一種大中型運輸車輛超載預警控制裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種大中型運輸車輛超載預警控制裝置，屬于機動車安全【技術(shù)領(lǐng)域】。本實用新型包括柱式稱重傳感器、測量電路、偏差和增益電路、A/D轉(zhuǎn)換器、LED數(shù)碼顯示設(shè)備、單片機模塊、車載蓄電池、繼電器控制電路、功率放大器、揚聲器；柱式稱重氣傳感器與測量電路連接，測量電路與偏差和增益電路連接，偏差和增益電路與A/D轉(zhuǎn)換器連接，LED數(shù)碼顯示設(shè)備、繼電器控制電路、功率放大器分別與單片機模塊連接，功率放大器與揚聲器連接在一起。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，可以根據(jù)柱式稱重傳感器來檢測車輛是否超載，若超載則發(fā)出蜂鳴聲，并利用繼電器控制車輛的點火器裝置，使車輛無法啟動，降低了交通事故的發(fā)生。
【專利說明】一種大中型運輸車輛超載預警控制裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種大中型運輸車輛超載預警控制裝置，屬于機動車安全【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，貨物運輸量也隨著突飛猛進，公路運輸當前還是主要的運輸方式之一，很多從業(yè)者因為利益的驅(qū)使和惡性市場競爭甘愿冒著生命風險超載運輸貨物，因此導致連續(xù)發(fā)生多起違法超限超載車輛壓垮橋梁、造成人員傷亡等安全事故，引起社會各界的高度關(guān)注。超載補單是交通管理問題，而是一個復雜的社會問題，必須從法治，管理和技術(shù)上全面預防，才能從根本上根治超載現(xiàn)象。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題是:本實用新型提供一種大中型運輸車輛超載預警控制裝置，用來解決現(xiàn)有稱重器價格較高、安裝復雜、動態(tài)誤差較大以及限制車輛超載方法不足的問題。
[0004]本實用新型技術(shù)方案是:一種大中型運輸車輛超載預警控制裝置，包括柱式稱重傳感器1、測量電路2、偏差和增益電路3、A/D轉(zhuǎn)換器4、LED數(shù)碼顯示設(shè)備5、單片機模塊6、車載蓄電池7、繼電器控制電路8、功率放大器9、揚聲器10 ;所述A/D轉(zhuǎn)換器4、單片機模塊6、LED數(shù)碼顯不設(shè)備5、揚聲器10均位于車輛駕駛室內(nèi)，柱式稱重傳感器I位于車輛廂斗底盤部位，柱式稱重氣傳感器I與測量電路2連接，測量電路2與偏差和增益電路3連接，偏差和增益電路3與A/D轉(zhuǎn)換器4連接，LED數(shù)碼顯示設(shè)備5、繼電器控制電路8、功率放大器9分別與單片機模塊6連接，功率放大器9與揚聲器10連接在一起，車載蓄電池7分別與柱式稱重氣傳感器1、單片機模塊6、A/D轉(zhuǎn)換器4和繼電器控制電路8連接。
[0005]所述柱式稱重傳感器I包括壓頭11、電容式稱重傳感器12、緊固圈13、防塵罩14、接地銅線15，承載壓頭16、擋塊17、固定螺絲18、頂部固定板19、底部固定板20 ;所述壓頭11和頂部固定板19連接，電容式稱重傳感器12連接在壓頭11下方，承載壓頭16位于電容式稱重傳感器12的下方，緊固圈13將位于電容式稱重傳感器12下方并連接在承載壓頭16上的防塵罩14固定在電容式傳感器12上，固定螺絲18通過承載壓頭16兩邊的擋塊17將承載壓頭16固定在底部固定板20上，接地銅線15與頂部固定板19和底部固定板20相連。
[0006]所述電容式稱重傳感器12包括傳感器外殼21、外套筒22、內(nèi)軸23、壓簧24、下壓緊螺絲25、上壓緊螺絲26、底部承載板27、頂部活動板28、主套筒29、滑槽30、ABS塑料板31、屏蔽板32、電容極板33 ;所述外套筒22分別固定在底部承載板27的兩側(cè)，內(nèi)軸23放置在外套筒22中，內(nèi)軸23在傳感器外殼21外面的部分通過上壓緊螺絲26固定，外套筒22內(nèi)側(cè)有滑槽30，壓簧24在內(nèi)軸23下部并用下壓緊螺絲25固定，主套筒29固定在底部承載板27中部其兩側(cè)有和外套筒22同樣高度的滑槽30，頂部活動板28與兩側(cè)內(nèi)軸23連接，在頂部活動板28下方按從上至下順序固定ABS塑料31、屏蔽板32和電容極板33并放置在主套筒29頂部，底部承載板27上方按從下至上的順序固定ABS塑料31、屏蔽板32和電容極板33并放置在主套筒29底部。
[0007]所述測量電路2包括運算放大器Opl、運算放大器0p2、運算放大器0p3、電容器Cl、電容器C2、雜散電容器Csl、雜散電容器Cs2、未知待測電容Cx、C0MS開關(guān)SUCOMS開關(guān)S2、COMS開關(guān)S3、COMS開關(guān)S4、反饋電阻Rf_l、反饋電阻Rf_2、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4 ；
