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3 测量数据的控制与处理
3．1 测量数据的滤波处理
该测量仪是数据更新率较高的实时系统，为克服采集系统采集数据时随机干扰带来的误差，软件上对测得的数据进行了数字滤波，鉴于滑动平均滤波算法具有能够良好抑制周期性干扰，平滑度高的特点，这里选取滑动平均滤波法。其原理是：将测量数据看成一个长度为N的队列，把每次的采样新值放人队尾，队首的一个数据出列，其他数据前移一位，这样队列中始终有N个“最新”数据，再将队列中的N个数据进行数学平均，从而得到新的滤波值。其数学表达式为：
式中：
为第n次采样滤波后的输出；Xn-i为未经滤波的第n-i次采样；N为滑动平均项数。
数据采集过程如下：按测量键后，连续采样1 min(1 min采样10次)，此次测量显示这一分钟内采样值的平均值，继续采样，此时显示值为此次采样值与前九次采样值的平均值，即每6 s得一个数据值，LCD可以连续显示。当切换测量挡时，延时采样0.5s。
3．2 PID控制系统
为防止调节传感器接收灵敏度时由于超调或者失调引起的振荡，使仪器读数能够平缓上升或者下降，这里采用PID算法加以调节，以对振荡进行抑制，在控制过程中采用智能判断的方法使系统处于最优状态。PID调节器具有规律简单，运行可靠，易于实现等特点。
图5是PID控制的基本原理示意图，其基本输入输出关系可表示为：
式中：μ(t)为控制器输出；e(t)为控制器输入的偏差信号；e(t)=r(t)-c(t)。
比例环节调整系统的开环比例系数，提高系统的稳态精度，降低系统的惰性，加快响应速度；积分环节可以提高系统的型别，消除或减小稳态误差，使系统的稳态性能得到改善；微分控制使得系统的响应速度变快，超调减小，振荡减轻。PID控制过程调节流程如图6所示。
