动态传感器校准：嵌入式场景下旋转测量电感传感器的校准方案咨询

前置逻辑：信号活动性判别 #

先做旋转状态判定，避免停转阶段的无效值干扰校准参数：

• 取最近20~50个采样点计算峰峰值，若峰峰值低于预设阈值（可根据传感器正常旋转时的最小输出幅值调整，参考值为10），判定为停转状态，冻结所有校准参数不更新。
• 峰峰值超过阈值时判定为旋转状态，仅在该状态下执行后续校准逻辑。
  该逻辑可彻底解决停转阶段移动平均偏离真实值的问题。

可向内收缩的动态极值校准机制 #

放弃全局极值统计逻辑，选用以下两种嵌入式友好的实现方案：

方案1：带衰减的极值更新（内存占用极低，适合资源极受限的MCU） #

给当前记录的最小值、最大值设置独立的衰减计数器，让极值范围具备缓慢向内收缩的能力，异常值仅会短期影响校准范围，不会造成永久偏移：

// 可根据实际场景调整参数
#define ATTEN_PERIOD 60000    // 极值衰减周期，单位ms，参考值1分钟
#define ATTEN_STEP 1          // 每次衰减步长
#define MIN_AMPLITUDE 20      // 保证最小输出幅值不低于该值，避免范围收缩为单点
static uint16_t calib_min = 2100, calib_max = 2200;
static uint32_t min_atten_tick = 0, max_atten_tick = 0;

// 旋转状态下每个采样点执行的极值更新逻辑
void update_calib(uint16_t sample) {
    uint32_t cur_tick = get_sys_tick();
    if (sample < calib_min) {
        calib_min = sample;
        min_atten_tick = cur_tick;
    }
    if (sample > calib_max) {
        calib_max = sample;
        max_atten_tick = cur_tick;
    }

    // 最小值衰减逻辑，可放在系统定时器回调中定期执行
    if (cur_tick - min_atten_tick > ATTEN_PERIOD) {
        if (calib_min < calib_max - MIN_AMPLITUDE) {
            calib_min += ATTEN_STEP;
        }
        min_atten_tick = cur_tick;
    }
    // 最大值衰减逻辑
    if (cur_tick - max_atten_tick > ATTEN_PERIOD) {
        if (calib_max > calib_min + MIN_AMPLITUDE) {
            calib_max -= ATTEN_STEP;
        }
        max_atten_tick = cur_tick;
    }
}

方案2：分块滑动窗极值统计（抗干扰能力更强，内存占用稍高） #

如果MCU内存足够，开一个对应10_{30分钟采样量的环形缓存，将缓存拆分为5}10个固定大小的块，每个块独立统计自身的最小值、最大值，全局校准用的最小值取所有块最小值的中位数/平均值，最大值取所有块最大值的中位数/平均值。旧块被新采样数据覆盖时，全局校准范围会自动更新，天然支持向内收缩，且单个异常值仅会影响一个块的统计结果，抗干扰能力远高于普通全局极值统计。 #

平均值计算优化 #

类正弦信号的平均值等价于峰峰值的中点，直接用(calib_min + calib_max) / 2计算即可，完全不需要移动平均算法，也不会受停转状态的影响。 #

补充优化：异常值前置过滤 #

在所有信号处理逻辑前加一阶限幅滤波：当前采样值与上一个有效值的差值超过预设的最大跳变阈值（参考值为正常旋转时单采样间隔最大跳变值的2倍）时，直接丢弃该采样值，不参与校准和旋转计数，进一步降低异常值的干扰。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Ron