括N個t；采樣子單元，在所述時間T內(nèi)控制模數(shù)轉(zhuǎn)換器按照周期t對所述第一模擬信號進行轉(zhuǎn)換得到N個第一數(shù)字信號；偏移值轉(zhuǎn)換子單元，用于將所述多個第一數(shù)字信號分別轉(zhuǎn)換為多個偏移值；均值計算單元，用于計算所述多個偏移值的平均值C_offset_mean；保存單元，用于保存所述平均偏移值C_offset,C_offset＝0-C_offset_mean。

優(yōu)選地，所述輸入數(shù)值轉(zhuǎn)換單元包括：模數(shù)轉(zhuǎn)換子單元，用于控制模數(shù)轉(zhuǎn)換器將所述第二模擬信號轉(zhuǎn)換為第二數(shù)字信號；輸入值轉(zhuǎn)換子單元，用于將所述第二數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為輸入值。

優(yōu)選地，所述校正單元包括：計算子單元，計算所述實際輸入數(shù)據(jù)X_real，X_real＝X_sample+C_offset，其中X_sample為所述輸入數(shù)值。

本發(fā)明還提供一種采樣信號自動校正系統(tǒng)，包括：傳感器，用于采集被測對象的輸出信號；控制器，被配置為執(zhí)行以下的步驟：控制傳感器在被測對象運行之前采集所述被測對象的預定參數(shù)并輸出第一模擬信號；利用所述第一模擬信號轉(zhuǎn)換成的多個數(shù)字信號計算平均偏移值；控制傳感器 在被測對象運行之后采集所述被測對象的預定參數(shù)并輸出第二模擬信號；將所述第二模擬信號轉(zhuǎn)換為輸入數(shù)值；利用所述輸入數(shù)值和所述平均偏移值計算實際輸入數(shù)值。

優(yōu)選地，所述利用所述第一模擬信號轉(zhuǎn)換成的多個數(shù)字信號計算平均偏移值，包括：確定時間T和周期t，其中T內(nèi)包括N個t；在所述時間T內(nèi)控制模數(shù)轉(zhuǎn)換器按照周期t對所述第一模擬信號進行轉(zhuǎn)換得到N個第一數(shù)字信號；將所述多個第一數(shù)字信號分別轉(zhuǎn)換為多個偏移值；計算所述多個偏移值的平均值C_offset_mean；保存所述平均偏移值C_offset,C_offset＝0-C_offset_mean。

本發(fā)明技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點：

本發(fā)明提供的采樣信號自動校正方法、裝置及系統(tǒng)控制傳感器在被測對象運行之前即開始工作，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器采集到多個零點輸入數(shù)值，并根據(jù)多個輸入數(shù)值計算出平均偏移值；然后在被測對象運行之后控制傳感器繼續(xù)工作，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器采集被測對象在正常工作狀態(tài)下的輸入值，并利用平均偏移值對輸入值進行校正。上述方案在被測對象每一次運行之前均計算一次平均偏移值，由于被測對象運行環(huán)境可能發(fā)生變化，所以每一次計算出的平均偏移值可能是不同的，上述平均偏移值能夠更準確地體現(xiàn)出被測對象所處運行環(huán)境的干擾情況，利用上述平均偏移值校正后的實際輸入值具有較高的準確性，即使更換了系統(tǒng)中的傳感器等硬件，執(zhí)行本方法的控制器仍可以按照上述方案計算平均偏移值；并且，上述傳感器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器均由控制器進行控制，控制器可以按照上述步驟自動完成校正過程，而不需要在采集信號之前手動標定偏移值，由此可以提高數(shù)據(jù)校正 工作的效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種采樣信號自動校正系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的一種采樣信號自動校正方法的流程圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的一種采樣信號自動校正裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性；除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以 是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，還可以是兩個元件內(nèi)部的連通，可以是無線連接，也可以是有線連接。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

圖1示出了一個采樣信號自動校正系統(tǒng)，如圖1所示，傳感器11連接被測對象10，被測對象10的啟動和停止可以由控制器13進行控制。傳感器11可以采集被測對象10的參數(shù)并輸出模擬信號，傳感器11通過處理電路14與模數(shù)轉(zhuǎn)換器12連接，其中，處理電路14對傳感器11輸出的信號進行濾波、放大等；模數(shù)轉(zhuǎn)換器12用于將經(jīng)過處理的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，在本領(lǐng)域中，模數(shù)轉(zhuǎn)換器12通常集成在控制器13中；控制器13用于接收模數(shù)轉(zhuǎn)換器12輸出的數(shù)字信號，并且將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為具有物理意義的輸入值。

