引证文献(7条)
1.陈梅 振动与倾斜对车辆电容称重传感器性能影响[期刊论文]-阴山学刊（自然科学版） 2010(1) 2.徐树山.郭君霞.杨三序 速度与加速度对车辆电容称重传感器性能影响[期刊论文]-河南师范大学学报（自然科学版） 2008(5) 3.张瑞.吕文红.张瑞玺 基于神经网络自适应滤波的车辆动态称重系统研究[期刊论文]-公路交通科技 2010(7) 4.侯济恭 动态称重路桥收费模式研究[期刊论文]-计算机工程与设计 2006(10) 5.陈梅 车辆电容称重装置性能测试[期刊论文]-怀化学院学报 2009(8) 6.徐树山 车辆电容称重装置研制[期刊论文]-仪器仪表学报 2008(5) 7.徐树山 电容式车辆称重装置动态性能测试与分析[期刊论文]-公路交通科技 2008(9)
计量。与静态称重系统相比较，动态称重系统可获得 线收发模块 PTR2000 接口电路。
较高的检测效率，并可节约大量的人工费用。我们研 当汽车通过称重板时，压力传感器将压力信号转换
制的装置是一种可移动的称重系统，用于车辆低速 成模拟电信号，再通过放大器送到 A/D 转换器的模
!"
2004
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本 系 统 选 用 的 A/D 转 换 器 ADS7832 是 BurrBrown 公司生产的自校正 4 通道 12 位模/数转换器， 它为双列直插式 (DIP)28 脚封装 [1]，它输出标准的
PTR2000!
VCC. CS. DO. DI. GND. PWR. TXEN.
RD，WR，CS 信号，因此非常适合于微处理器系统。
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理与存储的计算机之间的无线通讯，本设计采用超
小型无线收发模块 PTR2000，它是一种超低功耗、高
速率 19.2K 无线收发数传 MODEM。该无线收发模块
主要有以下特性：
（ 1）体积微小，约 40mmX27mmX5mm，具接收发
射合一。
（ 2）工作频率为国际通用的数传频段 433MHZ，
FSK 调制，工作电压 2.7~5.25v，功耗小，使用无需申
请许可证。
图 2 信号放大与偏置电路图
（ 3）工作最高速率可达 20kbit/s，也可在较低速 率如 9600bps 下工作，无需设置模块，其引脚（ 见图
拟输入端，将转换后的数字量作为采样值进行处理， 3）说明如下：
把处理结果作为动态称重重量通过无线通信接口送 入计算机，用打印机打印或储存起来以便进一步进 行处理。基于 A/D 转换器在整个系统中的重要性，下 面着重介绍一下 A/D 转换器。
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［ 文章编号］l003-572（9 2004）03-00l2-03
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车辆动态称重系统
的设计
南方冶金学院 刘飞飞!"杨 忠
［ 摘要］ 介绍一种动态称重系统的结构和实现方法，主要功能是动态测 量 行 驶 车 辆 的 轮 胎 受 力 ，并 计 算 相 应 静 态 车 辆 重 量 ，实 现 全 自 动 、不 停 车 计 量 。 硬件设计中重点介绍数字电路的构成，A/D转换器、信号放大与偏置电路和无线 通信接口。软件设计中提出了根据实际采样波形而设计的数据处理方法。
此时需要在中间简单地接一个 MAX232 电平转换芯 片，串口的连接设计如图 5。由计算机串口对无线收 发模块收-发状态转换的控制，由于实验中计算机采 用的是 VisuaI C++的开发环境，可通过设置 MSComm
的数据处理结果。在关键的模/数转换环节，采用新 型、高速、高精度的 A/D 转换器。其它环节也使用新 型、节能、高性能的元器件。通过多次实验，我们设计 的动态称重系统技术参数能达到：在静态模式时，精
重称量精度。其原理大致是：将秤的输出对一
小段位移(L1)沿其长度(L)积分，L1 的两端是通ห้องสมุดไป่ตู้过对秤的前、后排传感器的输出进行比较而
给定的。图中阴影部分面积用于该测试方式
中 的 计 算 ，以 得 到 接 近 于 轴 重 的 静 态 分 量 ，消
除动态分量。
动态分量在积分区间内被比较理想地平
均了，使车辆震荡造成的干扰影响很小。由于
了细调对称电阻。
块置于发射或接收状态。
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前置放大电路的放大倍数为：500/10=50 倍。可
变电阻 R7 用于调节同相放大电路的放大增益。这个
电路的放大倍数 A 为：A=1+R7/R6
年
输出电压为：U UT = A U N
第
因而放大电路放大倍数在 1-51 倍可调，再加上
33 卷
前置放大电路的 50 倍放大倍数，则整个放大电路的
放大倍数为：50-2500 倍可调，这样在电路调试中可
第
3
通过可变电阻将放大后的输出电压调整到模数转换
期
器的允许输入范围内。
2.3、无线收发模块与单片机连接电路
为了实现负责数据采集的单片机与负责数据处
图 4 无线收发模块与单片机连接电路图
!"
