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申请/专利权人：东北大学

摘要：本发明公开了一种臭氧气体传感器的信号采集系统。其中系统包括臭氧气体传感器、信号转换器和中央控制器；信号转换器用于接收由臭氧气体传感器输出的输出信号，对输出信号进行模数转换得到待处理信号，并将待处理信号发往中央控制器；中央控制器用于持续接收待处理信号；判断每间隔预设时间段接收到的两个待处理信号间的信号电压差是否大于或等于预设电压阈值；并根据判断结果，选择不同的自适应系数计算卡尔曼增益，以通过卡尔曼滤波算法对待处理信号进行处理，使信号采集系统进入到滤波模式或信号跟踪模式，计算得到臭氧浓度信号。本申请提供的技术方案能显著提高对臭氧浓度信号的采集效果，提高采集到的臭氧浓度信号的信号质量。

主权项：1.一种臭氧气体传感器的信号采集系统，其特征在于，所述臭氧气体传感器的信号采集系统包括臭氧气体传感器、信号转换器以及中央控制器；所述臭氧气体传感器用于基于所处位置处的臭氧气体的浓度，生成臭氧浓度原始信号，所述信号转换器用于对所述臭氧浓度原始信号进行模数转换得到待处理信号，并将所述待处理信号发往所述中央控制器；所述中央控制器被配置为执行以下处理：持续接收所述待处理信号；判断每两个间隔预设时间段接收到的所述待处理信号间的信号电压差是否大于或等于预设电压阈值；若所述信号电压差小于所述预设电压阈值，则通过基于第一自适应系数进行卡尔曼增益计算的卡尔曼滤波算法，对持续接收到的所述待处理信号进行处理，得到臭氧浓度信号；若所述信号电压差大于或等于所述预设电压阈值，则通过基于第二自适应系数进行卡尔曼增益计算的卡尔曼滤波算法，对持续接收到的待处理信号进行处理，得到臭氧浓度信号；其中，通过以下公式，计算在进行所述卡尔曼滤波算法时所需的卡尔曼增益： 其中，为卡尔曼增益，为自适应系数，为在t-1时刻的后验估计协方差，Q为过程噪声方差，R为量测噪声方差，其中，当基于第一自适应系数进行卡尔曼增益计算时，为预设的误差系数与预设的时间系数的比值，当基于第二自适应系数进行卡尔曼增益计算时，为1；通过以下公式，计算所述自适应系数： 其中，c为所述误差系数，为所述时间系数，为校正系数，当时，称为第一自适应系数，当时，称为第二自适应系数；所述中央控制器还被配置为执行以下处理：累计计算通过基于第二自适应系数进行卡尔曼增益计算的卡尔曼滤波算法，对持续接收到的待处理信号进行处理的持续时间，得到处理时间长度；将所述处理时间长度与预设的时间阈值进行对比，在所述处理时间长度大于或等于所述时间阈值时，通过基于第一自适应系数进行卡尔曼增益计算的卡尔曼滤波算法，对持续接收到的所述待处理信号进行处理，得到臭氧浓度信号。

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权利要求：

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