實施例1

下面結(jié)合圖1和圖2詳細描述本發(fā)明實施例提供的一種采樣信號自動校正方法，該方法可以由上述控制器13來執(zhí)行，如圖2所示該方法包括如下步驟：

S1，控制傳感器11在被測對象10運行之前采集被測對象10的預定參數(shù)并輸出零點模擬信號(第一模擬信號)，此時控制器13、傳感器11、模數(shù)轉(zhuǎn)換器12通電運行，被測對象10不上電，此時由于電磁干擾等因素的影響，零點模擬信號(第一模擬信號)通常不為0。

S2，將零點模擬信號(第一模擬信號)轉(zhuǎn)換為零點數(shù)字信號(第一數(shù)字信號)，零點模擬信號(第一模擬信號)是連續(xù)的信號，模數(shù)轉(zhuǎn)換器12 會根據(jù)采樣周期采集到多個零點數(shù)字信號(第一數(shù)字信號)，采樣周期可以由控制器13確定，由此控制器13可以獲取多個零點數(shù)字信號(第一數(shù)字信號)；利用多個零點數(shù)字信號(第一數(shù)字信號)計算平均偏移值，該平均偏移值是一個具有物理意義的數(shù)值，平均偏移值可以是控制器13根據(jù)轉(zhuǎn)換參數(shù)對數(shù)字信號的平均值轉(zhuǎn)換而得到的，例如平均偏移電流值、平均偏移電壓值(包括正、負值)；此后，可以由控制器13控制被測對象10開始運行。

S3，控制傳感器11在被測對象10運行之后采集被測對象10的預定參數(shù)并輸出采集模擬信號(第二模擬信號)，由于偏移現(xiàn)象，此時的采集模擬信號(第二模擬信號)不能準確表示被測對象10的實際輸出；

S4，將所述第二模擬信號轉(zhuǎn)換為輸入數(shù)值，具體地，是將采集模擬信號(第二模擬信號)轉(zhuǎn)換為采集數(shù)字信號(第二數(shù)字信號)，通常是根據(jù)預定時間點轉(zhuǎn)換出一個采集數(shù)字信號(第二數(shù)字信號)；將采集數(shù)字信號(第二數(shù)字信號)轉(zhuǎn)換為輸入數(shù)值，數(shù)字信號是由0、1組成的序列，為了體現(xiàn)數(shù)字信號的實際意義，控制器13需要根據(jù)轉(zhuǎn)換參數(shù)將該序列轉(zhuǎn)換為具有物理意義的數(shù)值，例如輸入電流值、輸入電壓值；

S5，利用輸入數(shù)值和平均偏移值計算實際輸入數(shù)值，例如用輸入電流值減去平均偏移電流值得到實際輸入電流值。

控制器13、傳感器11和模數(shù)轉(zhuǎn)換器12每一次重啟后，控制器13都可以執(zhí)行上述方法，以不斷修改平均偏移值，進而得到更加準確的實際輸入值。并且，在更換了傳感器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器的情況下，只需要修改控制器13中保存的參數(shù)(上述采樣周期和轉(zhuǎn)換參數(shù)等)即可適應(yīng)新硬件系統(tǒng)。

上述方案控制傳感器在被測對象運行之前即開始工作，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器采集到多個零點輸入信號，并根據(jù)多個零點輸入信號計算出平均偏移值；然后在被測對象運行之后控制傳感器繼續(xù)工作，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器采集被測對象在正常工作狀態(tài)下的輸入值，并利用平均偏移值對輸入值進行校正，上述方案在被測對象每一次運行之前均計算一次平均偏移值，由于被測對象運行環(huán)境可能發(fā)生變化，所以每一次計算出的平均偏移值可能是不同的，上述平均偏移值能夠更準確地體現(xiàn)出被測對象所處運行環(huán)境的干擾情況，利用上述平均偏移值校正后的實際輸入值具有較高的準確性，即使更換了系統(tǒng)中的傳感器等硬件，執(zhí)行本方法的控制器仍可以按照上述方案計算平均偏移值；并且，上述傳感器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器均由控制器進行控制，控制器可以按照上述步驟自動完成校正過程，而不需要在采集信號之前手動標定偏移值，由此可以提高數(shù)據(jù)校正工作的效率。