[0008]所述運算放大器Opl輸出端與電阻R2 —端連接，運算放大器Opl的級與COMS開關(guān)S3連接，“ + ”級接地，電容器Cl 一端與運算放大器Opl的級相連其另一端與“ + ”級連接并接地，所述反饋電阻Rf_l —端連接在運算放大器Opl的級其另一端與運算放大器Opl的輸出端連接，所述運算放大器0p2輸出端與電阻Rl —端連接，運算放大器0p2的級與COMS開關(guān)S4連接，“ + ”級接地，電容器C2 —端與運算放大器0p2的級相連其另一端與“ + ”級連接并接地，所述反饋電阻Rf_2 —端連接在運算放大器0p2的級其另一端與運算放大器0p2的輸出端連接，所述運算放大器0p3的級與電阻R2的一端相連，“+”級與電阻Rl的一端相連，所述電阻R3 —端連接在運算放大器0p3與電阻Rl的連接線上，另一端接地，所述電阻R4 —端連接在運算放大器0p3的級，另一端連接在0p3的輸出端，所述未知待測電容Cx —端連接在COMS開關(guān)SI和COMS開關(guān)S2的連接線的中部，另一端連接在COMS開關(guān)S3和COMS開關(guān)S4的連接線的中部，所述雜散電容Csl和雜散電容Cs2的一端分別連接在Cx的兩邊，另一端都接地，所述COMS開關(guān)SI和COMS開關(guān)S2相連，COMS開關(guān)SI的另一端接電源，COMS開關(guān)S2另一端接地。
[0009]所述偏差和增益電路3包括滑動電阻R5、可變電阻R7、電阻R6、電阻R8、運算放大器0p4 ;所述滑動電阻R5 —端接電源，另一端接地，電阻R6和電阻R8相連，電阻R6另一端與滑動電阻R5的滑動端相連，電阻R8的另一端與運算放大器0p4輸出端連接，可變電阻R7一端與測量電路2中運算放大器0p3的輸出端連接，另一端連接在運算放大器0p4的級，運算放大器0p4的“ + ”級接地，運算放大器0p4與R7連線的中部與電阻R6和電阻R8連線的中部相連接。
[0010]所述繼電器控制電路8包括NPN型三極管T1、NPN型三極管T3、PNP型三極管T2、上拉電阻R9、上拉電阻RlO、上拉電阻Rl 1、JRXl3F型直流常閉繼電器Kl、點火開關(guān)S5、點火器；上拉電阻R9 —端與單片機模塊6上的P2.5 口相連，另一端與NPN型三極管Tl基極相連，NPN型三極管Tl的發(fā)射級接地，NPN型三極管Tl集電極與額定電壓Vdc相連，上拉電阻RlO 一端與NPN型三極管Tl集電極相連，另一端與PNP型三極管T2的基極相連，PNP型三極管T2的發(fā)射極與額定電壓Vdc相連，PNP型三極管T2集電極與上拉電阻Rll相連，上拉電阻Rll另一端接地，NPN型三極管T3的基極與PNP型三極管T2集電極和Rll間的連線相連，NPN型三極管T3的發(fā)射極接地，NPN型三極管T3集電極與JRX13F型直流常閉繼電器Kl連接，JRX13F型直流常閉繼電器Kl的另一端和額定電壓Vdc相連，JRX13F型直流常閉繼電器Kl控制點火開關(guān)S5。
[0011]本實用新型工作原理為:
[0012]如圖1所示:柱式稱重傳感器I被安裝在車輛上，當車輛在有負載的情況下，電容式稱重傳感器12兩電容極板間的距離會發(fā)生變化，電容式稱重傳感器12的電容值也隨之發(fā)生變化，利用測量電路2來檢測電容式稱重傳感器12的電容值，并將測量電路2的輸出電壓送到偏差和增益電路3中，偏差和增益電路3可以校準零位并調(diào)節(jié)線路的增益，所輸出的電壓經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器4后被送入到單片機模塊6中，與之相連的LED數(shù)碼顯示設(shè)備5顯示當前的重量，該顯示模塊采用了常規(guī)技術(shù)模塊。如果超出額定重量范圍，將通過單片機模塊6輸出0.2秒IkHz的方波，接著輸出0.2秒的低電平，音頻信號驅(qū)動揚聲器10，用作報警信號，功率放大器9中使用了音頻放大集成芯片LM386的常規(guī)技術(shù)模塊。同時，單片機模塊6通過繼電器8，切斷車輛的高壓回路，使汽車發(fā)動機無法啟動。
[0013]如圖2、3所示:柱式稱重傳感器I由壓頭11、擋塊17、承載壓頭16安裝在車輛上，并配有防塵罩和接地銅線15，以防止灰塵進入電容式稱重傳感器12內(nèi)部并通過接地銅線15將靜電導出。稱重裝置的核心是電容式稱重傳感器12，是一種極距變化性傳感器。電容式稱重傳感器12由上下兩塊極板組成，極板內(nèi)都密封有電容極板33和屏蔽板32，并在極板和頂部活動板以及底部承載板之間加入了抗沖擊性、耐熱性、耐低溫性、耐化學藥品性及電氣性能優(yōu)良的ABS塑料板31，屏蔽層分別接屏蔽板32和測量電路2的地線。車輛載荷變化將壓迫內(nèi)軸23下降從而引起電容極板33間距離變化，從而將車輛載荷轉(zhuǎn)變?yōu)殡娙葜?，利用測量電路2轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷狠敵觯ㄟ^測量電壓可得到車輛的響應(yīng)載荷值。
