一种称重传感器蠕变补偿方法、装置、介质及称重设备

本发明涉及称重传感器领域，尤其涉及一种称重传感器蠕变补偿方法、装置、介质及称重设备。

背景技术：

1、在称重传感器中，通常使用应变片作为弹性元件，应变片采用了金属、铁电体、陶瓷材料等可持续应变的材料制成。蠕变是应变片发生变形的一种普遍现象。受到长时间的压力作用后，应变片会慢慢地拉长或变形，材料在恒载或周期载荷下所产生的塑性变化导致应变片的电阻值发生变化。因此这种蠕变效应不仅是一个单向的过程，还包括前向蠕变和回弹蠕变两种不同形式的变化。在重要应用领域，蠕变效应对材料性能的稳定性和传感器精度产生负面影响，因此对蠕变进行跟踪和补偿已成为重要的研究领域。

2、由于蠕变现象的存在，为了消除这种变化的影响。传统补偿技术是在传感器上添加蠕变补偿装置，需要增加传感器的复杂程度，尽管蠕变补偿器可以补偿蠕变产生的误差，但是蠕变补偿器也会产生蠕变，尤其是在长时间高应力作用下。并且蠕变补偿装置也需要通过检测器件进行补偿。对于高精度成本降低的产品来说，这个技术难以实现。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明实施例提出了一种称重传感器蠕变补偿方法、装置、介质及称重设备，能够对称重传感器输出偏差进行补偿，实现长时间的准确测量、提高测量精度。

2、为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种称重传感器蠕变补偿方法，包括：

3、响应于待补偿称重传感器检测到外部压力，获取所述待补偿称重传感器的原始数据；

4、对所述原始数据进行滤波处理，得到滤波数据，以对累积滤波数据进行更新；

5、根据更新后的累积滤波数据，判断所述待补偿称重传感器是否发生蠕变；

6、当所述待补偿称重传感器发生蠕变时记录发生蠕变的次数，若处于正常模式，则在所述发生蠕变的次数达到预设的蠕变次数阈值时，进入蠕动模式；

7、若所述待补偿称重传感器没有发生蠕变，则进入所述正常模式；

8、其中，每当进入所述蠕动模式时，基于最后一次更新后的累积滤波数据计算蠕动值，以对累计蠕动值进行更新，并根据更新后的累计蠕动值对所述待补偿称重传感器输出的称重结果进行补偿。

9、进一步的，在进入所述正常模式后，还包括：

10、将所述记录发生蠕变的次数置零，并对累积滤波数据进行更新。

11、进一步的，所述对所述原始数据进行滤波处理，得到滤波数据，以对累积滤波数据进行更新，具体包括：

12、对所述原始数据进行卡尔曼滤波处理，得到并存储卡尔曼滤波数据；

13、当存储的卡尔曼滤波数据的数量满三个时，对三个所述卡尔曼滤波数据进行中值滤波处理，以将三个所述卡尔曼滤波数据中的一个卡尔曼滤波数据转换为中值滤波数据，并在存储到新的卡尔曼滤波数据时重复执行本步骤；

14、每当存储到a个中值滤波数据时，对所述a个中值滤波数据进行平均值滤波处理，得到当前滤波数据，并对所述当前滤波数据进行备份以作为下一轮的备份滤波数据，并判断备份次数是否小于等于预设的备份次数阈值，若是则重复上述步骤直至备份次数大于所述备份次数阈值，基于最后一轮得到的当前滤波数据与上一轮的备份滤波数据，对累积滤波数据进行更新；其中，a为正整数，所述备份次数阈值不小于2。

