Nâng cao độ chính xác cân băng tải bằng bộ lọc Median và EMA trong xử lý tín hiệu cảm biến tải trọng

Tóm tắt

Hệ thống cân băng tải đóng vai trò quan trọng trong các dây chuyền sản xuất công nghiệp như khai thác khoáng sản, nhà máy nhiệt điện, xi măng hay chế biến vật liệu rời. Nhiệm vụ chính của hệ thống này là đo lường khối lượng vật liệu được vận chuyển liên tục, giúp doanh nghiệp theo dõi sản lượng, tối ưu hóa quá trình sản xuất và duy trì chất lượng sản phẩm đầu ra. Bài báo trình bày một phương pháp lọc tín hiệu kết hợp giữa bộ lọc trung vị (Median) và bộ lọc trung bình động lũy thừa (EMA) nhằm cải thiện độ ổn định và độ chính xác của tín hiệu cảm biến tải trọng trong hệ thống cân băng tải. Hệ thống được xây dựng trên nền tảng vi điều khiển STM32H743ZIT tích hợp ADC 24-bit và hệ điều hành thời gian thực FreeRTOS. Tín hiệu được xử lý qua chuỗi lọc Median bậc 7 và EMA với hệ số α=0,3 trước khi hiệu chuẩn và tính toán lưu lượng. Thử nghiệm tại dây chuyền thực tế cho thấy, giải pháp giúp giảm nhiễu xung hơn 68%, độ lệch chuẩn tín hiệu giảm hơn 62%, độ trễ chỉ khoảng 104 ms, sai số đo khối lượng duy trì dưới ±1,2%. Kết quả cho thấy phương pháp có tiềm năng ứng dụng cao trong các môi trường công nghiệp có nhiễu mạnh.