中所示的控制回路中；单片机为控制器，步进电机为执行器，压力泵为被控对象，

 

与扩散硅压力传感器山东曝气头 一起，构成负反馈回路。该系统给定值是压力设定值

（U），被控量是压力泵输出压力值，控制器的输出为步进电机脉冲值（N）。整个闭环

回路中单片机根据设定值与输出值之间的偏差e对步进电机进行控制，相对开环控制提高

了控制精度。

　　压力信号的数字滤波在数据采集系统的数据采样通道通常会存在干扰信号，16位

AD7705片内含有一个低通滤波器和后置滤波器，具有一定的滤波能力。同时利用单片机

的运算功能，设计数字滤波器，滤除信号中无用成分，以提高信号质量。

　　均值滤波是在输入的N个采样数据ix（i＝1～N）中，寻找这样一个y，使y与各采样

值之间偏差的平方和最小，即使21minNiEyx（3）压力发生装置结构示意图步进电机由

一元函数求极值的原理，可得NixNy1（4）式（4）即为均滤波的表达式。采用均值滤波

后，信噪比提高了N倍。由式（4）知，均值法对信号的平滑滤波程度取决于N.当N较大时，

平滑度高，但灵敏度低，即外界信号的变化对测量计算结果y影响小；当N较小时，平滑

度低，但灵敏度高。

　　取N＝14，除掉最大两个读数和最小的两个读数，求剩余的10个读数的均值，这个

值即是最终的测量结果。压力的分段控制产生设定压力的控制方法是；根据设定值与输出

值之间的偏差e来进行反馈控制，偏差为零时便完成了一次压力设定。压力的控制采用分

段控制的方法，根据实验数据分析，根据偏差e的大小将控制分为3个区间，每个区间内

步进电机脉冲数与e之间对应一个函数关系。