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車輛動態(tài)稱重測力儀表的設計隨著近些年來的我國高速公路的不斷發(fā)展，道路通行費的征收需要更合理和透明的計費方式，另外，公路管理部門也急需對超限超載車輛進行有效治理的手段和設備，因此，車輛的重量就成為進行收費和治理的主要依據(jù)，能達到少載少收、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入專門的稱重站進行稱重。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)的性能指標滿意、技術(shù)簡單和測量準確，但是，由于秤臺體積大、路面損害嚴重測量效率低、人員消耗大等因素，容易造成實現(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。車輛動態(tài)稱重的方式為被稱車輛在運動狀態(tài)中通過體積較小的動態(tài)秤臺進行不停車稱重，其能夠克服車輛靜態(tài)稱重帶來的不利影響，還能方便地實現(xiàn)對軸重超限、車重超載的治理和計重收費的目的，目前，車輛動態(tài)稱重已經(jīng)是公路上，進行車重測量的主要手段和發(fā)展方向。但是，稱重系統(tǒng)處于動態(tài)變化之中，影響動態(tài)稱重精度的因素較多，例如，車輛速度、秤臺寬度、車輛加速度、車輛振動、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)果誤差大和不準確，導致超限超載檢測及計重收費太原理工大學碩士研究生學位論文II不具有很強的說服力和廣泛的公信度，因此，在現(xiàn)有車輛動態(tài)稱重系統(tǒng)的基礎上，提高車輛動態(tài)稱重精度的研究和相應檢測儀表的開發(fā)設計，具有重要的理論和實際意義。本文首先介紹公路超載嚴重導致的不良影響，說明使用車輛動態(tài)稱重系統(tǒng)的重要性和迫切性，并討論目前車輛動態(tài)稱重的技術(shù)現(xiàn)狀，指出動態(tài)稱重的精度和稱重測力儀表的設計開發(fā)為本課題研究的對象；然后，詳細介紹車輛動態(tài)稱重系統(tǒng)的組成及其工作原理，并詳細的說明車輛動態(tài)稱重系統(tǒng)的工作過程，同時，還以車輛動態(tài)稱重系統(tǒng)中的核心部件（電阻應變式稱重傳感器）作為分析對象，介紹其安裝方式、工作原理和測量電路；針對車輛動態(tài)稱重系統(tǒng)的本體——被稱車輛，分析了車輛的運動特性分析、動態(tài)稱重系統(tǒng)的振動特性分析以及稱重傳感器的動態(tài)特性分析，并為其建立數(shù)學模型和推導傳遞函數(shù)；然后，針對動態(tài)稱重測力儀表的特點，詳細介紹其硬件電路的組成和外圍電路的設計，并對信號采集電路進行軟硬件抗干擾設計，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上，結(jié)合車輛動態(tài)稱重的工作過程，將軟件模塊化為操作系統(tǒng)下的任務，并詳細介紹基于μC/OS-Ⅱ嵌入式實時操作系統(tǒng)，動態(tài)稱重測力儀表軟件設計的方法和過程。

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