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在整車稱量中軸計(jì)重與軸數(shù)統(tǒng)計(jì)的實(shí)現(xiàn)方法與流程

文檔序號(hào):12445730閱讀:610來源:國知局
在整車稱量中軸計(jì)重與軸數(shù)統(tǒng)計(jì)的實(shí)現(xiàn)方法與流程

本發(fā)明屬于交通信息化領(lǐng)域,提出一種高速公路上使用的整車稱重?cái)?shù)據(jù)的處理方法。



背景技術(shù):

高速公路整車稱重系統(tǒng)的稱量裝置主要由以下部分組成:傳感器、放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)等。稱重傳感器是衡器的核心,它將重力轉(zhuǎn)換成電信號(hào),傳感器輸出信號(hào)是數(shù)據(jù)的源。傳感器的信號(hào)需經(jīng)放大才能使用。傳感器輸出的信號(hào)經(jīng)放大后,變成了0~5V的電壓信號(hào)輸出。經(jīng)放大的信號(hào)被送到A/D轉(zhuǎn)換器中,將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。A/D轉(zhuǎn)換器再將數(shù)據(jù)輸送到計(jì)算機(jī)中處理。在實(shí)際稱量過程中,我們一般將車籠統(tǒng)的分為大車和小車兩種車型。輪軸識(shí)別器的長度一般比車輛兩個(gè)輪胎的距離短,這樣就保證了在任意時(shí)刻最多只有一個(gè)軸上的輪胎處于被稱量的狀態(tài)。當(dāng)有車輛通過稱量裝置時(shí),每個(gè)軸的通過會(huì)顯示一個(gè)類正弦波形,我們就是通過這樣數(shù)波形個(gè)數(shù)的方式來判定軸數(shù)。由于噪聲的存在,實(shí)際操作過程中會(huì)出現(xiàn)誤判,我們引入一個(gè)電平作為驗(yàn)證值,這個(gè)電平應(yīng)當(dāng)比噪聲的波形峰值高。同時(shí),這個(gè)電平應(yīng)當(dāng)較小,不超過小車單軸重的最小值,否則在稱量小車時(shí)會(huì)出現(xiàn)丟軸的現(xiàn)象。故而,我們引入放大器,將軸信號(hào)進(jìn)行放大,從而避免這一矛盾的出現(xiàn)。所以,從這個(gè)角度上說,放大倍數(shù)應(yīng)當(dāng)盡量大。但是在單軸重的稱量中,我們希望通過調(diào)節(jié)放大器的電位器改變?cè)鲆?,使得輸出信?hào)在滿負(fù)重的情況下輸出接近滿量程,但是不能超過A/D轉(zhuǎn)換器的最大量程。所以,從這個(gè)角度上說,放大倍數(shù)又不能過大。在這樣一個(gè)矛盾的問題面前,我們提出了一分為二的處理方法,將軸信號(hào)分為兩路,一路采用盡量大的放大倍數(shù),用于軸數(shù)統(tǒng)計(jì),一路采用相對(duì)較小的放大倍數(shù),用于單軸計(jì)重,這樣提高了整車稱量中軸數(shù)測量的準(zhǔn)確率和整車測量的精度。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的是提供一種在整車稱量中軸計(jì)重與軸數(shù)統(tǒng)計(jì)的實(shí)現(xiàn)方法,提高了整車稱量中軸數(shù)測量的準(zhǔn)確率和整車測量的精度。

本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種在整車稱量中軸計(jì)重與軸數(shù)統(tǒng)計(jì)的實(shí)現(xiàn)方法,其特征在于利用放大器,將軸信號(hào)一分為二,一路采用盡量大的放大倍數(shù),用于軸數(shù)統(tǒng)計(jì),將軸信號(hào)的峰值拉高,選擇較高的電平,使真實(shí)的軸信號(hào)盡可能區(qū)別于噪聲信號(hào),防止數(shù)軸時(shí)出現(xiàn)誤判;另一路采用相對(duì)較小的放大倍數(shù),用于單軸計(jì)重,使得大車在滿載時(shí)的輸出數(shù)據(jù)經(jīng)放大后依舊在A/D轉(zhuǎn)換器的處理范圍內(nèi),從而覆蓋高速公路上所有車輛的稱重需求,提高了整車稱量中軸數(shù)測量的準(zhǔn)確率和整車測量的精度。

