零相移带通滤波器在摆轮静平衡系统中的应用

蔡 月，许连阁

（辽宁机电职业技术学院自动控制工程系 辽宁 丹东 118009）

1 引言

手表在日常生活中非常普及，人们在选购手表的时候，通常以走时是否精准为第一要求，而摆轮运转的平均与否直接影响手表走时的精确度。因此，摆轮是否平衡，是手表是否走时精确地关键。若摆轮出现不平衡情况，则需要对其进行加工，从而消除摆轮的偏重量，实现摆轮静平衡。在这一过程中，需要将摆轮偏重传感器输出的偏重数据以及偏重角度采集并进行处理。

目前的摆轮静平衡系统的数据采集与处理，应用的是硬件搭建的滤波器，但是表摆轮偏重量数据并不是在静态环境下测得的，因此，难免会受到外界环境以及传感器噪声的影响，导致测量数据中包含大量不同性质的噪声。由于摆轮静平衡系统对于信号调理过程要求极高，包括低滤波器、高Q值带通滤波器，以及对相位及其敏感的角度检测等要求非常高，只有这样，才有可能设计出精度高的钟表。因此，仅仅用一般的滤波器进行数据的处理，是达不到要求精度的，只有高精度的滤波器才可以达到要求。但是能够达到相对高精度的硬件滤波器又存在着结构复杂、成本价格以及维护价格昂贵、且精度随着零件的磨损而逐渐降低；同时随着科技的发展，很多先进的算法被研究出来，但是在硬件滤波器上却不能实现。为解决上述问题，本文针对手表摆轮静平衡系统中的偏重传感器输出信号处理，设计了一款在MATLAB软件上就能实现的零相移带通滤波器，给出了其设计方法与仿真模型的参数设置，并用仿真结果证明了它的正确性与有效性。……