[0014]如圖4所示，測量電路2由COMS開關(guān)、未知待測電容Cx、運算放大器等組成，輸出與Cx成正比的直流電壓V3，電容器Csl和Cs2用來吸收雜散電容，上端的雜散電容或者由出阻抗可忽略的電壓源，或者接地，并不會影響電容的檢測；下端的雜散電容接運算放大器Opl或者運算放大器0p2的接地端，它兩端的電勢差總是零，幾乎不影響檢測結(jié)果。電容器Cl和電容器C2用來吸收尖峰脈沖。測量Cx時，用方波信號來分別控制COMS開關(guān)S1-S4，當SI閉合時,充電脈沖向Cx充電，同時S4閉合,充電電流流向運算放大器0p2,運算放大器0p2能把充電電流轉(zhuǎn)換成電壓V2。當S2閉合時，Cx放電，同時S3閉合，充電電流流向運算放大器Opl，運算放大器Opl能把充電電流轉(zhuǎn)換成電壓VI，Vl和V2大小相等，符號相反。運算放大器0p3將這兩個電壓相加，可得到輸出電壓V3。
[0015]如圖5所示，測量電路2的輸出電壓V3傳送到偏差和增益電路3，通過調(diào)節(jié)R5，向來自測量電路2的信號加一個偏差，用來校準零位，也可以改變R7來調(diào)節(jié)線路的增益，從而輸出電壓V4。
[0016]如圖6所示，對汽車的鎖定電路中繼電器選用直流常閉繼電器K1，當車輛負載不超過預定的重量時，單片機模塊P2.5 口處于高電平狀態(tài)，晶體管Tl的基極為低電平，Tl不導通；而T2基極高電平，導通。同樣T3導通，直流常閉繼電器K1，其常閉觸頭接在車輛的高壓回路中。當打開動開關(guān)(即點火開關(guān))時，由于單片機模塊P2.5 口處于高電平，所以直流常閉繼電器Kl不動作，對車輛正常工作沒有影響。當車輛負載超過預定的重量時，單片機模塊向P2.5 口送低電平，晶體管Tl的基極高電平，Tl導通；而T2基極低電平，不導通。同樣T3不導通，直流常閉繼電器Kl動作，其常閉觸頭斷開，切斷車輛的高壓回路，駕駛員無法啟動汽車發(fā)動機。車輛負載恢復到預定的重量之下時，單片機模塊6再次送高電平至IJP2.5 口，直流常閉繼電器Kl動作，其常閉觸頭閉合，車輛又恢復正常的啟動，從而有效地限制了車輛的超載行為。
[0017]本實用新型的有益效果是:此控制裝置結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，可以根據(jù)柱式稱重傳感器來檢測車輛是否超載，若超載則發(fā)出蜂鳴聲，并利用繼電器控制車輛的點火器裝置，使車輛無法啟動，降低了交通事故的發(fā)生。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)連接框圖；
[0019]圖2為本實用新型的柱式稱重傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為本實用新型的電容式稱重傳感器結(jié)構(gòu)圖；
[0021]圖4為本實用新型的測量電路原理圖；
[0022]圖5為本實用新型的偏差和增益電路原理圖；
[0023]圖6為本實用新型的繼電器控制電路原理圖。
[0024]圖1-3中各標號:I為柱式稱重傳感器，2為測量電路，3為偏差和增益電路，4為A/D轉(zhuǎn)換器，5為LED數(shù)碼顯示設(shè)備，6為單片機模塊，7為車載蓄電池，8為繼電器控制電路，9為功率放大器，10為揚聲器，11為壓頭，12為電容式稱重傳感器，13為緊固圈，14為防塵罩，15為接地銅線，16為承載壓頭，17為擋塊，18為固定螺絲，19為頂部固定板，20為底部固定板，21為傳感器外殼，22為外套筒，23為內(nèi)軸，24為壓簧，25為下壓緊螺絲，26為上壓緊螺絲，27為底部承載板，28為頂部活動板，29為主套筒，30為滑槽，31為ABS塑料板，32為屏蔽板，33為電容極板。

【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和具體實施例，對本實用新型作進一步說明。
[0026]實施例1:如圖1-6所示，一種大中型運輸車輛超載預警控制裝置，包括柱式稱重傳感器1、測量電路2、偏差和增益電路3、A/D轉(zhuǎn)換器4、LED數(shù)碼顯示設(shè)備5、單片機模塊6、車載蓄電池7、繼電器控制電路8、功率放大器9、揚聲器10;所述A/D轉(zhuǎn)換器4、單片機模塊6、LED數(shù)碼顯不設(shè)備5、揚聲器10均位于車輛駕駛室內(nèi)，柱式稱重傳感器I位于車輛廂斗底盤部位，柱式稱重氣傳感器I與測量電路2連接，測量電路2與偏差和增益電路3連接，偏差和增益電路3與A/D轉(zhuǎn)換器4連接，LED數(shù)碼顯示設(shè)備5、繼電器控制電路8、功率放大器9分別與單片機模塊6連接，功率放大器9與揚聲器10連接在一起，車載蓄電池7分別與柱式稱重氣傳感器1、單片機模塊6、A/D轉(zhuǎn)換器4和繼電器控制電路8連接；
