量若干个测量区间中的标准校核点(取样点得数量取决于产品精度要求)，对黑箱系统测量后的输出数据进行对比，即可得到黑箱系统的输出值与真值之间的较高分段密度的插值数据表或简单的修正函数，并写入特征码储存器4。实际使用中智能移动处理器模块5通过对应的软件，获得特征码储存器4中储存的特征码表或修正函数后，很容易通过插值、最大似然估计法或最小二乘法等数值处理方法，得出黑箱系统当前的输出值对应的准确测量值，这对于非等精度的测量系统特别有价值。利用智能移动处理器模块5具备相对于单片机系统而言处理速度快得多，及海量内存中可暂存大量数据的优点，本实用新型还可以通过大规模的反复采样消除随机性系统误差。同时，特征码还可以向正在智能移动处理器模块5上运行的软件传输本设备的识别编码、精度等级、调用软件中何种数据库、采用何种计算公式(如常用的最小二乘数据拟合法，或分段多项式插值法等)和运算模块，使得单个程序可以用于控制，读取和算出不同类型的电子测量产品的测量值，也可以让软件轻易排除偏离真值范围较大的粗大误差。这就实现了厂家对电子测量产品的出厂精确校准和标定。因本实用新型的测量产品将全部误差统一在一个黑箱中，消除了系统累积误差，所以此标定精度基本上不受传感器和其他电路中电子元件本身的精度和批次误差的干扰，从而在降低元器件成本和提高产品合格率的同时，保证了产品相对常规测量仪器具备更高的测量精度。当然，厂家也可因精度和成本要求变化，沿用采用严格筛选各传感器和电子元件性能参数稳定性的方法来减少出厂标定的工作量。相对于完全依赖软件处理的虚拟仪器而言，在测量系统中引入特征码储存器4，利用测量仪器设备出厂前标定时将真值与测量系统的输出值之间的插值数据等写入特征码储存器4，可以极大简化软件处理工作。这使得本实用新型的系统相对虚拟仪器的模式，更适合与处理器性能比个人电脑低几个数量级的移动处理器进行对接。
[0022]此外，相对于依赖硬件电路保障测量精度的测量系统来说，本实用新型的测量系统具备可以在使用中方便随时校正的优点。举例来说，采用本实用新型原理制造的血糖仪，当用户认为或怀疑长期使用后仪器因为电子元件老化等原因造成准确度降低时，可向生产厂家或销售商申请或购买若干标定有标准血糖数值的校正试纸，对血糖仪进行工人校正和重新标定，将若干校正点的校准数据输入APP，再由智能移动处理器模块5写入特征码储存器4，从而恢复，甚至得到比出厂时更高的测量精度一一此时提高测量精度就可作为厂家的增值服务。体脂测量仪的校准方法类似，用若干标准阻抗模块校准即可。此时，在APP上进行校准操作，比起智能传感器或者专业测量仪器需要专用的编程器和输入写入终端来说方便得多，也不需要行业专家进行编程操作。
[0023]作为优选，本实用新型的产品可在基本信号调理电路2中可与一个或者若干个简单的，具备完全的信号调理功能的调理电路进行平行捆绑，以便于产品在脱离智能移动处理器模块5参与信号处理的情况下，实现较低精度的基本测量功能，或者完成温度测试以实现温度漂移校正等功能。这可以使产品实现拥有快速测量和高精度测量两方面的功能。举例说，设计一个可用于测量体重，和利用生物电阻抗法测量体脂率的多功能电子称，因为体重测试电路和电子元件技术成熟，成本较低，则可完整构建对应体重测试所需的基本信号调理电路2中相应电路，而精确测量体脂率测试所需的信号调理和校正电路过于复杂，则可简化其对应的基本信号调理电路2中相应电路，将尽可能多的信号调理和校正工作转移到智能移动处理器模块5。
[0024]作为优选，对于某些测量精度受温度影响较大的测量设备，可在传感器模块I中增设温度传感器，并将传感器模块1，基本信号调理电路2和基本数据处理和通讯模块3这三者所构成的黑箱系统的温度漂移修正值或温度漂移函数写入特征码储存器4，以排除温度变化对测量精度的影响。
[0025]需指出，本实用新型中，说明书和说明书附图中所列举的实施例仅用于形象说明和披露技术方案。对于说明书中的一种可行技术方案的实施例，同行业技术人员很容易通过无创造性的局部改变对实施例进行等同替代。因此本实用新型的保护范围不限于说明书中的描述，而应以权利要求书为准。
【主权项】
1.一种高精度低成本的电子测量系统，其特征在于:包含传感器模块(I)、基本信号调理电路(2)、基本数据处理和通讯模块(3)、特征码存储器(4)功能模块； 所述传感器模块(I)包含一个或若干个同类或不同类型传感器及其安装支架的附件，并可将电信号传输给基本信号调理电路(2);所述基本信号调理电路(2)将电信号进行基本调理操作后将信号传输至基本数据处理和通讯模块(3);所述特征码存储器(4)功能模块与基本数据处理和通讯模块(3)相连接，并可由后者进行数据读取和写入。2.根据权利要求1所述的一种高精度低成本的电子测量系统，其特征在于:所述的基本信号调理电路(2)部件采用精简化设计，仅提供放大和模数转换的基本调理操作电路，同时精简或省略滤波操作电路，以最大程度降低电路本身引入测量系统的额外误差。3.根据权利要求1所述的一种高精度低成本的电子测量系统，其特征在于:所述的基本数据处理和通讯模块(3)包含微控制单元M⑶或PLC，以及蓝牙、Zigbee或W1-Fi的无线数据传输模块，以便于和智能移动设备进行通讯和数据交换，起到网络适配器功能;此外基本数据处理和通讯模块(3)也能将从移动智能设备获取的数据和校正和控制代码写入特征码存储器(4)，即起到数据读写控制器功能。4.根据权利要求1所述的一种高精度低成本的电子测量系统，其特征在于:所述的特征码存储器(4)是掉电后数据非易失，耐频繁读写的EEPROM或FLASH ROM芯片，储存有电子测量系统与APP通讯识别所需的电路系统整体特征码表作为测量系统的身份验证描述信息，以供APP收到调理转换后的传感器信息并进行处理时，选择合适的计算模型;特征码存储器(4)中还储存有数据校正特征码表格或校正函数;且上述特征码存储器(4)中储存数据均可通过基本数据处理和通讯模块(3)寻址并传输给智能移动设备内的APP进行处理。
【专利摘要】本实用新型公开了一种高精度低成本的电子测量系统，属于电子测量仪器领域。本系统包含传感器模块、基本信号调理电路、基本数据处理和通讯模块、特征码存储器功能模块；所述传感器模块包含一个或若干个同类或不同类型传感器及其安装支架的附件，并将电信号传输给基本信号调理电路；基本信号调理电路将电信号进行基本调理操作后将信号传输至基本数据处理和通讯模块；所述特征码存储器功能模块与基本数据处理和通讯模块相连接，并可由后者进行数据读取和写入。本实用新型解决了现有电子测量系统无法兼顾成本、体积和测量精度三方面的矛盾，可用于制造独立的高精度电子测量仪器，也可用于各种不同设备中的高性能测量模块。
【IPC分类】G01D21/00, G01D21/02
【公开号】CN205352438
【申请号】CN201521075395
【发明人】赵文扬, 李影
【申请人】杭州睿恂唯信科技有限公司
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2015年12月18日