如何设计并准确得到测量系统或者传感器的动态补偿滤波器，是实现动态补偿的关键，是改善测量系统或者传感器动态性能的关键。因此，设计出动态特性补偿滤波器是本课题所要做的内容。如何设计动态特性补偿滤波器，在很早以前就形成了一套非常经典的理论：根据所要补偿的对象及其补偿后所要求的截止频率，根据巴特沃斯或者切比雪夫等逼近方法得到补偿合成系统的传递函数，然后将合成系统的传递函数除以被补偿的对象的传递函数，从而得到补偿滤波器的传递函数，最后通过有源滤波器实现这个传递函数。但其通常只能补偿一个固定的对象，本课题通过采用单片机控制数字电位器和模拟开关的方法，可以使所设计出的补偿滤波器可以补偿众多的一、二阶系统。

当对动态测量系统进行动态补偿后，其动态特性将得到改善，动态的测量误差将大大降低，从而能使人能更加深入的了解被测对象的各个参数的变化，对被测对象有更加深入和全面的了解，对许多瞬态过程的细节的了解也能更加深入。本课题所设计出的补偿滤波器能满足对工业上许多典型一、二阶测量系统的补偿，所以其意义不言而喻。

1.2  本课题所涉动态补偿技术技术的国内外研究现状

1.3  动态特性模拟补偿滤波器的实现技术的国内外研究现状

1.4  本课题所研究的内容

   （1）对一、二阶测量系统的动态特性进行研究分析，了解其动态特性的数学表达式，即其传递函数。

   （2）对数字电位器，模拟开关和单片机等芯片进行了解，合理正确的使用它们。

(3)本课题根据巴特沃斯低通滤波器[13]设计出合成补偿系统，然后将其传递函数除以测量系统的传递函数，从而得到补偿滤波器的传递函数。然后再通过若干个双二阶有源滤波器和一阶有源滤波器的级联来实现补偿滤波器的传递函数。创新点在于通过单片机控制数字电位器和模拟开关，使所设计的模拟补偿滤波器达到想要的阶数和使其能满足对工业上许多典型一二阶测量系统的动态补偿，使测量过程中的动态误差减小到允许的范围内。

（4）验证所设计的动态模拟补偿滤波器是否能满足对典型一二阶测量系统的补偿。

1.5  论文章节安排文献综述

本论文一共分为5章。

第1章为绪论，主要阐述了动态测量过程中动态补偿的重要性，以及本课题采用的理论和创新点。

第2章主要介绍了测量系统的动态特性补偿，该如何补偿，以及补偿单元函数的算法。

第3章主要对硬件电路设计做了详细介绍，对于电路参数的计算也作了详细说明，并且给出了整个电路的PCB图。

第4章主要是对所设计的电路进行仿真，并对仿真结果作出了详细的分析。

第5章对所设计的电路进行了实验调试，对调试结果作出了数据处理和详细分析。

1.6  本章小结

本章从动态测试中所会产生的动态误差，引出了动态模拟补偿滤波器的重要性，介绍了动态模拟补偿技术和该技术的国内外发展现状，然后对本课题的研究内容和创新点做了简要概述。然后，在本章的最后对论文的结构和各个章节的内容做了简要的说明。

2  测量系统动态特性模拟补偿传递函数设计和算法

2.1  补偿滤波器传递函数设计

对于测量系统的动态特性补偿的一般方法就是在该测量系统 的后面串连一个补偿单元 ，构成补偿合成系统（下文都简称为合成系统）：

                           （1）