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1990.
年
[4] 樊丽辉.动态称重技术，中南汽车运输，1998，（6 2）：5~7.
第
33
作者简介：
卷
刘 飞 飞 ，男 ，1962 年 生 ，1989 年 毕 业 于 哈 尔 滨 工 业 大 学 ，获 工 学
第
硕 士 学 位 ，现 任 南 方 冶 金 学 院 研 究 设 计 院 院 长 ，主 要 从 事 机 电 一 体 化
2.2、信号放大与偏置电路
时模块为接收状态。
信号放大与偏置电路如图 2 所示，两个记忆电
实 验 中 ， 无 线 收 发 模 块 PTR2000 与 单 片 机
容 C2、C3 的采样保持精度非常重要，因此要求采用 80C51 之间进行无线通讯设计如图 4。单片机 80C51
高品质、低漏电吸附效应小的电容，R2 的接入是为 可 直 接 通 过 将 P3.3 位 置 1 或 置 0 而 将 无 线 收 发 模
度高于120kg；动态模式时，车辆以低于 15km 1 的 速度通过时，误差小于静态时称重值的12%(轴载荷 和总重)。本动态称重系统主要特性包括：重量轻，便 于 携 带 ；可 由 计 算 机 远 程 监 控 ；具 有 动 、静 态 两 种 工
置为接收状态。
作方式；精确测量动态车辆的重量；自动将所测量的
图 3 PTR2000 引脚图
在转换和校正期间，BUSY 引脚输出高电平，转换结
VCC 为正电源，接 2.7~5.25V；CS 为频道选择，
束后 BUSY 引脚输出低电平；当 HBE 引脚为低电平 CS=0 选 择 工 作 频 道 1 为 433.92MHZ,CS=1 选 择 工
时，D0-D7 输出数字量低 8 位，当 HBE 引脚为高电平 时，D0-D3 输出数字量高 4 位，可见 ADS7832 的分辨 率较高。同时，它的转换速度很高，1s 能转换 105 个
［ 关键词］ 称重系统设计；动态称重；静态重量；无线通信
［ 中图分类号］TH7l5.l ［ 文献标识码］B
l、概述
行驶(<l5km/h)时获取车辆车轴负荷及总重。
随着我国市场经济的发展，公路交通量迅速增
2、硬件电路
长，汽车的超载现象越来越严重，严重影响道路交通
系统硬件结构框图如图 l 所示，包括压力传感
3、软件设计
车辆重量与存储的资料相比较以确定车辆的净重或
当汽车以 10km/1 的速度通过称重板时，1 只轮 车是否超重等数据；全自动化的称重过程；资料自动
胎通过称重板的时间为 0.1s，在这段时间内采样 200 存储以便检索、统计。
个点，可以得到采样值 U 与时间 t 的关系曲线，如图
6 所示。由于干扰因素的存在，使行驶车辆在某些
安全，致使公路设施破坏加剧，引起路面损坏灾难性 器、信号放大与偏置电路、A/D 转换器构成的前向通
增加，公路维修费用剧增。因此，为了对超载车辆进 道，打印机、计算机构成人机对话系统。存储部分包
行严格管理，确保公路、桥梁的安全使用，对路面行 括程序存储器、数据存储器。下面主要介绍数字电路
使车辆的轴载监测具有重要意义。动态称重系统是 的构成、A/D 转换器、信号放大与偏置电路和无线通
交通执法的理想设备。同时，它又能广泛地应用于自 信接口。
动 交 通 调 查 、收 费 系 统 、交 通 安 全 管 理 等 场 合 ，产 生
巨大的社会与经济效益，并可推广应用于工矿企业、
海关、港口、码头、废料站等载货车辆的监测和管理。
我们研制的动态称重系统的主要功能是测量正
年
在行驶着的车辆的轮胎受力，并计算相应静态车辆
第
重量。它主要由传感器、数据采集系统、无线数据接
33
口、微处理器系统及打印机等构成，用来测量在特定
卷
地点、特定时间行驶车辆的轮胎受力，计算车辆的轴
图 l 系统硬件结构框图
2.l、数字电路
第
重，正确判别轴数、轮胎个数等有关参数，并处理、显
数字电路主要包括 80C5l 主机、27C256 程序存
3 期
示、打印和存储这些信息，从而实现全自动、不停车 储器、6264 数据存储器、ADS7832A/D 转换器以及无
3
和图象处理方面研究工作。
期
图 6 称重信号波形图
我们使用一种位移积分法的测试方式，较好地
（ 作者通讯地址：赣州南方冶金学院 邮 政 编 码：341000
解决了滤除动态分量干扰问题，大大提高了动态轴
收 稿 日 期：2004.2.26）
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