专利名称：一种基于双线性插值算法的水膜厚度传感器实现方法
技术领域：
采用双线性插值算法的水膜厚度检测传感器实现方法属于微波測量技术的參数估计领域，具体用于对不同温度下水膜厚度标定数据的估计。
背景技术：
近年来，高速公路建设的规模十分巨大，因此大量公路路面的监测和维护日益重要。公路路面在实际的使用过程中，积水会对整个路面结构产生不利的影响，并极大的増大 了交通事故的发生几率。水膜厚度检测传感器能够准确測量路面积水厚度，从而实现公路路面的实时测量和预警，对于高速公路系统的信息化和智能化以及交通事故的预防预警有着十分重要的意义。水膜厚度检测传感器要求具有较高的分辨率，因此需要測量精确的标定数据以提高传感器的性能。然而，实际水膜厚度测试值受到环境温度的显著影响，导致温度漂移现象的发生，误差较大，同时由于实际测量条件限制，从而无法得到大量的不同温度下的水膜厚度标定数据以用于传感器的标定。本发明采用双线性插值的方法分别对温度和水膜厚度数据进行线性插值，插值方法简单，计算速度快，精度高，降低了温度效应对水膜厚度测量的影响，提高了測量分辨率，同时，数据最终通过最小二乗法查找进一歩降低了测量误差。
发明内容
技术问题本发明的目的是提出ー种基于双线性插值算法的水膜厚度检测传感器实现方法，应用该方法可以显著减少标定数据的采集量，补偿温度效应误差，提高测量分辨率。技术方案为解决上述技术问题，本发明是提出ー种基于双线性插值算法的水膜厚度检测传感器实现方法，该方法包括以下步骤
步骤a、測量不同温度Tk下不同水膜厚度Hi对应的幅度值Aik和相位值Pik，
其中k={l，2，···，!!}，η代表选取温度值的个数，实际Tk值根据温度测量范围决定；i={l, 2，…，m}，m代表选取水膜厚度值的个数，水膜厚度Hi值根据水膜厚度測量精度选择；步骤b、測量当前温度Ttl,对温度分段线性插值，得到当前温度下的幅度值Amtl和相位值Pm。，其中 Ttl e [T1, TJ ；
步骤C、对水膜厚度H分段线性插值，每段插入X个点，X为自然数，得到水膜厚度H下的幅度值A (T。，Hp和相位值P (TojHj) ； Ttl为当前温度，Hj为不同水膜的厚度;
步骤d、实时测量得到当前温度Ttl和水膜厚度H下的幅度值A (Ttl, H)和相位值P (T0,H)，运用最小ニ乘法查到最合适的ニ维点，即min={ [A (TqjHj)- A (T0,H)]2+[P (TqjHj)-A (T0, Η)]2)}对应的j值，得到此时当前水膜厚度H ；
水膜厚度H下的幅度值A和相位值P ;当前温度Ttl，j代表差值后水膜点个数。优选的，步骤b中，温度分段线性差值为当前温度下的幅度值Amtl和相位值Pmtl分别为
权利要求
1.ー种基于双线性插值算法的水膜厚度检测传感器实现方法，其特征在于该方法包括以下步骤 步骤a、測量不同温度Tk下不同水膜厚度Hi对应的幅度值Aik和相位值Pik， 其中k={l，2，···，!!}，η代表选取温度值的个数，实际Tk值根据温度测量范围决定；i={l, 2，…，m}，m代表选取水膜厚度值的个数，水膜厚度Hi值根据水膜厚度測量精度选择； 步骤b、測量当前温度Ttl,对温度分段线性插值，得到当前温度下的幅度值Amtl和相位值Pm。，其中 Ttl e [T1, TJ ； 步骤C、对水膜厚度H分段线性插值，每段插入X个点，X为自然数，得到水膜厚度H下的幅度值A (T。，Hp和相位值P (TojHj) ； Ttl为当前温度，Hj为不同水膜的厚度; 步骤d、实时测量得到当前温度Ttl和水膜厚度H下的幅度值A (Ttl, H)和相位值P (T0,H)，运用最小ニ乘法查到最合适的ニ维点，即min={ [A (TqjHj)- A (T0,H)]2+[P (TqjHj)-A (T0, Η)]2)}对应的j值，得到此时当前水膜厚度H ； 水膜厚度H下的幅度值A和相位值P ;当前温度Ttl，j代表差值后水膜点个数。
2.根据权利要求I所述的基于双线性插值算法的水膜厚度检测传感器实现方法，步骤b中，温度分段线性差值为当前温度下的幅度值Amtl和相位值Pmtl分别为
3.根据权利要求I所述的基于双线性插值算法的水膜厚度检测传感器实现方法，步骤c中水膜厚度H分段线性差值为He [Hb, Hb+1], b e [I, m-1] 当前温度值Ttl下的幅度值Am和相位值P^1
全文摘要
本发明公开一种基于双线性插值算法的水膜厚度检测传感器实现方法，该方法包括以下步骤步骤a、测量不同温度Tk下不同水膜厚度Hi对应的幅度值Aik和相位值Pik,其中k={1,2,…,n}；i={1,2,…,m}，m代表选取水膜厚度值的个数，水膜厚度Hi值根据水膜厚度测量精度选择；步骤b、测量当前温度T0，对温度分段线性插值，得到当前温度下的幅度值Am0和相位值Pm0，其中T0∈[T1,Tn]。通过本发明的水膜厚度检测传感器的双线性插值算法减少了标定数据的采集量，提高了标定效率，加快了计算速度，改善了测量分辨率，降低了温漂现象，使得水膜厚度检测传感器的性能有了显著提高。
文档编号G01B15/02GK102645186SQ20121014302
公开日2012年8月22日 申请日期2012年5月10日 优先权日2012年5月10日
发明者刘红, 殷刚毅, 韩磊, 黄庆安 申请人:东南大学