作為一個優(yōu)選的實施方式，上述步驟S2可以包括如下子步驟：

S21，由控制器13確定時間T和周期t，其中T內(nèi)包括N個t；

S22，控制器13在時間T內(nèi)控制模數(shù)轉(zhuǎn)換器12按照周期t對零點模擬信號(第一模擬信號)進行轉(zhuǎn)換得到N個零點數(shù)字信號(第一數(shù)字信號)。其中T和t可以人為標定，時間越長周期越多，采集到的零點輸入值越多，進而計算出的平均偏移值的誤差越小，具體可以根據(jù)實際需求進行設(shè)置。

S23，將多個零點數(shù)字信號(第一數(shù)字信號)分別轉(zhuǎn)換為多個偏移值，即控制器13根據(jù)轉(zhuǎn)換參數(shù)將數(shù)字序列轉(zhuǎn)換為具有物理意義的數(shù)值；

S24，計算多個偏移值的平均值C_offset_mean，累加N個偏移值后除以N即可得到平均值；

S25，保存平均偏移值C_offset,C_offset＝0-C_offset_mean。

上述優(yōu)選方案可以由控制器確定采樣周期和采樣時間，使本方案具有較高的靈活性；并且上述方案由控制器保存轉(zhuǎn)換后的具有物理意義的平均偏移值，控制器只需將其保存在內(nèi)存中，只要控制器不斷電，所保存的平均偏移值可以一直被使用，而不需要每一次校正時都進行轉(zhuǎn)換，直至控制器斷電才需要重新計算平均偏移值并重新保存，由此可以提高計算效率。

上述步驟S5可以包括如下子步驟：

計算實際輸入數(shù)據(jù)Xreal，Xreal＝Xsample+C_offset，其中Xsample為輸入數(shù)值。每一次校正生成最終結(jié)果時，控制器直接利用兩個具有物理意義的數(shù)值進行計算，由此可以提高計算效率。

實施例2

下面將結(jié)合圖1和圖3詳細描述本發(fā)明實施例提供的一種采樣信號自動校正裝置，該裝置包括：

第一傳感控制單元31，用于控制傳感器11在被測對象10運行之前采集所述被測對象的預定參數(shù)并輸出第一模擬信號；

平均偏移值計算單元32，用于利用所述第一模擬信號轉(zhuǎn)換成的多個數(shù)字信號計算平均偏移值；

第二傳感控制單元33，用于控制傳感器11在被測對象10運行之后采集所述被測對象的預定參數(shù)并輸出第二模擬信號；

輸入數(shù)值轉(zhuǎn)換單元34，用于將所述第二模擬信號轉(zhuǎn)換為輸入數(shù)值；

校正單元35，用于利用所述輸入數(shù)值和所述平均偏移值計算實際輸入 數(shù)值。

上述方案控制傳感器11在被測對象10運行之前即開始工作，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器12采集到多個零點輸入信號，并根據(jù)多個零點輸入信號計算出平均偏移值；然后在被測對象10運行之后控制傳感器11繼續(xù)工作，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器12采集被測對象10在正常工作狀態(tài)下的輸入值，并利用平均偏移值對輸入值進行校正。上述方案在被測對象每一次運行之前均計算一次平均偏移值，由于被測對象運行環(huán)境可能發(fā)生變化，所以每一次計算出的平均偏移值可能是不同的，上述平均偏移值能夠更準確地體現(xiàn)出被測對象所處運行環(huán)境的干擾情況，利用上述平均偏移值校正后的實際輸入值具有較高的準確性，即使更換了系統(tǒng)中的傳感器等硬件，執(zhí)行本方法的控制器仍可以按照上述方案計算平均偏移值；并且，上述傳感器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器均由控制器進行控制，控制器可以按照上述步驟自動完成校正過程，而不需要在采集信號之前手動標定偏移值，由此可以提高數(shù)據(jù)校正工作的效率。