[0027]所述柱式稱重傳感器I包括壓頭11、電容式稱重傳感器12、緊固圈13、防塵罩14、接地銅線15，承載壓頭16、擋塊17、固定螺絲18、頂部固定板19、底部固定板20 ;所述壓頭11和頂部固定板19連接，電容式稱重傳感器12連接在壓頭11下方，承載壓頭16位于電容式稱重傳感器12的下方，緊固圈13將位于電容式稱重傳感器12下方并連接在承載壓頭16上的防塵罩14固定在電容式傳感器12上，固定螺絲18通過承載壓頭16兩邊的擋塊17將承載壓頭16固定在底部固定板20上，接地銅線15與頂部固定板19和底部固定板20相連；
[0028]所述電容式稱重傳感器12包括傳感器外殼21、外套筒22、內(nèi)軸23、壓簧24、下壓緊螺絲25、上壓緊螺絲26、底部承載板27、頂部活動板28、主套筒29、滑槽30、ABS塑料板31、屏蔽板32、電容極板33 ;所述外套筒22分別固定在底部承載板27的兩側(cè)，內(nèi)軸23放置在外套筒22中，內(nèi)軸23在傳感器外殼21外面的部分通過上壓緊螺絲26固定，外套筒22內(nèi)側(cè)有滑槽30，壓簧24在內(nèi)軸23下部并用下壓緊螺絲25固定，主套筒29固定在底部承載板27中部其兩側(cè)有和外套筒22同樣高度的滑槽30，頂部活動板28與兩側(cè)內(nèi)軸23連接，在頂部活動板28下方按從上至下順序固定ABS塑料31、屏蔽板32和電容極板33并放置在主套筒29頂部，底部承載板27上方按從下至上的順序固定ABS塑料31、屏蔽板32和電容極板33并放置在主套筒29底部。
[0029]實施例2:如圖1-6所示，一種大中型運輸車輛超載預警控制裝置，包括柱式稱重傳感器1、測量電路2、偏差和增益電路3、A/D轉(zhuǎn)換器4、LED數(shù)碼顯示設(shè)備5、單片機模塊6、車載蓄電池7、繼電器控制電路8、功率放大器9、揚聲器10;所述A/D轉(zhuǎn)換器4、單片機模塊6、LED數(shù)碼顯不設(shè)備5、揚聲器10均位于車輛駕駛室內(nèi)，柱式稱重傳感器I位于車輛廂斗底盤部位，柱式稱重氣傳感器I與測量電路2連接，測量電路2與偏差和增益電路3連接，偏差和增益電路3與A/D轉(zhuǎn)換器4連接，LED數(shù)碼顯示設(shè)備5、繼電器控制電路8、功率放大器9分別與單片機模塊6連接，功率放大器9與揚聲器10連接在一起，車載蓄電池7分別與柱式稱重氣傳感器1、單片機模塊6、A/D轉(zhuǎn)換器4和繼電器控制電路8連接；
[0030]所述柱式稱重傳感器I包括壓頭11、電容式稱重傳感器12、緊固圈13、防塵罩14、接地銅線15，承載壓頭16、擋塊17、固定螺絲18、頂部固定板19、底部固定板20 ;所述壓頭11和頂部固定板19連接，電容式稱重傳感器12連接在壓頭11下方，承載壓頭16位于電容式稱重傳感器12的下方，緊固圈13將位于電容式稱重傳感器12下方并連接在承載壓頭16上的防塵罩14固定在電容式傳感器12上，固定螺絲18通過承載壓頭16兩邊的擋塊17將承載壓頭16固定在底部固定板20上，接地銅線15與頂部固定板19和底部固定板20相連；
[0031]所述電容式稱重傳感器12包括傳感器外殼21、外套筒22、內(nèi)軸23、壓簧24、下壓緊螺絲25、上壓緊螺絲26、底部承載板27、頂部活動板28、主套筒29、滑槽30、ABS塑料板31、屏蔽板32、電容極板33 ;所述外套筒22分別固定在底部承載板27的兩側(cè)，內(nèi)軸23放置在外套筒22中，內(nèi)軸23在傳感器外殼21外面的部分通過上壓緊螺絲26固定，外套筒22內(nèi)側(cè)有滑槽30，壓簧24在內(nèi)軸23下部并用下壓緊螺絲25固定，主套筒29固定在底部承載板27中部其兩側(cè)有和外套筒22同樣高度的滑槽30，頂部活動板28與兩側(cè)內(nèi)軸23連接，在頂部活動板28下方按從上至下順序固定ABS塑料31、屏蔽板32和電容極板33并放置在主套筒29頂部，底部承載板27上方按從下至上的順序固定ABS塑料31、屏蔽板32和電容極板33并放置在主套筒29底部。
[0032]所述測量電路2包括運算放大器Opl、運算放大器0p2、運算放大器0p3、電容器Cl、電容器C2、雜散電容器Csl、雜散電容器Cs2、未知待測電容Cx、C0MS開關(guān)SUCOMS開關(guān)S2、COMS開關(guān)S3、COMS開關(guān)S4、反饋電阻Rf_l、反饋電阻Rf_2、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4 ；