15、进一步的，所述基于最后一轮得到的当前滤波数据与上一轮的备份滤波数据，对累积滤波数据进行更新，具体包括：

16、计算最后一轮得到的当前滤波数据对应的值与上一轮的备份滤波数据对应的值之间的差值；

17、将所述差值与累积滤波数据对应的值相加，以对累积滤波数据进行更新。

18、进一步的，所述根据更新后的累积滤波数据，判断所述待补偿称重传感器是否发生蠕变，具体包括：

19、每当存储到a个中值滤波数据时，计算最新存储到的三个卡尔曼滤波数据对应的值的极差；

20、若所述极差大于等于预设的蠕变限定值，则判定所述待补偿称重传感器没有发生蠕变；

21、若所述极差小于所述蠕变限定值，则判定所述待补偿称重传感器发生蠕变。

22、进一步的，所述获取所述待补偿称重传感器的原始数据，具体包括：

23、通过ad转换获取所述待补偿称重传感器的数据。

24、本发明实施例还提供了一种称重传感器蠕变补偿装置，包括：

25、原始数据获取模块，用于响应于待补偿称重传感器检测到外部压力，获取所述待补偿称重传感器的原始数据；

26、滤波处理模块，用于对所述原始数据进行滤波处理，得到滤波数据，以对累积滤波数据进行更新；

27、蠕变判断模块，用于根据更新后的累积滤波数据，判断所述待补偿称重传感器是否发生蠕变；

28、第一模式选择模块，用于当所述待补偿称重传感器发生蠕变时记录发生蠕变的次数，若处于正常模式，则在所述发生蠕变的次数达到预设的蠕变次数阈值时，进入蠕动模式；

29、第二模式选择模块，用于若所述待补偿称重传感器没有发生蠕变，则进入所述正常模式；

30、其中，还包括补偿模块，用于每当进入所述蠕动模式时，基于最后一次更新后的累积滤波数据计算蠕动值，以对累计蠕动值进行更新，并根据更新后的累计蠕动值对所述待补偿称重传感器输出的称重结果进行补偿。

31、本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述任一项所述的称重传感器蠕变补偿方法的步骤。

32、本发明实施例还提供了一种称重设备，包括控制器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述控制器执行的计算机程序，所述控制器执行所述计算机程序时实现上述任一项所述的称重传感器蠕变补偿方法的步骤。

33、综上，本发明具有以下有益效果：

34、采用本发明实施例，基于软件的蠕变跟踪补偿技术来解决传感器应变片材料发生形变这一硬件上的难题，实时检测传感器的蠕变特性并相应调整其输出来实现更精准的测量，通过连续监测传感器的输出，能够对传感器输出偏差进行补偿，并使用前期测量的数据来为称重结果进行“优化”，从而消除蠕变效应对称重结果的影响，实现长时间的准确测量，进一步保证传感器在长时间使用后的准确性。

技术特征：

1.一种称重传感器蠕变补偿方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的称重传感器蠕变补偿方法，其特征在于，在进入所述正常模式后，还包括：

3.如权利要求1所述的称重传感器蠕变补偿方法，其特征在于，所述对所述原始数据进行滤波处理，得到滤波数据，以对累积滤波数据进行更新，具体包括：

4.如权利要求3所述的称重传感器蠕变补偿方法，其特征在于，所述基于最后一轮得到的当前滤波数据与上一轮的备份滤波数据，对累积滤波数据进行更新，具体包括：

5.如权利要求3所述的称重传感器蠕变补偿方法，其特征在于，所述根据更新后的累积滤波数据，判断所述待补偿称重传感器是否发生蠕变，具体包括：

6.如权利要求1-5任一项所述的称重传感器蠕变补偿方法，其特征在于，所述获取所述待补偿称重传感器的原始数据，具体包括：

7.一种称重传感器蠕变补偿装置，其特征在于，包括：

8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的称重传感器蠕变补偿方法。

9.一种称重设备，其特征在于，包括控制器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述控制器执行的计算机程序，所述控制器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述的称重传感器蠕变补偿方法。

技术总结
本发明公开了一种称重传感器蠕变补偿方法、装置、介质及称重设备，方法包括：响应于待补偿称重传感器检测到外部压力，获取所述待补偿称重传感器的原始数据；对所述原始数据进行滤波处理，得到滤波数据，以对累积滤波数据进行更新；根据更新后的累积滤波数据，判断所述待补偿称重传感器是否发生蠕变；当所述待补偿称重传感器发生蠕变时记录发生蠕变的次数，若处于正常模式，则在所述发生蠕变的次数达到预设的蠕变次数阈值时，进入蠕动模式；若所述待补偿称重传感器没有发生蠕变，则进入所述正常模式。采用本发明实施例，能够实现长时间的称重准确测量、提高测量精度。

技术研发人员：孙红玲,徐沛莹,张敏,冯秋霞,李芳芳,梁莹珠,陈建威,白耀荣
受保护的技术使用者：广州医科大学附属第一医院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15