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专利名称：动态称重系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测量行驶的动态车辆轮胎受力，并计算相应静态车辆重量从而实现全自动、不停车计量设备。
背景技术：
为了维护国家财产和人民生命安全，保护公路完好畅通，严格限制超限运输车辆迫在眉睫，势在必行。动态称重系统是交通执法理想的设备，同时，它能广泛地应用于自动交通调查、收费系统、交通安全管理，产生巨大的社会经济效益，并可推广应用于工矿企业、海关、港口、码头、废料站等载货车辆的监测和管理。动态称重系统应用面很广，国内外的研究部门和企业都已研制生产出相应的产品，国内研制出的动态车辆称重系统，其轴重误差为士5％-10％，在某些场合不能满足要求。因此迫切需要研制生产测量精确度较高的动态称重系统。

发明内容
此动态称重系统的主要功能是测量行驶的动态车辆轮胎受力，并计算相应静态车辆重量，它主要由传感器、数据采集系统、微处理器系统及LCD、打印机等构成，用来测量在特定地点、特定时间行驶车辆的轮胎受力，计算车辆的轴重，正确判别轴数，轮胎个数、行驶速度等有关参数，并处理、显示、打印和存储这些信息，从而实现全自动、不停车计量。与静态称重系统相比较，动态称重系统可获得较高的检测效率，并可节约大量的人工费用。我们研制的装置是一种可移动的称重系统，用于车辆低速行驶(＜15km/h)时获取车辆车轴负荷及总重。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是在称重板内放置一组称重传感器和一组加速度传感器，将它们的测量值分别采集到微计算机中，加速度传感器的测量值是振动信号，称重传感器的测量值减去加速度传感器的测量值是一个相对稳定值，对这个值进行处理，可以得到一个精确的静态重量。
数据处理的方法是对采样值a1、a2、……、an进行排序，去掉n/4个较小的采样值和n/4个较小的采样值。保留n/2个采样值，设为b1、b2、……bm(m＝n/2)。
求b1、b2、……bm的平均值，设为b。
求b1-b＝c1、b2-b＝c2、……、bm-b＝cm，对c1、c2、……、cm进行排序。
在c1、c2、……、cm中找到n/4个较小值c1′、c2′、……、cp′(p＝n/4)，再找到与c1′、c2′、……、cp′对应的b1′、b2′、……、bp′。
求b1′、b2′、……、bp′的平均值，设为b′，即为所求值。
本实用新型的有益效果是，它可以以较快的速度测量车辆车轴负荷及总重，而且在动态称重的同时，能够不受车型的影响，不用在每一次测量过程中对每一种车型进行分析处理，从而更加准确简便。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。


图1是本实用新型的系统硬件结构框图。
图2是信号放大与偏置电路图图3是称重传感器信号曲线图。
图4是加速度传感器信号曲线图。
图5是处理后的信号曲线图具体实施方式
系统硬件结构框图如图1所示，压力传感器、加速度传感器、信号放大与偏置电路、A/D转换器构成前向通道，LCD显示器、打印机、键盘、计算机构成人机对话系统，存储部分包括程序存储器、数据存储器、追加程序存储器。数字电路主要包括主机80C31，程序存储器27C256，数据存储器6264，追加程序存储器DS1230，A/D转换器ADS7832，模拟开关4051，RS-232C电平转换器芯片MAX238以及LCD接口电路和键盘接口电路。
当汽车通过称重板时，称重传感器和加速度传感器的分别把重量值和振动量转换成模拟电信号，再通过放大器送到A/D转换器的模拟输入端，将转换后的数字量进行处理，把处理结果作为动态称重重量送到LCD上显示出来，同时将数据送入打印机上打印出来，也可将数据通过模拟开关和RS-232C电平转换器送入计算机中储存起来或进一步进行处理。
信号放大与偏置电路如图2所示，由于传感器出来的电信号为负值，首先将此信号通过反相器变为正值，再经信号放大与偏置电路送入A/D转换器的模拟输入端，通过调整可变电阻器的阻值改变信号的零点和线性度，在模拟输入端加两个二极管分别接到+5V和-5V，使送入A/D转换器的信号的绝对值不大于5.5V，保护A/D转换器不受损坏。
当汽车以一定速度通过称重板时，一只轮胎通过称重板的时间为0.1s，在这段时间内称重传感器采样200个点，可以得到采样值(v)与时间(t)的关系曲线，如图3所示，加速度传感器也采样200个点，可以得到采样值(a)与时间(t)的关系曲线，如图4所示，称重传感器的测量值减去加速度传感器得到的信号曲线图如图5，这是一个相对稳定的信号，对这个值进行处理，可以得当一个精确的静态重量。
另外，按以上算法求出的称重值要进行吨位修正和速度修正，消除传感器非线性和汽车通过速度不同带来的影响。
权利要求一种动态称重系统，其特征是在称重板内放置一组称重传感器和一组加速度传感器，将它们的测量值分别采集到计算机中，加速度传感器的测量值是振动信号，称重传感器的测量值减去加速度传感器的测量值是一个稳定值，对这个值进行处理，可以得到一个精确的静态重量。
专利摘要一种动态称重系统，主要功能是测量行驶的动态车辆轮胎受力，并计算相应静态车辆重量，用来测量在特定地点、特定时间行驶车辆的轮胎受力，计算车辆的轴重，正确判别轴数，轮胎个数、行驶速度等有关参数，并处理、显示、打印和存储这些信息，从而实现全自动、不停车计量。与静态称重系统相比较，动态称重系统可获得较高的检测效率，并可节约大量的人工费用。在称重板内放置一组称重传感器和一组加速度传感器，将它们的测量值分别采集到微计算机中，加速度传感器的测量值是振动信号，称重传感器的测量值减去加速度传感器的测量值是一个稳定值，用特殊的数据处理方法对这个值进行处理，可以得当一个精确的静态重量。本实用新型的系统硬件结构框图见摘要附图。
文档编号G01G19/03GK2653465SQ0228777
公开日2004年11月3日 申请日期2002年11月29日 优先权日2002年11月29日
发明者魏鲁原 申请人:魏鲁原, 伍斌, 崔霞