優(yōu)選地，上述平均偏移值計算單元32包括：

采樣周期確定子單元，確定時間T和周期t，其中T內(nèi)包括N個t；

采樣子單元，在所述時間T內(nèi)控制模數(shù)轉(zhuǎn)換器按照周期t對所述第一模擬信號進行轉(zhuǎn)換得到N個第一數(shù)字信號；

偏移值轉(zhuǎn)換子單元，用于將所述多個第一數(shù)字信號分別轉(zhuǎn)換為多個偏移值；

均值計算單元，用于計算所述多個偏移值的平均值C_offset_mean；

保存單元，用于保存所述平均偏移值C_offset,C_offset＝0-C_offset_mean。

上述優(yōu)選方案可以由控制器確定采樣周期和采樣時間，使本方案具有較高的靈活性；并且上述方案由控制器保存轉(zhuǎn)換后的具有物理意義的平均偏移值，控制器只需將其保存在內(nèi)存中，只要控制器不斷電，所保存的平均偏移值可以一直被使用，而不需要每一次校正時都進行轉(zhuǎn)換，直至控制器斷電才需要重新計算平均偏移值并重新保存，由此可以提高計算效率。

優(yōu)選地，校正單元35包括：

計算子單元，計算實際輸入數(shù)據(jù)X_real，X_real＝X_sample+C_offset，其中X_sample為輸入數(shù)值。每一次校正生成最終結(jié)果時，控制器13直接利用兩個具有物理意義的數(shù)值進行計算，由此可以提高計算效率。

實施例3

本發(fā)明實施例提供一種采樣信號自動校正系統(tǒng)，如圖1所示該系統(tǒng)包括：

一種采樣信號自動校正系統(tǒng)，其特征在于，包括：

傳感器11，用于采集被測對象的輸出信號；

控制器13，被配置為執(zhí)行以下的步驟：

控制傳感器11在被測對象10運行之前采集所述被測對象的預定參數(shù)并輸出第一模擬信號；

利用所述第一模擬信號轉(zhuǎn)換成的多個數(shù)字信號計算平均偏移值；

控制傳感器在被測對象10運行之后采集所述被測對象的預定參數(shù)并輸出第二模擬信號；

將所述第二模擬信號轉(zhuǎn)換為輸入數(shù)值；

利用所述輸入數(shù)值和所述平均偏移值計算實際輸入數(shù)值。

上述方案控制傳感器11在被測對象10運行之前即開始工作，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器12采集到多個零點輸入信號，并根據(jù)多個零點輸入信號計算出平均偏移值；然后在被測對象10運行之后控制傳感器11繼續(xù)工作，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器12采集被測對象10在正常工作狀態(tài)下的輸入值，并利用平均偏移值對輸入值進行校正。上述方案在被測對象每一次運行之前均計算一次平均偏移值，由于被測對象運行環(huán)境可能發(fā)生變化，所以每一次計算出的平均偏移值可能是不同的，上述平均偏移值能夠更準確地體現(xiàn)出被測對象所處運行環(huán)境的干擾情況，利用上述平均偏移值校正后的實際輸入值具有較高的準確性，即使更換了系統(tǒng)中的傳感器等硬件，執(zhí)行本方法的控制器仍可以按照上述方案計算平均偏移值；并且，上述傳感器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器均由控制器進行控制，控制器可以按照上述步驟自動完成校正過程，而不需要在采集信號之前手動標定偏移值，由此可以提高數(shù)據(jù)校正工作的效率。

作為一個優(yōu)選的實施方式，上述所述利用所述第一模擬信號轉(zhuǎn)換成的多個數(shù)字信號計算平均偏移值，包括：

確定時間T和周期t，其中T內(nèi)包括N個t；

在所述時間T內(nèi)控制模數(shù)轉(zhuǎn)換器12按照周期t對所述第一模擬信號進行轉(zhuǎn)換得到N個第一數(shù)字信號；

將所述多個第一數(shù)字信號分別轉(zhuǎn)換為多個偏移值；

計算所述多個偏移值的平均值C_offset_mean；

保存所述平均偏移值C_offset,C_offset＝0-C_offset_mean。

上述優(yōu)選方案可以由控制器13確定采樣周期和采樣時間，使本方案具 有較高的靈活性；并且上述方案由控制器13保存轉(zhuǎn)換后的具有物理意義的平均偏移值，控制器13只需將其保存在內(nèi)存中，只要控制器13不斷電，所保存的平均偏移值可以一直被使用，而不需要每一次校正時都進行轉(zhuǎn)換，直至控制器13斷電才需要重新計算平均偏移值并重新保存，由此可以提高計算效率。

顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍之中。