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关于ETC计重收费动态地磅用称重传感器选型的探

发布人:宁波地磅 发布日期:2020-10-24 浏览次数:


本文对ETC计重收费动态地磅称重的全部进程进行了描述, 剖析了传感器在全部进程的受力情况,对如何选用柱式跟桥式传感器 做了介绍,为动态地磅设计跟传感器选型供给一些参考。
随着交通运输业务的发展,高速公路计重收费的疾速发展,公路 部分需加大设备建设的投资以及人员的投入,这昂扬的本钱就成了头 疼的问题。为了减少收费人员的数量,加快车辆通过收费门的速度, ETC业务应运而生,当初小车ETC计重收费体系已成熟且全面推广, 但大型货车ETC计重收费体系才刚起步。
对大型货车ETC体系,其要害技巧是计重,而计重的要害设备 为动态汽车衡。动态地磅是从静态地磅发展而来,重要利用的传感器以柱式传感器与桥式传感器为主。 度高;有人认为采取桥式传感器精度牢固且便于装置。对于柱式传感 器与桥式传感器的优劣问题始终争辩不休。那么,如何选用柱式传感 器与桥式传感器呢,本文将针对该问题重点进行剖析介绍。
一动态地磅称重进程受力剖析
汽车行驶上动态地磅(以下简称秤台)时,因汽车前轮的惯性 冲力将秤台向前推去,当秤台活动到前限位器时,限位将产生反推力, 又将秤台向后推去。当称重活动到后限位器时产生反推力,以及汽车 的驱能源,又将秤台加速向前推去。在汽车完全行驶到秤台上面前, 秤台将连续加速振荡,形成加速摆动景象,如下图2。
当汽车完全行驶到秤台上面时,通过其余处所产生的驱能源逐步消散,秤台的前后振荡频率速度将不再加速。汽车衡厂家采用分离式分离式数字接线盒,通过对模拟传感器输出的信号进行A/D转换,使接线盒到仪表的信号为数字信号,降低了遥控的机会、受温度、射频干扰的机会,同时也使传输距离比普通模拟式更远,信号传输更加稳定。相对于数字式汽车衡,造价略低,方便旧的模式汽车衡升级。地磅厂家将物体的重量传递给称重传感器的机械平台,常见有钢结构及钢混结构二种型式。当汽车加速或减速时, 秤台振荡频率也会加速减速。总之,在全部汽车上秤台前与上秤台过 程中,秤台会形成一个中、低频率前后振汤。
汽车的分量及其余推力振动等产生的力都由秤台传递给传感器,由传感器将这些力的信息正确疾速的传递给仪表(电脑)进行数据处理,终极通过称重仪表显示。汽车衡厂家采用分离式分离式数字接线盒,通过对模拟传感器输出的信号进行A/D转换,使接线盒到仪表的信号为数字信号,降低了遥控的机会、受温度、射频干扰的机会,同时也使传输距离比普通模拟式更远,信号传输更加稳定。相对于数字式汽车衡,造价略低,方便旧的模式汽车衡升级。秤台受力剖析如下:

