彎板式動(dòng)態(tài)稱(chēng)重系統(tǒng)的儀表設(shè)計(jì).pdf

1、隨著公路交通事業(yè)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足當(dāng)前市場(chǎng)的需求。傳統(tǒng)動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡主要存在以下問(wèn)題:由于秤臺(tái)的復(fù)雜機(jī)械結(jié)構(gòu)，無(wú)法承受車(chē)輛的高速?zèng)_擊，因此不適用于高速動(dòng)態(tài)稱(chēng)重;秤臺(tái)的復(fù)雜機(jī)械結(jié)構(gòu)易造成傳感器損壞和秤臺(tái)變形沉降;秤臺(tái)密封性不好導(dǎo)致積水、污泥會(huì)影響稱(chēng)重精度等。隨著國(guó)內(nèi)外動(dòng)態(tài)稱(chēng)重技術(shù)水平的不斷提高，為了解決這些問(wèn)題，彎板式動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡應(yīng)運(yùn)而生。彎板式動(dòng)態(tài)稱(chēng)重系統(tǒng)憑借其整體式秤臺(tái)、密封性良好、施工簡(jiǎn)單、免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，可適用于車(chē)輛寬

2、速度范圍（0～200km/h）的動(dòng)態(tài)稱(chēng)重。目前，該系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展迅速且日趨成熟，已逐漸成為高速公路計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)和公路超限檢測(cè)系統(tǒng)的新興解決方案。
　　電子稱(chēng)重儀表作為彎板式動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡計(jì)算和控制的核心單元，其功能、性能直接決定動(dòng)態(tài)稱(chēng)重系統(tǒng)的技術(shù)水平。本文針對(duì)系統(tǒng)的高速動(dòng)態(tài)稱(chēng)重特點(diǎn)，提出了儀表設(shè)計(jì)方案。儀表設(shè)計(jì)方案包含硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)及稱(chēng)重算法的設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)思路及主要內(nèi)容如下:
　　第一，論述了彎板式動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡以及彎板式動(dòng)態(tài)稱(chēng)重

3、儀表的研究背景及意義，介紹了國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域研究狀況、發(fā)展現(xiàn)狀以及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)也詳述了彎板式動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡在國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用場(chǎng)合及范圍。
　　第二，論述了彎板式動(dòng)態(tài)稱(chēng)重系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)，包含彎板式稱(chēng)重傳感器、車(chē)輛分離裝置及儀表。其中，重點(diǎn)介紹了彎板式稱(chēng)重傳感器的工作原理。分析闡述了彎板式稱(chēng)重系統(tǒng)的工作原理及工作流程。
　　第三，以分析彎板式動(dòng)態(tài)稱(chēng)重儀表的設(shè)計(jì)要求為基礎(chǔ)，對(duì)儀表的硬件進(jìn)行了整體性設(shè)計(jì)和電氣的模塊化設(shè)計(jì)。詳述了各個(gè)硬件

4、模塊的設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)過(guò)程以及設(shè)計(jì)結(jié)果。
　　第四，基于WIN32API使用多線程編程技術(shù)開(kāi)發(fā)彎板式動(dòng)態(tài)稱(chēng)重儀表的程序。詳細(xì)論述了構(gòu)成主程序的各個(gè)線程模塊及其主要代碼。
　　第五，分析車(chē)輛的高速稱(chēng)重信號(hào)，針對(duì)小數(shù)據(jù)信號(hào)選擇使用小波變換算法對(duì)稱(chēng)重?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理。在MATLAB環(huán)境中使用小波變換工具箱對(duì)原始稱(chēng)重信號(hào)進(jìn)行降噪處理分析，取得了很好的效果。最后使用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了本方法的確對(duì)提高稱(chēng)重精度有一定的效果，具有現(xiàn)實(shí)應(yīng)用

5、意義。
　　第六，總結(jié)彎板式動(dòng)態(tài)稱(chēng)重系統(tǒng)儀表的設(shè)計(jì)過(guò)程，分析不足并展望未來(lái)。
　　本文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)如下:
　　第一，由于系統(tǒng)適用于車(chē)輛的高速動(dòng)態(tài)稱(chēng)重，當(dāng)車(chē)輛高速通過(guò)時(shí)儀表采集的稱(chēng)重信號(hào)是小數(shù)據(jù)信號(hào)。在數(shù)字信號(hào)處理方面，針對(duì)小數(shù)據(jù)信號(hào)分析處理，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，取得了較好的降噪濾波效果。
　　第二，儀表的硬件設(shè)計(jì)使用工控機(jī)作為核心控制單元，在軟件設(shè)計(jì)過(guò)程中，使用多線程技術(shù)進(jìn)行編程，提高了儀表的運(yùn)行效率及性能。