光纖光柵動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)的研究.pdf

1、目前，我國(guó)道路運(yùn)輸車輛超載現(xiàn)象極為普遍，在嚴(yán)重地區(qū)，幾乎所有的貨運(yùn)車輛都存在不同程度的超載行為。因此加強(qiáng)公路運(yùn)輸?shù)墓芾怼⒈Ｕ闲熊嚢踩葐?wèn)題顯得日趨重要。有效的抑制超限超載的重要手段就是實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的計(jì)重收費(fèi)，而計(jì)重收費(fèi)的關(guān)鍵技術(shù)就是車輛的動(dòng)態(tài)稱重。該技術(shù)的研究對(duì)于保護(hù)公路的正常使用有著重要的經(jīng)濟(jì)意義和社會(huì)價(jià)值。 近年來(lái)，隨著智能感知材料的發(fā)展，尤其是以光纖光柵為代表的光纖傳感元件的發(fā)展，為稱重系統(tǒng)的研究提供了嶄新的途徑和廣闊的生機(jī)

2、。本文選用光纖光柵作為敏感元件，對(duì)基于光纖光柵的汽車動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)進(jìn)行了研究。首先介紹了光纖布拉格光柵的結(jié)構(gòu)、原理、制作方法、實(shí)際應(yīng)用和國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。分析了光纖布拉格光柵作為傳感器對(duì)應(yīng)變、壓力和溫度的傳感特性。在光纖光柵匹配原理研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際采用了一種基于單片機(jī)的光纖光柵匹配解調(diào)方案，并建立了解調(diào)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。 本系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)主要分光纖傳感部分、模擬電路、數(shù)字電路和通信傳輸四大部分。光纖傳感部分由光源、光纖光柵匹

3、配解調(diào)儀、光電轉(zhuǎn)換器等組成，負(fù)責(zé)提取過(guò)往車輛參數(shù)信息；模擬信號(hào)部分負(fù)責(zé)對(duì)光纖干涉儀輸出的信號(hào)進(jìn)行調(diào)適，由隔直、濾波、放大等電路組成；數(shù)字部分以TI公司生產(chǎn)的數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）為核心，負(fù)責(zé)數(shù)字的采集、數(shù)據(jù)處理和與PC機(jī)通信等；通信部分選用平行接口，通過(guò)它和計(jì)算機(jī)進(jìn)行傳輸。本文采用了模塊化的思想進(jìn)行了軟件設(shè)計(jì)，使軟件容易升級(jí)，人機(jī)界面友好，使系統(tǒng)操作簡(jiǎn)便。 最后對(duì)本文設(shè)計(jì)的整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了性能試驗(yàn)和誤差分析，實(shí)驗(yàn)分析表明，基于光