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車輛動(dòng)態(tài)稱重測力儀表的設(shè)計(jì)隨著近些年來的我國高速公路的不斷發(fā)展，道路通行費(fèi)的征收需要更合理和透明的計(jì)費(fèi)方式，另外，公路管理部門也急需對超限超載車輛進(jìn)行有效治理的手段和設(shè)備，因此，車輛的重量就成為進(jìn)行收費(fèi)和治理的主要依據(jù)，能達(dá)到少載少收、多載多收和過載處罰的管理目的。目前國內(nèi)高速公路車輛稱重手段主要為兩種：車輛靜態(tài)稱重和車輛動(dòng)態(tài)稱重。靜態(tài)稱重的方式為路政管理人員讓疑似超重車輛進(jìn)入專門的稱重站進(jìn)行稱重。車輛輪胎作用在靜態(tài)稱重承載器上的力正好與靜態(tài)車輛向下的地心引力相等，車輛的整車重量可以通過檢測元件測量并顯示在儀表上。雖然車輛靜態(tài)稱重系統(tǒng)的性能指標(biāo)滿意、技術(shù)簡單和測量準(zhǔn)確，但是，由于秤臺(tái)體積大、路面損害嚴(yán)重測量效率低、人員消耗大等因素，容易造成實(shí)現(xiàn)困難和交通不暢的影響，難以發(fā)揮高速公路的優(yōu)越性和提高其使用效率。車輛動(dòng)態(tài)稱重的方式為被稱車輛在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中通過體積較小的動(dòng)態(tài)秤臺(tái)進(jìn)行不停車稱重，其能夠克服車輛靜態(tài)稱重帶來的不利影響，還能方便地實(shí)現(xiàn)對軸重超限、車重超載的治理和計(jì)重收費(fèi)的目的，目前，車輛動(dòng)態(tài)稱重已經(jīng)是公路上，進(jìn)行車重測量的主要手段和發(fā)展方向。但是，稱重系統(tǒng)處于動(dòng)態(tài)變化之中，影響動(dòng)態(tài)稱重精度的因素較多，例如，車輛速度、秤臺(tái)寬度、車輛加速度、車輛振動(dòng)、路面不平度等。這些因素都勢必降低測量精度，造成測量結(jié)果誤差大和不準(zhǔn)確，導(dǎo)致超限超載檢測及計(jì)重收費(fèi)太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文II不具有很強(qiáng)的說服力和廣泛的公信度，因此，在現(xiàn)有車輛動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，提高車輛動(dòng)態(tài)稱重精度的研究和相應(yīng)檢測儀表的開發(fā)設(shè)計(jì)，具有重要的理論和實(shí)際意義。本文首先介紹公路超載嚴(yán)重導(dǎo)致的不良影響，說明使用車輛動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)的重要性和迫切性，并討論目前車輛動(dòng)態(tài)稱重的技術(shù)現(xiàn)狀，指出動(dòng)態(tài)稱重的精度和稱重測力儀表的設(shè)計(jì)開發(fā)為本課題研究的對象；然后，詳細(xì)介紹車輛動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)的組成及其工作原理，并詳細(xì)的說明車輛動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)的工作過程，同時(shí)，還以車輛動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)中的核心部件（電阻應(yīng)變式稱重傳感器）作為分析對象，介紹其安裝方式、工作原理和測量電路；針對車輛動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)的本體——被稱車輛，分析了車輛的運(yùn)動(dòng)特性分析、動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)的振動(dòng)特性分析以及稱重傳感器的動(dòng)態(tài)特性分析，并為其建立數(shù)學(xué)模型和推導(dǎo)傳遞函數(shù)；然后，針對動(dòng)態(tài)稱重測力儀表的特點(diǎn)，詳細(xì)介紹其硬件電路的組成和外圍電路的設(shè)計(jì)，并對信號采集電路進(jìn)行軟硬件抗干擾設(shè)計(jì)，給出信號采集電路的性能測試方法和結(jié)果；最后，在儀表硬件電路的基礎(chǔ)上，結(jié)合車輛動(dòng)態(tài)稱重的工作過程，將軟件模塊化為操作系統(tǒng)下的任務(wù)，并詳細(xì)介紹基于μC/OS-Ⅱ嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)稱重測力儀表軟件設(shè)計(jì)的方法和過程。

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