[发明专利]角位移传感器及其数据处理滤波方法

权利要求书

1.一种角位移传感器，其特征在于，安装于抽油机游梁上方，通过磁铁吸附在所述抽油机游梁上，所述角位移传感器包括：加速度芯片、硬件滤波处理电路和控制芯片，其中，

所述加速度芯片用于采集抽油机的原始加速度数据；

所述硬件滤波处理电路与所述加速度芯片连接，用于对所述原始加速度数据进行硬件滤波处理，得到硬件滤波处理后的加速度数据；

所述控制芯片用于对硬件滤波处理后的加速度数据进行数据处理，然后根据处理后的加速度值计算出速度值，再根据所述速度值计算出角位移，然后由所述控制芯片将计算得到的角位移发送给远程数据终端RTU。

2.如权利要求1所述的角位移传感器，其特征在于，所述控制芯片对硬件滤波处理后的加速度数据，采用fir和窗口平滑滤波对数据进行两次处理，计算出速度值。

3.如权利要求1所述的角位移传感器，其特征在于，所述控制芯片对硬件滤波处理后的加速度数据，依次采用限幅滤波法和递推平均滤波法相结合的方式对数据进行处理。

4.如权利要求3所述的角位移传感器，其特征在于，所述控制芯片采用限幅滤波法对数据进行处理，包括：将两次相邻的采样加速度相减，求出其增量，然后将增量的绝对值，与两次采样允许的最大差值进行比较，如果小于或等于允许的最大差值，则本次采样有效；否则取上次采样值作为本次数据的样本。

5.如权利要求3或4所述的角位移传感器，其特征在于，所述控制芯片采用递推平均滤波算法对数据进行处理，包括：将限幅滤波处理后连续取得的N个采样值视为一个队列，队列的长度固定为N，每次采样到一个新数据放入队尾，并扔掉原来队首的一次数据，然后把队列中的N个数据进行算术平均运算，获得新的滤波结果。

6.如权利要求1所述的角位移传感器，其特征在于，所述控制芯片采用单片机实现，所述加速度芯片采用型号为ADXL203的加速度芯片。

7.一种角位移传感器的数据处理滤波方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1，采集抽油机的原始加速度数据；

步骤S2，对所述原始加速度数据进行硬件滤波处理，得到硬件滤波处理后的加速度数据；

步骤S3，对硬件滤波处理后的加速度数据进行数据处理，然后根据处理后的加速度值计算出速度值，再根据所述速度值计算出角位移，然后将计算得到的角位移发送给远程数据终端RTU。

8.如权利要求7所述的角位移传感器的数据处理滤波方法，其特征在于，在所述步骤S3中，对硬件滤波处理后的加速度数据，采用fir和窗口平滑滤波对数据进行两次处理，计算出速度值。

9.如权利要求7所述的角位移传感器的数据处理滤波方法，其特征在于，在所述步骤S3中，对硬件滤波处理后的加速度数据，依次采用限幅滤波法和递推平均滤波法相结合的方式对数据进行处理。

10.如权利要求7所述的角位移传感器的数据处理滤波方法，其特征在于，在所述步骤S3中，

首先采用限幅滤波法对数据进行处理，包括：将两次相邻的采样加速度相减，求出其增量，然后将增量的绝对值，与两次采样允许的最大差值进行比较，如果小于或等于允许的最大差值，则本次采样有效；否则取上次采样值作为本次数据的样本；

然后采用递推平均滤波算法对限幅滤波处理后连续取得的N个采样值视为一个队列，队列的长度固定为N，每次采样到一个新数据放入队尾，并扔掉原来队首的一次数据，然后把队列中的N个数据进行算术平均运算，获得新的滤波结果。