針對(duì)現(xiàn)有稱重系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理存在的缺陷或不足,本發(fā)明采用一種一分為二的處理方法,將軸信號(hào)分為兩路,一路采用盡量大的放大倍數(shù),用于軸數(shù)統(tǒng)計(jì),一路采用相對(duì)較小的放大倍數(shù),用于單軸計(jì)重,使軸數(shù)判斷準(zhǔn)確的概率和整車稱重結(jié)果的精度都有所提升。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的原理框圖。

圖2是傳統(tǒng)的軸數(shù)統(tǒng)計(jì)的放大器電路圖。

圖3是傳統(tǒng)的單軸計(jì)重的放大器電路圖。

圖4是本發(fā)明稱重系統(tǒng)放大器電路圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示。這種高速公路用的稱重系統(tǒng)包括稱重傳感器(稱臺(tái))、電子電路兩大部分,如圖1所示。稱重傳感器(稱臺(tái))將車輛的重量信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬的電信號(hào);電子電路部分包括:

信號(hào)放大裝置:由于稱重傳感器輸出的模擬電信號(hào)很小,放大裝置是將稱重傳感器輸出的模擬電信號(hào)通過一級(jí)或者多級(jí)放大,以達(dá)到適于采集芯片采集的電壓范圍。在保證軸數(shù)精確地情況下,提高稱重結(jié)果的準(zhǔn)確度。

信號(hào)采集裝置:將放大后的稱重信號(hào)由模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),以方便運(yùn)算處理。

信號(hào)處理裝置:將采集到的數(shù)字信號(hào)通過一系列的計(jì)算得到該車的相關(guān)信息。

顯示裝置:顯示車輛的相關(guān)信息。

存儲(chǔ)裝置:用于存儲(chǔ)運(yùn)算處理中所需的比較量,相關(guān)的參數(shù)和車輛信息。

算法描述及實(shí)驗(yàn)過程

(1)軸數(shù)統(tǒng)計(jì)的電路圖如圖2所示,已知R1=2k,R2=620k,R’=5M。根據(jù)INA326芯片特性可知,其放大倍數(shù)計(jì)算公式如下:

G=2(R2//R’)/R1可得

G=551

通過上述計(jì)算可知,INA放大器的放大倍數(shù)為551,即軸重統(tǒng)計(jì)的放大倍數(shù)為551。

(2)單軸計(jì)重的電路圖如圖3所示,已知R1=2k,R2=390k,R’=5M。根據(jù)INA326芯片特性可知,其放大倍數(shù)計(jì)算公式如下:

G=2(R2//R’)/R1可得

G=360

通過上述計(jì)算可知,INA放大器的放大倍數(shù)為360,即單軸計(jì)重的放大倍數(shù)為360。

綜上所述,在軸數(shù)統(tǒng)計(jì)中應(yīng)用較大的放大器增益,避免誤判和丟軸的情況發(fā)生。在單軸計(jì)重中應(yīng)用較小的放大器增益,提高單軸計(jì)重的精度。該計(jì)重方式大大提升了稱重系統(tǒng)的性能并且擴(kuò)大了該系統(tǒng)的使用范疇。

采用本方法前后的實(shí)驗(yàn)對(duì)比圖

采用本方法前,傳統(tǒng)的稱重系統(tǒng)放大器電路采用單一的放大增益,不能同時(shí)滿足軸數(shù)統(tǒng)計(jì)的高增益和單軸計(jì)重的低增益需求。

如圖4所示,采用本方法后的放大器電路能同時(shí)滿足軸數(shù)統(tǒng)計(jì)的高增益和單軸計(jì)重的低增益需求。

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