[0033]所述運算放大器Opl輸出端與電阻R2 —端連接，運算放大器Opl的級與COMS開關(guān)S3連接，“ + ”級接地，電容器Cl 一端與運算放大器Opl的級相連其另一端與“ + ”級連接并接地，所述反饋電阻Rf_l —端連接在運算放大器Opl的級其另一端與運算放大器Opl的輸出端連接，所述運算放大器0p2輸出端與電阻Rl —端連接，運算放大器0p2的級與COMS開關(guān)S4連接，“ + ”級接地，電容器C2 —端與運算放大器0p2的級相連其另一端與“ + ”級連接并接地，所述反饋電阻Rf_2 —端連接在運算放大器0p2的級其另一端與運算放大器0p2的輸出端連接，所述運算放大器0p3的級與電阻R2的一端相連，“+”級與電阻Rl的一端相連，所述電阻R3 —端連接在運算放大器Op3與電阻Rl的連接線上，另一端接地，所述電阻R4 —端連接在運算放大器Op3的級，另一端連接在Op3的輸出端，所述未知待測電容Cx —端連接在COMS開關(guān)SI和COMS開關(guān)S2的連接線的中部，另一端連接在COMS開關(guān)S3和COMS開關(guān)S4的連接線的中部，所述雜散電容Csl和雜散電容Cs2的一端分別連接在Cx的兩邊，另一端都接地，所述COMS開關(guān)SI和COMS開關(guān)S2相連，COMS開關(guān)SI的另一端接電源，COMS開關(guān)S2另一端接地。
[0034]實施例3:如圖1-6所示，一種大中型運輸車輛超載預警控制裝置，包括柱式稱重傳感器1、測量電路2、偏差和增益電路3、A/D轉(zhuǎn)換器4、LED數(shù)碼顯示設(shè)備5、單片機模塊6、車載蓄電池7、繼電器控制電路8、功率放大器9、揚聲器10;所述A/D轉(zhuǎn)換器4、單片機模塊6、LED數(shù)碼顯不設(shè)備5、揚聲器10均位于車輛駕駛室內(nèi)，柱式稱重傳感器I位于車輛廂斗底盤部位，柱式稱重氣傳感器I與測量電路2連接，測量電路2與偏差和增益電路3連接，偏差和增益電路3與A/D轉(zhuǎn)換器4連接，LED數(shù)碼顯示設(shè)備5、繼電器控制電路8、功率放大器9分別與單片機模塊6連接，功率放大器9與揚聲器10連接在一起，車載蓄電池7分別與柱式稱重氣傳感器1、單片機模塊6、A/D轉(zhuǎn)換器4和繼電器控制電路8連接；
[0035]所述柱式稱重傳感器I包括壓頭11、電容式稱重傳感器12、緊固圈13、防塵罩14、接地銅線15，承載壓頭16、擋塊17、固定螺絲18、頂部固定板19、底部固定板20 ;所述壓頭11和頂部固定板19連接，電容式稱重傳感器12連接在壓頭11下方，承載壓頭16位于電容式稱重傳感器12的下方，緊固圈13將位于電容式稱重傳感器12下方并連接在承載壓頭16上的防塵罩14固定在電容式傳感器12上，固定螺絲18通過承載壓頭16兩邊的擋塊17將承載壓頭16固定在底部固定板20上，接地銅線15與頂部固定板19和底部固定板20相連；
[0036]所述電容式稱重傳感器12包括傳感器外殼21、外套筒22、內(nèi)軸23、壓簧24、下壓緊螺絲25、上壓緊螺絲26、底部承載板27、頂部活動板28、主套筒29、滑槽30、ABS塑料板31、屏蔽板32、電容極板33 ;所述外套筒22分別固定在底部承載板27的兩側(cè)，內(nèi)軸23放置在外套筒22中，內(nèi)軸23在傳感器外殼21外面的部分通過上壓緊螺絲26固定，外套筒22內(nèi)側(cè)有滑槽30，壓簧24在內(nèi)軸23下部并用下壓緊螺絲25固定，主套筒29固定在底部承載板27中部其兩側(cè)有和外套筒22同樣高度的滑槽30，頂部活動板28與兩側(cè)內(nèi)軸23連接，在頂部活動板28下方按從上至下順序固定ABS塑料31、屏蔽板32和電容極板33并放置在主套筒29頂部，底部承載板27上方按從下至上的順序固定ABS塑料31、屏蔽板32和電容極板33并放置在主套筒29底部。
[0037]所述測量電路2包括運算放大器Opl、運算放大器0p2、運算放大器0p3、電容器Cl、電容器C2、雜散電容器Csl、雜散電容器Cs2、未知待測電容Cx、C0MS開關(guān)SUCOMS開關(guān)S2、COMS開關(guān)S3、COMS開關(guān)S4、反饋電阻Rf_l、反饋電阻Rf_2、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4 ；
