[发明专利]多参数传感器、多参数传感器信号解耦方法及解耦装置

说明书

本发明属于传感器领域，公开了一种多参数传感器、多参数传感器信号解耦方法及解耦装置，包括：获取多参数传感器的电学信号；根据多参数传感器的电学信号，从预设的若干标定信号中，选取与多参数传感器的电学信号最相似的n个标定信号；根据选取的n个标定信号，得到多参数传感器的物理信号。基于查表法的基本原理，首先根据未知工况下的电学信号，选择与未知工况相相似的标定工况，然后依据多种物理信号同时施加时多参数传感器相应地输出唯一一组电学信号的传感特性，以这些最相似的n个标定信号为基础，实现多参数传感器的电学信号的解耦，能够有效提升多参数传感器对复杂物理信号的解耦测量精度，并扩展多参数传感器的工作范围。

技术领域

本发明属于传感器领域，涉及一种多参数传感器、多参数传感器信号解耦方法及解耦装置。

背景技术

目前，具有多种监测功能的多参数传感器成为传感领域的研究热点，其是将具有不同传感功能的元件有序地集成在同一个柔性阵列上，将刺激信号转化为电学信号，实现对施加的复杂物理信号的实时识别和测量。因此，多参数传感器在人机交互、健康监测以及智能机器人领域具有极大的应用市场和发展前景。

在实际测量中，多参数传感器对复杂物理信号的测量精度是目前关注的重点。当不同物理信号同时施加在多参数传感器上时，这些不同的物理信号事实上处于一种耦合状态，而这种耦合状态下的信号往往会使得多参数传感器的电学信号发生信号漂移。从传感原理上来说，信号漂移的现象是因为多参数传感器中传感元件收到耦合刺激中其他信号的干扰刺激。例如，外界环境的作用在多参数传感器上的应力，会对电阻式温度传感器的测量信号产生不可忽略的影响。而耦合刺激引发的信号漂移，往往又会影响多参数传感器对复杂信号的解耦测量精度和工作范围。因此，在多种不同物理信号的耦合状态下，多参数传感器如何能够处理信号干扰并保持解耦刺激的精度，是目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种多参数传感器、多参数传感器信号解耦方法及解耦装置。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明第一方面，提供一种多参数传感器信号解耦方法，包括：

获取多参数传感器的电学信号；根据多参数传感器的电学信号，从预设的若干标定信号中，选取与多参数传感器的电学信号最相似的n个标定信号；其中，n为预设常数；根据选取的n个标定信号，得到多参数传感器的物理信号。

可选的，所述根据多参数传感器的电学信号，从预设的若干标定信号中，选取与多参数传感器的电学信号最相似的n个标定信号包括：获取各标定信号的标定电学信号；获取多参数传感器的电学信号与各标定信号的标定电学信号之间的距离；根据多参数传感器的电学信号与各标定信号的标定电学信号之间的距离，按照所述距离从小到大的顺序，选取n个标定信号，得到与多参数传感器的电学信号最相似的n个标定信号。

可选的，所述获取多参数传感器的电学信号与各标定信号的标定电学信号之间的距离包括：通过下式获取多参数传感器的电学信号与各标定信号的标定电学信号之间的距离：

其中，d_i为多参数传感器的电学信号与第i个标定信号的标定电学信号之间的距离，α_t为多参数传感器的电学信号中第t个参数的调节系数，为多参数传感器的电学信号中第t个参数的无量纲值；为第i个标定信号的标定电学信号中第t个参数的无量纲值，T为参数总数。

可选的，所述多参数传感器的电学信号中第t个参数的无量纲值通过下式得到：

其中，R_tx为多参数传感器的电学信号中第t个参数，R_tmin为各标定信号的标定电学信号中第t个参数的最小值，R_tmax为各标定信号的标定电学信号中第t个参数的最大值。