1.動態(tài)汽車衡簡介

公路是我國重要的的基礎設施之一，是經(jīng)濟發(fā)展的命脈。改革開發(fā)后，我國政府更加重視交通運輸業(yè)在經(jīng)濟發(fā)展中的戰(zhàn)略地位，加大了公路建設的投資力度，使其占社會固定投資比重發(fā)生了重大變化，到目前為止，形成了較大規(guī)模的綜合運輸體系。近年來公路所承擔的運量是鐵路、水運、航空等方式運量總和的3~4倍。公路運輸?shù)纳疃群蛷V度是其他任何一種方式所不能替代的。近年來我國政府為對超限運輸?shù)募哟笳瘟Χ炔⒉扇×擞行У拇胧岣吡斯分悄芑芾硭?。公路智能化管理實質上就是利用*對傳統(tǒng)的運輸體系進行改造而實現(xiàn)信息化、智能化、社會化的新型運輸系統(tǒng)。從而提高交通運輸?shù)陌踩剑岣叩缆肪W(wǎng)的通行能力和公路運輸生產(chǎn)率。動態(tài)汽車衡在此發(fā)揮了重要作用。

動態(tài)公路車輛自動衡器:包括承載器和引道組成的公路車輛自動衡器，簡稱動態(tài)汽車衡。

整車計量方式的動態(tài)汽車衡是通過整車稱量方式，確定行駛中車輛總重量的衡器，并自行顯示車輛的重量。

軸計量方式的動態(tài)汽車衡通過軸稱量方式，確定行駛中車輛單軸重，并通過各個軸的累加得到汽車總重量的衡器，自行顯示車輛的單軸重量和總重量。

2.技術參數(shù)

動態(tài)汽車衡的技術參數(shù)主要準確度等級及動態(tài)稱量速度范圍，此外，還有滿量程、秤體尺寸等。

應當指出，動態(tài)汽車衡器的準確度與諸多因素有關，尤其是對軸計量的動態(tài)汽車衡器，列如秤體附近的路面的水平度和平整度、車輛懸掛系統(tǒng)的類型及狀態(tài)、汽車過秤速度的均勻性和秤體自身結構等。

（1）      稱量單軸（或軸租）重量的準確度等級

稱量單軸（或軸組）重量的準確度等級劃分為6個等級：A級，B級，C級，D級，E級，F(xiàn)級。

（2）      稱量整車總重量的準確度等級

稱量整車總重量的準確度等級劃分為6個等級：0.2級，0.5級，1級，2級，5級，10級。

（3）      準確度等級之間的關系

3.動態(tài)汽車衡的分類與特點

按照計量方式的不同，動態(tài)汽車衡計量方式一般有整車計量、軸計量、輪計量等三種方式。其中輪計量方式的汽車動態(tài)稱重，一般為雙秤臺組合而構成動態(tài)軸計量方式，所以可以歸在整車計量或者軸（軸組）計量方式中。

（1）   整車計量方式

當稱量時，車輛的所有輪軸均處于稱量臺面上，如下圖所示：

由于是整車計量，車輛受外部因素的較小，其準確度較高，整車稱量的準確度可達到0.5級，甚至高達0.2級。但秤臺的體積大，結構較復雜，剛度較低，要求動態(tài)過秤的速度小，一般在15KM/h以下；基礎施工量大，現(xiàn)場安裝復雜。對于該種衡器，應對稱量車輛的總重和軸重先予以確定。

（2）   軸（軸組）計量方式

當稱量時，車輛的各個軸（軸組）依次通過秤臺，衡器將求得各個軸（軸組）的重量，然后將各個軸（軸組）的重量累加起來，從而得到車輛的總重。如下圖所示：

軸計量方式的主要特點是秤臺臺面小、秤臺的剛度好、基礎施工量小、成本低；傳感器可設置成支撐式結

構，也可以做成懸掛式結構，這根本上解決了稱重臺的防水問題；秤臺的限位結構較復雜，安裝要求較高；秤臺的臺面較小，一般在0.7~0.9mm,也可以使用雙臺面結構，對同一軸左右輪胎分別稱重，也可對軸組稱重，以提高準確度。由于軸計量方式，稱重車輛的總重量不受秤臺額定載荷的限制，特別適用于對車輛軸載超限檢測控制之中。

4.動態(tài)汽車衡的結構、原理與功能   

（1）結構原理

    動態(tài)汽車衡一般是由承載器、稱重傳感器、顯示控制器及引道等部件組成。由于其承載器的結構不同，動態(tài)汽車衡的計量方式也不同。

整車計量的動態(tài)汽車衡的結構與靜態(tài)汽車衡的結構基本相同，車輛按規(guī)定速度均勻駛過秤臺，顯示控制器自動判斷車輛上秤后，開始采集重量數(shù)據(jù)，并將采集的重量數(shù)據(jù)存入重量數(shù)據(jù)緩存區(qū)內，車輛下秤時，顯示控制器自動停止采集數(shù)據(jù)，然后對重量數(shù)據(jù)緩存區(qū)內的重量數(shù)據(jù)進行處理，計算并顯示車輛的總重。

軸計量的動態(tài)汽車衡結構是尺寸較小的平板式結構，車輛的輪軸按規(guī)定的速度均勻駛過秤臺時，儀表自動判斷該輪軸上秤后，開始采集重量數(shù)據(jù)，并將采集的重量數(shù)據(jù)存入重量數(shù)據(jù)緩存區(qū)，輪軸下秤時，儀表自動停止采集數(shù)據(jù)，然后對數(shù)據(jù)緩存區(qū)內的數(shù)據(jù)進行處理，計算并顯示該軸軸重，以后的輪軸依次進行相同的稱重計量。當車輛*通過后，儀表根據(jù)判斷邏輯，將稱重的各個軸的重量進行累加，顯示并存儲車輛的總重。為了達到一定的準確度，秤臺兩側的稱重達到20m以上的長度，并且要求兩側引路盡量水平。

a. 離秤臺8m范圍內的兩側引道，縱向、橫向的水平傾斜度允差為±3mm;

b. 離秤臺8m意外的兩側引道，縱向、橫向的水平傾斜度允差為±6mm.

（2）   稱重顯示控制器原理及特征

加載與車輪上的的負載由安裝在載重板下的多個傳感器（通常4個或者6個）檢測出信號輸出。因為這一信號微弱，故通過儀表稱重系統(tǒng)將信號加以放大并由濾波器去除干擾，在A/D轉化成數(shù)字信號。高分辨性能且高精度的A/D轉化器和專用于A/D轉化處理的16位CPU處理器，能使分辨力達到16位，采樣周期達到0.5ms。

                                                                          稱重顯示控制器的構成

5.各種不同的動態(tài)數(shù)據(jù)處理方法

   動態(tài)稱重是一項比較復雜的技術，其中數(shù)據(jù)處理是其關鍵，也是目前稱重研究的重點。汽車經(jīng)過秤臺產(chǎn)生的信號可以看作是汽車的靜態(tài)軸重信號與周期性的汽車振動信號的疊加。

y(t)=y₀+Asin(2∏tf+φ)

式中：A-—— 周期項，即汽車振動的幅值；

       f ----- 汽車振動信號的頻率；

      φ------ 汽車振動信號的初相位

其中y_0，A，f和φ都是被估計的參數(shù)。

     目標函數(shù)公式:                 

式中h(t) ----實測數(shù)據(jù)         

       n----采樣點數(shù)