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直讀光譜儀器軟件數(shù)據(jù)計(jì)算預(yù)處理

發(fā)布時間:2020-05-20 10:51:25         點(diǎn)擊:5254

光譜儀的定量分析中的誤差來源是多種多樣的,但是可以通過計(jì)算機(jī)的軟件在測量數(shù)據(jù)進(jìn)行正式處理之前,進(jìn)行預(yù)處理。

對數(shù)據(jù)分別進(jìn)行處理,首先要將各元素的數(shù)據(jù)分離開來,另外,為提高和改善數(shù)據(jù)的質(zhì)量,節(jié)約處理數(shù)據(jù)的時間,也需要對各元素的數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)募庸?/span>,所有這一切都是數(shù)據(jù)預(yù)處理承擔(dān)任務(wù),其中主要內(nèi)容包括:元素通道光電流的積分電壓的分路,數(shù)據(jù)編輯,數(shù)據(jù)的模/數(shù)轉(zhuǎn)換,數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換,去除電平漂移,去除或提取趨勢項(xiàng),平滑濾波器等。

對光電直讀光譜儀而言,這些項(xiàng)目的預(yù)處理并不是所有數(shù)據(jù)處理過程都需要,它是根據(jù)具體情況進(jìn)行取舍,下面介紹兩種對光譜儀的定量分析減少誤差有用的方法。

直讀光譜儀軟件數(shù)據(jù)計(jì)算預(yù)處理

直讀光譜儀軟件數(shù)據(jù)計(jì)算預(yù)處理

去除測量數(shù)據(jù)中的電平漂移

在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中,由于應(yīng)用了大量的電子器件,這些器件大多數(shù)對溫度比較敏感,其工作特性也隨溫度變化而變化。反映在輸出上,是使輸出零電平隨溫度變化而有緩慢的漂移。這種電平漂移必定會疊加到測量的數(shù)據(jù)上,從而導(dǎo)致測量誤差的增加。為了提高處理的精度,通常采用試驗(yàn)性均值來檢拾電平漂移。

由于溫度變化是一個非常緩慢的量,一般來說,它比要測量的物理量的變化緩慢得多。因而幾乎可以看成是一個直流分量。只要每隔一定時間,對系統(tǒng)的零電平進(jìn)行采樣,然后在某一段時間區(qū)間, 將這些采樣值取平均,得到的平均值就可以作為這一段時間區(qū)間的輸出零電平漂移值。被測各點(diǎn)數(shù)據(jù)值減去此平均值,就可得到受漂移影響很小的數(shù)據(jù)值,從而使數(shù)據(jù)基本上去除了所包含的電平漂移分量。

檢拾測量數(shù)據(jù)中的奇異項(xiàng)

測量數(shù)據(jù)在傳輸過程中,由于有強(qiáng)干擾或意外情況,有可能丟掉數(shù)據(jù)點(diǎn)或出現(xiàn)有較大誤差的數(shù)據(jù)點(diǎn)。在數(shù)據(jù)處理時,這些錯誤的數(shù)據(jù)點(diǎn)便混在大量正確數(shù)據(jù)之中,作為正確數(shù)據(jù)而出現(xiàn)。但是,這些點(diǎn)的數(shù)據(jù)并不真正代表被測光強(qiáng)值的實(shí)際值,而是在測量過程中偶爾出現(xiàn)的壞點(diǎn)。我們稱這種數(shù)據(jù)點(diǎn)為奇異項(xiàng)。

這些奇異項(xiàng)的存在,會使數(shù)據(jù)處理誤差大大增加。例如,我們想求某一被測光強(qiáng)值的平均值。它們從4t4時刻的取值分別為10、12、 12、 14。 其平均值應(yīng)為12。如果其中一項(xiàng) l3時刻的取值由于某種原因丟掉了,也就是說,出現(xiàn)了奇異項(xiàng)。那么, 4個點(diǎn)的平均值就由12降至為9。這個均值誤差是由奇異項(xiàng)引起的。為了盡可能減小數(shù)據(jù)處理誤差,在數(shù)據(jù)處理以前,我們要把這些奇異項(xiàng)檢拾起來,同時在該點(diǎn)位置上補(bǔ)上-一個合適的值。

眾所周知,任何一個物理量的變化總是從大到小或從小到大平滑地變化的。例如,溫度的上升和下降。它不可能在前一小時刻為100度,而在很短的后一個時刻就突變?yōu)?/span>0,以后又隨之變成100度。也就是說,任何物理量的變化有它本身的連續(xù)性。

 

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