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(guò)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(zhǎng)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(guò)稱量裝置時(shí)，每個(gè)軸的通過(guò)會(huì)顯示一個(gè)類正弦波形，我們就是通過(guò)這樣數(shù)波形個(gè)數(shù)的方式來(lái)判定軸數(shù)。由于噪聲的存在，實(shí)際操作過(guò)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(guò)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(shuō)，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(guò)調(diào)節(jié)放大器的電位器改變?cè)鲆妫沟幂敵鲂盘?hào)在滿負(fù)重的情況下輸出接近滿量程，但是不能超過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器的最大量程。所以，從這個(gè)角度上說(shuō)，放大倍數(shù)又不能過(guò)大。在這樣一個(gè)矛盾的問(wèn)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(cè)量的準(zhǔn)確率和整車測(cè)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(cè)量的準(zhǔn)確率和整車測(cè)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(cè)量的準(zhǔn)確率和整車測(cè)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(shuō)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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。