[0038]所述運算放大器Opl輸出端與電阻R2 —端連接，運算放大器Opl的級與COMS開關(guān)S3連接，“ + ”級接地，電容器Cl 一端與運算放大器Opl的級相連其另一端與“ + ”級連接并接地，所述反饋電阻Rf_l —端連接在運算放大器Opl的級其另一端與運算放大器Opl的輸出端連接，所述運算放大器0p2輸出端與電阻Rl —端連接，運算放大器0p2的級與COMS開關(guān)S4連接，“ + ”級接地，電容器C2 —端與運算放大器0p2的級相連其另一端與“+”級連接并接地，所述反饋電阻Rf_2 —端連接在運算放大器Op2的級其另一端與運算放大器Op2的輸出端連接，所述運算放大器Op3的級與電阻R2的一端相連，“+”級與電阻Rl的一端相連，所述電阻R3 —端連接在運算放大器Op3與電阻Rl的連接線上，另一端接地，所述電阻R4 —端連接在運算放大器Op3的級，另一端連接在Op3的輸出端，所述未知待測電容Cx —端連接在COMS開關(guān)SI和COMS開關(guān)S2的連接線的中部，另一端連接在COMS開關(guān)S3和COMS開關(guān)S4的連接線的中部，所述雜散電容Csl和雜散電容Cs2的一端分別連接在Cx的兩邊，另一端都接地，所述COMS開關(guān)SI和COMS開關(guān)S2相連，COMS開關(guān)SI的另一端接電源，COMS開關(guān)S2另一端接地。
[0039]所述偏差和增益電路3包括滑動電阻R5、可變電阻R7、電阻R6、電阻R8、運算放大器0p4 ;所述滑動電阻R5 —端接電源，另一端接地，電阻R6和電阻R8相連，電阻R6另一端與滑動電阻R5的滑動端相連，電阻R8的另一端與運算放大器0p4輸出端連接，可變電阻R7一端與測量電路2中運算放大器0p3的輸出端連接，另一端連接在運算放大器0p4的級，運算放大器0p4的“ + ”級接地，運算放大器0p4與R7連線的中部與電阻R6和電阻R8連線的中部相連接。
[0040]實施例4:如圖1-6所示，一種大中型運輸車輛超載預警控制裝置，包括柱式稱重傳感器1、測量電路2、偏差和增益電路3、A/D轉(zhuǎn)換器4、LED數(shù)碼顯示設(shè)備5、單片機模塊6、車載蓄電池7、繼電器控制電路8、功率放大器9、揚聲器10;所述A/D轉(zhuǎn)換器4、單片機模塊
6、LED數(shù)碼顯不設(shè)備5、揚聲器10均位于車輛駕駛室內(nèi)，柱式稱重傳感器I位于車輛廂斗底盤部位，柱式稱重氣傳感器I與測量電路2連接，測量電路2與偏差和增益電路3連接，偏差和增益電路3與A/D轉(zhuǎn)換器4連接，LED數(shù)碼顯示設(shè)備5、繼電器控制電路8、功率放大器9分別與單片機模塊6連接，功率放大器9與揚聲器10連接在一起，車載蓄電池7分別與柱式稱重氣傳感器1、單片機模塊6、A/D轉(zhuǎn)換器4和繼電器控制電路8連接；
[0041]所述柱式稱重傳感器I包括壓頭11、電容式稱重傳感器12、緊固圈13、防塵罩14、接地銅線15，承載壓頭16、擋塊17、固定螺絲18、頂部固定板19、底部固定板20 ;所述壓頭11和頂部固定板19連接，電容式稱重傳感器12連接在壓頭11下方，承載壓頭16位于電容式稱重傳感器12的下方，緊固圈13將位于電容式稱重傳感器12下方并連接在承載壓頭16上的防塵罩14固定在電容式傳感器12上，固定螺絲18通過承載壓頭16兩邊的擋塊17將承載壓頭16固定在底部固定板20上，接地銅線15與頂部固定板19和底部固定板20相連；
[0042]所述電容式稱重傳感器12包括傳感器外殼21、外套筒22、內(nèi)軸23、壓簧24、下壓緊螺絲25、上壓緊螺絲26、底部承載板27、頂部活動板28、主套筒29、滑槽30、ABS塑料板
31、屏蔽板32、電容極板33 ;所述外套筒22分別固定在底部承載板27的兩側(cè)，內(nèi)軸23放置在外套筒22中，內(nèi)軸23在傳感器外殼21外面的部分通過上壓緊螺絲26固定，外套筒22內(nèi)側(cè)有滑槽30，壓簧24在內(nèi)軸23下部并用下壓緊螺絲25固定，主套筒29固定在底部承載板27中部其兩側(cè)有和外套筒22同樣高度的滑槽30，頂部活動板28與兩側(cè)內(nèi)軸23連接，在頂部活動板28下方按從上至下順序固定ABS塑料31、屏蔽板32和電容極板33并放置在主套筒29頂部，底部承載板27上方按從下至上的順序固定ABS塑料31、屏蔽板32和電容極板33并放置在主套筒29底部。
[0043]所述測量電路2包括運算放大器Opl、運算放大器0p2、運算放大器0p3、電容器Cl、電容器C2、雜散電容器Csl、雜散電容器Cs2、未知待測電容Cx、COMS開關(guān)SUCOMS開關(guān)S2、COMS開關(guān)S3、COMS開關(guān)S4、反饋電阻Rf_l、反饋電阻Rf_2、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4 ；