  二、传感器采样频率方面剖析
衡器用传感器个别有两品种型:柱式传感器跟桥式传感器。柱式传 感器受力剖析如下,见图3。

1)当秤台与前限位器接触时,传感器受到轴向力, F = Fy X c o s a ° + Fx X s i n a 。
2)当秤台与前限位器不接触时。
F = Fy X cos a ° 到 F = Fy X cos 0 ° 之间变更
假如考虑汽车驱能源等因素时,传感器的信号只在主信号 F = FyXco s a °中加波(中、高频),具体信号如下:
从这些力来剖析,汽车的速度、驱能源、刹车等水平力造成秤台 左右摆动,并接触限位器,产生反推力。电子地磅被称为地磅是厂矿、商家等用于大宗货物计量的主要称重设备。电子地磅标准配置主要由承重传力机构(秤体)、高精度称重传感器、称重显示仪表三大主件组成,由此即可完成电子地磅基本的称重功能,也可根据不同用户的要求,选配打印机、大屏幕显示器、电脑管理系统以完成更高层次的数据管理及传输的需要。因速度驱能源有大有小,有 快有慢,造成反推力大小是不法则的,因此处理数据时,只取不 撞击时的数据。这样车辆的振动,发念头的振动等反向有法则的稳定。 咱们取大概不小于3个摆动,就能得到有效幻想的数据,经过处理就 能得到相应精度。
下面咱们盘算秤台上的采样稳定时光:秤台长度个别单节6米, 共3节,长度为18米。当初公路上重要行驶的货车为半拖挂车。
秤台的车速为20公里/小时,3米/20公里/小时=0. 54秒。汽车衡厂家采用分离式分离式数字接线盒,通过对模拟传感器输出的信号进行A/D转换,使接线盒到仪表的信号为数字信号,降低了遥控的机会、受温度、射频干扰的机会,同时也使传输距离比普通模拟式更远,信号传输更加稳定。相对于数字式汽车衡,造价略低,方便旧的模式汽车衡升级。
咱们取小于3个摆动轮回,采集时光占1个轮回的2/3,则
54/3* (2/3) =0. 12秒,即每个轮回最长采集时光为0. 12秒。
每1个波形,需取10个数(前摆5个,后摆5个),则每条采样 时光为:0. 012秒(83Hz)。因此,传感器的固有频率大抵在83?100Hz, 咱们就可能得到有效数据。
为了进步衡器精度,当初的衡器采集频率个别在1000Hz,即每 秒中采集1000个数据。在衡器上,传感器的采样频率大抵为柱式固 有频率> 10000Hz;桥式固有频率> 1000Hz。
单纯看两种传感器的固有频率,确切是柱式传感器的固有频率高 于桥式传感器,这是不争的事实。然而,衡器是由秤体、传感器跟仪 表组成的,衡器的响应速度才是决定利用机能的终极因素。衡器的响 应速度重要由秤体的响应速度、仪表的响应速度、传感器的响应速度 独特决定。
随着电子技巧的飞速发展,制造高辨别率、高响应速度的仪表已 经不是难事,然而秤体的响应速度进步确切不易,目前各生产厂家的 秤体结构、利用资料大同小异,依据资料显示,秤体的固有频率通常 在3?5Hz,且无奈进一步进步,因此,从采样频率来说,两种传感器 均能满意须要。

  三、传感器装置方面剖析
柱式传感器与桥式传感器的优毛病对比方下:
1.柱式传感器
优点:结构紧凑,体积小,固有频率高,动态响应快。
毛病:抗侧向跟偏载才干较差,对加载点变更敏感,装置请求高, 调剂四角等操作较为繁琐,传感器不易固定易旋转,加载频率或重 量过大,轻易导致传感器开裂。
起因剖析:不倒翁转动产生的起因,当地基水平,柱式传感器垂 直时,无论怎么摆动也不会旋转;但当不水平时,就会存在偏转,转 动。如图8所示:
当前后秤台摆动时,秤台也有可能产生旋转摆动,带动传感器旋 转摆动,这就是传感器产生旋转的起因。传感器的电缆线就缠在传感 器上,随着次数的增多,电缆线就有可能拽断,衡器产生故障。
在装置衡器时,咱们不可能将传感器绝对的紧紧地与秤台接触, 判断会存在一定的缝隙。同时,在设计衡器支点时,咱们最想让支点 靠边,减少翘板景象。但秤台有厚度,在车的冲击力等作用下,在秤 台上面的冲击力以及支点会产生转矩,这样就有一定的翘板景象。当 翘板力霎时消散后,秤台产生向下的冲击力,缝隙越大,冲击力越大。
对柱式传感器,由上、下压头、传感器以及秤台、地基装置板 组成,旁边不任何柔性。当多少个重力加速度的冲击力下来,这样的 集中冲击力,很有可能将传感器从旁边冲裂。
2.桥式传感器
优点:对加载点变更不敏感,抗偏载机能好,固有线性好,装置 便利,传感器固定不旋转,制造本钱低。
毛病:体积大,分量大,搬运笨重。
桥式传感器是通过钢球与秤台连接,旋转摆动时,只有钢球转动, 不会使传感器旋转。汽车衡厂家采用分离式分离式数字接线盒,通过对模拟传感器输出的信号进行A/D转换,使接线盒到仪表的信号为数字信号,降低了遥控的机会、受温度、射频干扰的机会,同时也使传输距离比普通模拟式更远,信号传输更加稳定。相对于数字式汽车衡,造价略低,方便旧的模式汽车衡升级。同时,对桥式结构传感器,其受力变更的扰度 有数量级的变更,在雷同的动能冲击下,冲击力也有数量级的减少, 因此多少乎不桥式传感器会冲击断裂的景象产生。

  四、总结
从以上剖析,咱们可得出如下论断:在20公里/小时的动态衡器 中,在采集速度方面,利用桥式跟柱式传感器不实质差别,都能正 常利用;在抗冲击力方面,桥式优于柱式传感器;在装置前提方面, 桥式传感器明显比柱式简单;在动态衡器利用中,客户可依据现场条 件跟自身情况,选用桥式或柱式传感器。