基于過采樣技術的動態(tài)汽車稱重儀的設計.pdf

1、公路運輸中各地車輛超限超載現(xiàn)象嚴重，對道路的破壞嚴重，甚至出現(xiàn)壓斷橋梁，阻斷交通的現(xiàn)象，給我國的公路和橋梁帶來極大的破壞，增加了國家在道路維修上的費用，造成不可估計的經濟損失。使用動態(tài)汽車衡稱重可以有效遏止車輛的超重行為，利用汽車衡的監(jiān)測結果，可以有效評估公路、橋梁的安全狀態(tài)。有關部門可以根據(jù)動態(tài)汽車衡稱重結果進行計重收費以便對公路車輛運輸進行嚴格有效的管理。目前國內外各種汽車動態(tài)稱重產品在汽車低速小于5Km/h時精度較高，但當汽車速度

2、在20Km/h～30Km/h時精度仍然不能滿足要求。
　　 動態(tài)汽車衡中的關鍵部分是動態(tài)稱重儀表，又稱動態(tài)稱重系統(tǒng)，它是一種軟硬件結合的平臺，在我國已有多年的發(fā)展，其核心技術——稱重儀表的研究與開發(fā)格外受人關注。目前的動態(tài)稱重系統(tǒng)由于缺乏對影響汽車動態(tài)稱重的干擾因素作系統(tǒng)分析，未對檢測信號作深層次的處理，因此檢測精度和汽車通過速度的問題一直未能得到很好地解決。
　　 本文首先對稱重本體——汽車的運動狀態(tài)和動力特性進行了深

3、入的分析與研究，并得出這樣一個結論：汽車的振動是影響動態(tài)稱重效果的關鍵因素，要想使靜態(tài)軸載比較準確地反映出來就必須根據(jù)振動產生的原因有效的減緩和消除振動。
　　 其次對采樣數(shù)據(jù)進行了分析，選擇有效的采樣數(shù)據(jù)區(qū)域。動態(tài)稱量時，輪軸通過稱重臺面過程中，由于上下秤臺時以及經過秤臺表面時的抖動所帶來的干擾，導致很多采樣值大大偏離輪軸重量的真實值。這樣系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)不僅有真實軸重數(shù)據(jù)，還有輪軸沒有完全駛入稱重臺面時采集到的無效數(shù)據(jù)。為了

4、提高計算精度，必須去除此類無效數(shù)據(jù)。
　　 接下來在研究了多種方案后提出了一種過采樣方法有效地解決了稱重精度的問題。在充分利用AD采樣速率的條件下，過采樣技術減小量化誤差，并獲得與高分辨率相應的信噪比，增加被測數(shù)據(jù)的有效位數(shù)，提高AD的分辨率。通過過采樣方法處理后的采樣信號，使動態(tài)軸重式汽車衡在保證其稱量達1[％]精度時，提高稱重過車速度。
　　 最后根據(jù)實際需要設計硬件電路。包括數(shù)據(jù)單片機外圍電路、數(shù)據(jù)采集電路、數(shù)據(jù)通