基于μCOS-Ⅲ的整車式動態(tài)稱重儀表的研究與設(shè)計.pdf

1、采用動態(tài)軸重儀的高速公路收費站，經(jīng)常由于收費糾紛、車型檢測錯誤、稱重設(shè)備損壞不能進(jìn)行稱量等原因造成車輛的擁堵，究其原因是稱重設(shè)備的稱量精度不高、車型識別率不高、易損壞。用于對車輛進(jìn)行超限檢測的超限站，通常設(shè)有動態(tài)軸重儀的同時還需設(shè)有靜態(tài)汽車衡，其原因是軸重儀的稱量精度不高，需要靜態(tài)汽車衡對車輛進(jìn)行復(fù)檢，造成了超限站占地面積大、設(shè)備利用率低、建設(shè)成本高。因此迫切需要新型的動態(tài)稱重設(shè)備。
　　目前，動態(tài)稱重技術(shù)由于具有稱量通行速度快、

2、能夠檢測車型等優(yōu)點已經(jīng)成為稱重技術(shù)的發(fā)展方向且被廣泛應(yīng)用。動態(tài)稱重技術(shù)通常采用軸重儀實現(xiàn)，但由于其單軸稱量精度受較多因素影響，單軸稱量精度低，且單軸稱重誤差的累加造成整車稱量精度難以保證。針對軸重儀動態(tài)稱重的精度問題，及高速路計重收費系統(tǒng)和超限檢測需要檢測車輛單軸重量、識別車輛軸型，出現(xiàn)了不同秤臺結(jié)構(gòu)的整車式動態(tài)稱重方案。其一，在靜態(tài)汽車衡的前端添加單臺面軸重儀，用于檢測單軸重量及軸型，保證了整車的稱量精度，但對于單軸稱量精度并未提高;

3、其二，將多個軸重儀進(jìn)行拼接組成大臺面，這將導(dǎo)致傳感器數(shù)量的倍增，需要更多的采集通道，對儀表硬件性能要求較高，設(shè)備成本較高，同時由于臺面的安裝固定問題，秤臺的移位嚴(yán)重影響稱重效果，且其單軸稱重精度也與軸重儀稱量精度相似。
　　針對動態(tài)軸重儀的單軸重量稱量精度不高、整車重量稱量精度難以保證及現(xiàn)有的整車式動態(tài)稱重系統(tǒng)對單軸重量稱量精度不高、車型識別率低的問題，基于靜態(tài)汽車衡秤臺技術(shù)，本文設(shè)計了采用嵌入式實時操作系統(tǒng)μCOS-Ⅲ的整車式動

4、態(tài)稱重儀表，采用專家算法分割車輛的上秤過程數(shù)據(jù)，分離出車輛單軸重量，識別車輛的軸型，提高整車及單軸重量稱量精度的同時提高車輛軸型的識別率。
　　本文首先研究了車輛的上秤運動模型、秤臺在車輛作用下的受迫運動規(guī)律、ADC數(shù)據(jù)采集的量化噪聲及降低該噪聲提高采樣精度的方法。研究了傳感器并聯(lián)減少采樣通道的可行性，及傳感器并聯(lián)的先決條件。設(shè)計了整車式動態(tài)稱重儀表的硬件電路，并結(jié)合其控制核心MCU的OS特性，研究了嵌入式實時操作系統(tǒng)μCOS-Ⅲ