[0044]所述運算放大器Opl輸出端與電阻R2 —端連接，運算放大器Opl的級與COMS開關(guān)S3連接，“ + ”級接地，電容器Cl 一端與運算放大器Opl的級相連其另一端與“ + ”級連接并接地，所述反饋電阻Rf_l —端連接在運算放大器Opl的級其另一端與運算放大器Opl的輸出端連接，所述運算放大器0p2輸出端與電阻Rl —端連接，運算放大器0p2的級與COMS開關(guān)S4連接，“ + ”級接地，電容器C2 —端與運算放大器0p2的級相連其另一端與“ + ”級連接并接地，所述反饋電阻Rf_2 —端連接在運算放大器0p2的級其另一端與運算放大器0p2的輸出端連接，所述運算放大器0p3的級與電阻R2的一端相連，“+”級與電阻Rl的一端相連，所述電阻R3 —端連接在運算放大器0p3與電阻Rl的連接線上，另一端接地，所述電阻R4 —端連接在運算放大器0p3的級，另一端連接在0p3的輸出端，所述未知待測電容Cx —端連接在COMS開關(guān)SI和COMS開關(guān)S2的連接線的中部，另一端連接在COMS開關(guān)S3和COMS開關(guān)S4的連接線的中部，所述雜散電容Csl和雜散電容Cs2的一端分別連接在Cx的兩邊，另一端都接地，所述COMS開關(guān)SI和COMS開關(guān)S2相連，COMS開關(guān)SI的另一端接電源，COMS開關(guān)S2另一端接地。
[0045]所述偏差和增益電路3包括滑動電阻R5、可變電阻R7、電阻R6、電阻R8、運算放大器0p4 ;所述滑動電阻R5 —端接電源，另一端接地，電阻R6和電阻R8相連，電阻R6另一端與滑動電阻R5的滑動端相連，電阻R8的另一端與運算放大器0p4輸出端連接，可變電阻R7一端與測量電路2中運算放大器0p3的輸出端連接，另一端連接在運算放大器0p4的級，運算放大器0p4的“ + ”級接地，運算放大器0p4與R7連線的中部與電阻R6和電阻R8連線的中部相連接。
[0046]所述繼電器控制電路8包括NPN型三極管T1、NPN型三極管T3、PNP型三極管T2、上拉電阻R9、上拉電阻RlO、上拉電阻Rl 1、JRXl3F型直流常閉繼電器Kl、點火開關(guān)S5、點火器；上拉電阻R9 —端與單片機模塊6上的P2.5 口相連，另一端與NPN型三極管Tl基極相連，NPN型三極管Tl的發(fā)射級接地，NPN型三極管Tl集電極與額定電壓Vdc相連，上拉電阻RlO 一端與NPN型三極管Tl集電極相連，另一端與PNP型三極管T2的基極相連，PNP型三極管T2的發(fā)射極與額定電壓Vdc相連，PNP型三極管T2集電極與上拉電阻Rll相連，上拉電阻Rll另一端接地，NPN型三極管T3的基極與PNP型三極管T2集電極和Rll間的連線相連，NPN型三極管T3的發(fā)射極接地，NPN型三極管T3集電極與JRX13F型直流常閉繼電器Kl連接，JRX13F型直流常閉繼電器Kl的另一端和額定電壓Vdc相連，JRX13F型直流常閉繼電器Kl控制點火開關(guān)S5。
[0047]上面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施例作了詳細說明，但是本實用新型并不限于上述實施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下作出各種變化。
【權(quán)利要求】
1.一種大中型運輸車輛超載預警控制裝置，其特征在于:包括柱式稱重傳感器(I)、測量電路(2)、偏差和增益電路(3)、A/D轉(zhuǎn)換器(4)、LED數(shù)碼顯示設(shè)備(5)、單片機模塊(6)、車載蓄電池(7)、繼電器控制電路(8)、功率放大器(9)、揚聲器(10);所述A/D轉(zhuǎn)換器(4)、單片機模塊(6)、LED數(shù)碼顯示設(shè)備(5)、揚聲器(10)均位于車輛駕駛室內(nèi)，柱式稱重傳感器(I)位于車輛廂斗底盤部位，柱式稱重氣傳感器(I)與測量電路(2)連接，測量電路(2)與偏差和增益電路(3)連接，偏差和增益電路(3)與A/D轉(zhuǎn)換器(4)連接，LED數(shù)碼顯示設(shè)備(5)、繼電器控制電路(8)、功率放大器(9)分別與單片機模塊(6)連接，功率放大器(9)與揚聲器(10)連接在一起,車載蓄電池(7)分別與柱式稱重氣傳感器(I)、單片機模塊(6)、A/D轉(zhuǎn)換器(4)和繼電器控制電路(8)連接； 所述柱式稱重傳感器(I)包括壓頭(11)、電容式稱重傳感器(12)、緊固圈(13)、防塵罩(14)、接地銅線(15)，承載壓頭(16)、擋塊(17)、固定螺絲(18)、頂部固定板(19)、底部固定板(20);所述壓頭(11)和頂部固定板(19)連接，電容式稱重傳感器(12)連接在壓頭(11)下方，承載壓頭(16)位于電容式稱重傳感器(12)的下方，緊固圈(13)將位于電容式稱重傳感器(12)下方并連接在承載壓頭(16)上的防塵罩(14)固定在電容式傳感器(12)上，固定螺絲(18)通過承載壓頭(16)兩邊的擋塊(17)將承載壓頭(16)固定在底部固定板(20)上，接地銅線(15)與頂部固定板(19)和底部固定板(20)相連； 