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动态汽车衡的原理及发展



1 动态汽车衡的结构 动态汽车衡一般承载器、压力传感器、信号处理箱、电 器控制箱、光栅识别系统、数轴触发器和显示器等装置组成。动态汽车衡的承载器应与收费口的路面在一个平面内, 当载重车辆通过承载器时触发压力传感器,压力传感器将受 压量值转变成电压信号,电压信号经过滤波、发大处理后传 送到处理箱中,信号经处理后转变成称重数值传送到显示器, 从而读取重量。数轴触发器是在车辆通行过程中测得车辆的 总轴数。各种数据通过增加资费系数整合处理后在收费岗亭 内显示收费总额和其他信息 。

2 动态汽车衡系统的工作原理 载重车辆通过衡器时,光栅检测到有车辆进入进行称重, 车辆每个轴依次通过承载器,从而触发传感器的弹性装置在 弹性变化范围内发生与轴重成正比例变化的相应信号,此信 号先经过滤波器排除其他干扰信号,后经过放大器放大并通 过 A/D 转换器将模拟信号转变成数字信号,每个轴的数字信 号发送到处理器进行叠加和处理,从而在显示仪表中得到整 车的重量。

3 动态汽车衡的分类
3.1 轴重式动态汽车衡 轴重式动态汽车衡式最常见的动态计重衡器,轴重式动 态汽车衡结构简单,由基面承载器和支撑承载器的四个应变 式传感器构成。当动态车辆每个轴逐次的经过承载器上时, 车辆的轴重转变成对应应变传感器的压力,传感器将压力转 变为电信号进行处理得到动态车辆每个车轴的重量。光栅感 应器将判别车辆进入称重区和脱离称重区收尾工作,从而计 算出整车的总重量。其称量的准确性取决于路面的基建情况、 车辆的行驶速度、车辆的行驶方式和信号的处理能力水平。 轴重动态汽车衡优点在于基建的面积小,施工速度快,便于安装,成本低;缺点在于:由于承载器过短,造成称重有效 区域面积小导致称量重复性不良,可靠性较低,车辆行驶的 方式对其称重有较大的影响 。

3.2 轮重式动态汽车衡 轮重式动态汽车衡也称为弯板式动态汽车衡,顾名思义, 轮重式动态汽车衡是由弯板框架构成,其本身充当于压力传 感器。当车辆轮胎通过时,弯板受到轮胎的压力而形变导致 相应的电阻发生变化,电阻的变化引起电压压差值传送到处 理器中处理从而计算出轮重的重量。优点在于路面基建量小, 改造施工进度快,成本低。缺点在于称重的有效区域面积小 导致可靠性低,对外界环境要求较高。

3.3 整车式动态汽车衡 两个计重秤对路面基建、车辆行驶方式要求比较严格, 随之整车式动态汽车衡进入市场。整车式动态汽车衡延车辆 行驶方向有较长的称重区域,载重车辆可以整车停放在承载器 上,整车式动态汽车衡具有多个压力传感器组成,精度可达 到 0.5 级,甚至可达到 0.2 级。车辆的行驶方式对示值几乎 没有影响,防止了载重车辆为了减轻称量示值而进行的跳秤、 扭秤和冲秤等不良现象。其缺点是路面基建面积大,安装复杂, 费用较高 。

4 动态汽车衡的新篇章 随着社会在进步,设备也随之更新换代。结合整车式和 单体式动态汽车衡的优缺点轴组式动态汽车衡孕育而生,轴 组式动态汽车衡考虑了计重秤的精度、安装成本、施工进度 及防作弊系统而新开发的动态汽车衡。轴组式动态汽车衡器 由 5.1 米承载器和四个称重传感器组成,延车辆行驶的方向 上秤和下秤的区域各分部了一个称重传感器,两对传感器既 能识别车辆的行驶方向又能在车辆通行时两次称到车辆的轴 重。处理器根据两组的数值进行比对,剔除错误的数值,计 算出更接近车辆真实重量的示值,从而保证了精度,也能避 免车辆作弊的行为。 5 结束语 动态汽车衡已成为高速公路上计重收费和车辆超限检测 过程中重要的技术设备,随着科学技术的不断发展,动态汽 车衡称重系统的不断研发及升级,对我国车辆计重收费及交 通事业作出一定的贡献,以适应时代发展与社会经济的号召。


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