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中位值平均滤波法应用与光伏组件冰雹测试
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冰雹测试机的作用
冰雹测试机适用于IEC61215-MQT17，用来验证组件是否能够承受冰雹的冲击。
下图为质卫科技冰雹测试机：
1、冰雹测试机结构如下：
1.1 冰雹速度测试结构
如上述图片中，1、储气罐，根据冰球的直径选择相应的气量存储在气罐里；2、发射气缸；3、枪膛，存放要发射的冰球；4、上检测探头；5、下检测探头。
1.2 冰雹速度测试原理
当发射气缸打开时，将存储在储气罐里的压缩气体释放，推动存储在枪膛里的冰球，使其脱离枪膛，做垂直向下运动。
当冰球经过下方上检测探头时，上检测探头触发上升沿信号给微秒计时器，此时微秒计时器开始计时。
当冰球经过下检测探头时，下检测探头触发上升沿信号给微秒计时器，此时微秒计时器停止计时。
这样，微秒计时器记录到冰球经过上、下检测探头的准确计时时间。
冰球速度=上下检测探头的距离 / 检测时间。
2、冰雹测试测速不正确
然而，实际测试过程中，经常出现冰球速度不稳定的现象。冰雹测试测速不正确主要原因之一是制作的冰球透明度是不均匀的
这样，就造成冰球不同位置透光度不一样，光钎放大器接收到的信号非常混乱，检测到多个触发波形，这样测得的速度也就不正确了。
图1、信号混乱
3、传统的改善方法
传统的方法是：在制作冰球的水里掺入牛奶、墨水等方式，来保证冰球透明度是一致的。
其信号图如下所示，测试得到的速度是稳定的。
但这些方法使得相同尺寸的冰球，密度发生了变化，即相同直径条件下，冰球重量超出了标准要求范围。这样的测试，得到的数据也就没有参考价值。
4、我们的解决方案
质卫科技采用“中位值平均滤波法”来消除因冰球透明度不均匀造成光钎放大器接收到的信号混乱，计速不正确的问题。
“中位值平均滤波法”常用于温度监测控制过程中。由于工业控制对象的环境比较恶劣，干扰较多，如环境温度、电厂、磁场，所以为了减少对采集值的干扰，对输入的数据进行滤波是非常必要的。
我们将这种方法应用于冰雹测速，取得了很好的结果，测得的速度值正确率非常高，有效避免了测速不正确的情况发生。
4.1 中位值平均滤波法
“中位值平均滤波法”是连续采集N个数据，去掉一个最大值和一个最小值，然后对剩下的数据取平均值，这样就可以滤除干扰的最大值和最小值，将干扰的因素降到最低，使得到的平均值更加接近于真实值。
4.2 中位值平均滤波法应用的效果
通过”中位值平均滤波法“，可以不用在制作冰球的水里掺入牛奶、墨水等方式，使制作的冰球更加接近于自然条件下形成的冰球。使组件测试得到的数据更具参考价值。
图2-图4 冰球直径25mm使用中值平均滤波法测的值非常稳定且偏差非常小
测试报告如下所示，测试结果都在标准要求的范围内。
5、结语与展望
中位值平均滤波法的成功应用，解决了冰雹测速的核心痛点，还原了自然冰雹的真实特性。
未来，质卫科技将持续优化检测算法，通过高精度数据为光伏组件安全保驾护航。
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