所述電容式稱重傳感器(12)包括傳感器外殼(21)、外套筒(22)、內(nèi)軸(23)、壓簧(24)、下壓緊螺絲(25)、上壓緊螺絲(26)、底部承載板(27)、頂部活動板(28)、主套筒(29)、滑槽(30), ABS塑料板(31)、屏蔽板(32)、電容極板(33);所述外套筒(22)分別固定在底部承載板(27)的兩側(cè)，內(nèi)軸(23)放置在外套筒(22)中，內(nèi)軸(23)在傳感器外殼(21)外面的部分通過上壓緊螺絲(26)固定，外套筒(22)內(nèi)側(cè)有滑槽(30)，壓簧(24)在內(nèi)軸(23)下部并用下壓緊螺絲(25)固定，主套筒(29)固定在底部承載板(27)中部其兩側(cè)有和外套筒(22)同樣高度的滑槽(30)，頂部活動板(28)與兩側(cè)內(nèi)軸(23)連接，在頂部活動板(28)下方按從上至下順序固定ABS塑料(31)、屏蔽板(32)和電容極板(33)并放置在主套筒(29)頂部，底部承載板(27)上方按從下至上的順序固定ABS塑料(31)、屏蔽板(32)和電容極板(33)并放置在主套筒(29)底部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大中型運輸車輛超載預警控制裝置，其特征在于:所述測量電路(2)包括運算放大器Opl、運算放大器0p2、運算放大器0p3、電容器Cl、電容器C2、雜散電容器Cs 1、雜散電容器Cs2、未知待測電容Cx、COMS開關(guān)S1、COMS開關(guān)S2、COMS開關(guān)S3、COMS開關(guān)S4、反饋電阻Rf_l、反饋電阻Rf_2、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4 ； 所述運算放大器Opl輸出端與電阻R2 —端連接，運算放大器Opl的級與COMS開關(guān)S3連接，“ + ”級接地，電容器Cl 一端與運算放大器Opl的級相連其另一端與“ + ”級連接并接地，所述反饋電阻Rf_l —端連接在運算放大器Opl的級其另一端與運算放大器Opl的輸出端連接，所述運算放大器0p2輸出端與電阻Rl —端連接，運算放大器0p2的級與COMS開關(guān)S4連接，“ + ”級接地，電容器C2 —端與運算放大器0p2的級相連其另一端與“ + ”級連接并接地，所述反饋電阻Rf_2 —端連接在運算放大器0p2的級其另一端與運算放大器0p2的輸出端連接，所述運算放大器0p3的級與電阻R2的一端相連，“+”級與電阻Rl的一端相連，所述電阻R3 —端連接在運算放大器0p3與電阻Rl的連接線上，另一端接地，所述電阻R4 —端連接在運算放大器0p3的級，另一端連接在0p3的輸出端，所述未知待測電容Cx —端連接在COMS開關(guān)SI和COMS開關(guān)S2的連接線的中部，另一端連接在COMS開關(guān)S3和COMS開關(guān)S4的連接線的中部，所述雜散電容Csl和雜散電容Cs2的一端分別連接在Cx的兩邊，另一端都接地，所述COMS開關(guān)SI和COMS開關(guān)S2相連，COMS開關(guān)SI的另一端接電源，COMS開關(guān)S2另一端接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大中型運輸車輛超載預警控制裝置，其特征在于:所述偏差和增益電路(3)包括滑動電阻R5、可變電阻R7、電阻R6、電阻R8、運算放大器0p4 ;所述滑動電阻R5 —端接電源，另一端接地，電阻R6和電阻R8相連，電阻R6另一端與滑動電阻R5的滑動端相連，電阻R8的另一端與運算放大器0p4輸出端連接，可變電阻R7 —端與測量電路(2)中運算放大器0p3的輸出端連接，另一端連接在運算放大器0p4的級，運算放大器0p4的“ + ”級接地，運算放大器0p4與R7連線的中部與電阻R6和電阻R8連線的中部相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大中型運輸車輛超載預警控制裝置，其特征在于:所述繼電器控制電路(8)包括NPN型三極管Tl、NPN型三極管T3、PNP型三極管T2、上拉電阻R9、上拉電阻RlO、上拉電阻Rl 1、JRXl3F型直流常閉繼電器Kl、點火開關(guān)S5、點火器；上拉電阻R9一端與單片機模塊(6)上的P2.5 口相連，另一端與NPN型三極管Tl基極相連，NPN型三極管Tl的發(fā)射級接地，NPN型三極管Tl集電極與額定電壓Vdc相連，上拉電阻RlO —端與NPN型三極管Tl集電極相連，另一端與PNP型三極管T2的基極相連，PNP型三極管T2的發(fā)射極與額定電壓Vdc相連，PNP型三極管T2集電極與上拉電阻Rll相連，上拉電阻Rll另一端接地，NPN型三極管T3的基極與PNP型三極管T2集電極和Rll間的連線相連，NPN型三極管T3的發(fā)射極接地，NPN型三極管T3集電極與JRX13F型直流常閉繼電器Kl連接，JRX13F型直流常閉繼電器Kl的另一端和額定電壓Vdc相連，JRX13F型直流常閉繼電器Kl控制點火開關(guān)S5。
【文檔編號】B60K28/08GK204055388SQ201420428190
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】張晶, 肖智斌, 薛冷, 石少玲, 陳沫良, 于勝軍, 崔毅, 容會 申請人:昆明理工大學