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龍圖騰網(wǎng)恭喜上海物圖智能科技有限公司申請的專利一種基于卡爾曼濾波算法的通風柜微風速傳感器獲國家發(fā)明授權專利權，本發(fā)明授權專利權由國家知識產(chǎn)權局授予，授權公告號為：CN113406353B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權局官網(wǎng)在2025-04-01發(fā)布的發(fā)明授權授權公告中獲悉：該發(fā)明授權的專利申請?zhí)?專利號為：202110515284.8，技術領域涉及：G01P5/12；該發(fā)明授權一種基于卡爾曼濾波算法的通風柜微風速傳感器是由程鵬;馮國建;彭凌捷設計研發(fā)完成，并于2021-05-13向國家知識產(chǎn)權局提交的專利申請。

本一種基于卡爾曼濾波算法的通風柜微風速傳感器在說明書摘要公布了：本發(fā)明公開了一種基于卡爾曼濾波算法的通風柜微風速傳感器，包括蓋子、底座以及安裝在蓋子和底座內部之間的PCB線路板，所述蓋子的頂部靠近兩側邊緣處均開設有固定孔，所述蓋子的頂部中心處開設有空氣通過口，所述蓋子的頂部開設有第一螺絲過孔，所述蓋子的內部頂面中心處固定有第一連接圓管，所述蓋子的內部頂面且位于第一連接圓管的內部處固定有方形進氣通道管。本發(fā)明中，采用的微風速傳感器受環(huán)境溫度和濕度的影響較小，并且通過溫度標定可以進一步減小由于溫度變化產(chǎn)生的誤差，在單片機內使用卡爾曼濾波對采集到的電壓信號進行濾波處理，有效抑制和防止了電路中噪聲對電壓信號的干擾，使得輸出結果更加精確，擾動非常小。

本發(fā)明授權一種基于卡爾曼濾波算法的通風柜微風速傳感器在權利要求書中公布了：1.一種基于卡爾曼濾波算法的通風柜微風速傳感器的測量方法，其特征在于：微風速傳感器包括蓋子1、底座6以及安裝在蓋子1和底座6內部之間的PCB線路板3，所述蓋子1的頂部靠近兩側邊緣處均開設有固定孔2，所述蓋子1的頂部中心處開設有空氣通過口12，所述蓋子1的頂部開設有第一螺絲過孔11，所述蓋子1的內部頂面中心處固定有第一連接圓管18，所述蓋子1的內部頂面且位于第一連接圓管18的內部處固定有方形進氣通道管17，且方形進氣通道管17的頂部與空氣通過口12連通；所述底座6的內部底面靠近兩側邊緣處均固定有支撐柱14，兩個所述支撐柱14的內部均開設有第一螺紋孔4，所述底座6的外表面等距開設有三個調試孔20，所述底座6的內部底面中心處固定有第二連接圓管19，所述底座6的一側開設有放置槽8，所述底座6的底部中心處開設有進風口15；所述PCB線路板3的中心處開設有圓形通孔9，所述PCB線路板3的底部靠近圓形通孔9的一側固定有微風速傳感器16，所述PCB線路板3的底部靠近一側邊緣處固定有接線端子13，所述接線端子13位于放置槽8的內部；所述微風速傳感器16的中心處開設有長方形過孔1601，且長方形過孔1601的內徑與方形進氣通道管17的內徑相等；所述微風速傳感器16采用MEMS半導體芯片的WIN數(shù)字風速計的SMD貼片封裝，所述PCB線路板3包括有NTC熱敏電阻和STM32F072CBT6單片機；測量方法，包括以下步驟：S1、一定風速的空氣從微風速傳感器16的測速通道流過，微風速傳感器16接收后以差分電壓信號的形式發(fā)送信號；S2、通過NTC熱敏電阻的電壓信號處理為0～3.3V范圍的直流電壓信號后傳遞到單片機上；S3、在自建的小型風洞中對電壓-風速關系進行測量，取多組數(shù)據(jù)進行多項式擬合，且擬合優(yōu)度R2＝0.999，將擬合出來的多項式作為電壓-風速的映射關系；S4、通過控制自建的小型風洞中的空氣溫度，在不同的恒定環(huán)境溫度下進行多次標定，得出不同溫度下的電壓風速關系式，用以減小由溫度變化產(chǎn)生的誤差；在S2的操作步驟中，還包括以下步驟：S201、環(huán)境溫度的信號處理：通過NTC熱敏電阻的計算公式計算，將接收到的直流電壓信號轉化為實際溫度；S202、風速信號處理：通過電壓-風速關系式將接收到的直流電壓信號進行計算得出對應風速大小；S203、根據(jù)標定好的關系式，選用對應環(huán)境溫度下的電壓-風速關系式將電壓信號映射為風速；S204、采集環(huán)境溫度與微風速傳感器16芯片的微壓差信號，建立非線性動態(tài)系統(tǒng)下的卡爾曼濾波的狀態(tài)方程和觀測方程，根據(jù)卡爾曼濾波的狀態(tài)方程和觀測方程，建立卡爾曼濾波模型；S205、確定非線性動態(tài)系統(tǒng)的初始化狀態(tài)，即確認初始歷元的狀態(tài)參數(shù)初值，方差矩陣初值以及動態(tài)噪聲初始方差矩陣；S206、基于初始歷元的狀態(tài)方程和觀測方程，由卡爾曼濾波遞推方程對狀態(tài)參數(shù)初值，方差矩陣初值及動態(tài)噪聲方差矩陣進行濾波，獲取新的濾波值；S207、根據(jù)當前的測量的風速和上一時刻的預測的風速和誤差，計算得到當前的最優(yōu)風速，再預測下一時刻的風速。

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