CN204649297U - 电容式车辆载重传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电容式车辆载重传感器，包括转轴、绳索、电容传感器以及信号转换电路板；所述转轴通过支撑柱设置在车桥上方，转轴与支撑柱之间螺纹装配，转轴上套装有复位扭簧，复位扭簧的一端固定在转轴上，复位扭簧的另一端固定在支撑柱上；所述转轴伸出支撑柱的一端连接电容传感器，电容传感器的输出端连接信号转换电路板的输入端；所述绳索的一端固定在两支撑柱之间的转轴上，绳索的另一端固定在车架上。本实用新型不仅能够实现对车辆载重的准确测量；而且当车架突然向下或者左右晃动时，软性绳索会对冲击力起缓冲作用，有效防止了由于车辆颠簸产生过冲力而导致传感器损坏现象的发生，大大提高了传感器的使用寿命。

Description

电容式车辆载重传感器

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，特别是一种电容式车辆载重传感器。

背景技术

运输行业中，为保证道路交通运输的安全，车辆的装载质量一般都有严格的规定，超重不但会对车辆安全存在严重隐患，而且对人生安全也存在着极大的威胁；特别是载货车辆，由于超重而引起的交通事故比比皆是，给人们的生命财产安全带来重大损失。传统的测量车及货物重量的方法是将车开到装有地磅的地方进行称重或估算，不仅麻烦而且准确性不高；另外地磅的安装和维护也需要较高的成本。

近年来随着传感技术的飞速发展，应用于在车辆上的载重传感器逐渐走向市场。目前，载重传感器多为用于测量车架与车桥之间距离的位移传感器，这些传感器的种类有磁感应式位移传感器、电容式位移传感器以及电阻式位移传感器，这些传感器的工作原理即是通过测量车架与车桥之间距离的变化来获得载重重量信号。安装时，传感器本体通过安装结构安装在汽车的车桥上，而传感器的测量头则直接与汽车的车架相抵接；为使运动件复位，通常在运动件与车架之间安装复位弹簧对运动件实现。

然而，上述这些传感器都存在一个缺陷，即：汽车在行进过程中，不可避免地会遇到颠簸情况，此时，车架与车桥之间便会发生过冲现象，车桥与车架之间的距离会在短时间内急剧压缩，这必然会导致刚性设置在车桥与车间的传感器受到瞬间的冲击挤压，从而导致安装结构发生变形而报废，甚至整个传感器的测量头、传感器本体都会受到损坏而导致无法使用。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种能够准确测量车辆载重、且不会因为颠簸等因素造成车架迅速下移而受到损坏的电容式车辆载重传感器，以提高传感器的使用寿命。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下。

电容式车辆载重传感器，包括转轴、绕制在转轴上的绳索、感应转轴水平位移的电容传感器以及将电容信号转换为标准信号输出的信号转换电路板；所述转轴通过垂直设置在车桥顶端的两根支撑柱设置在车桥上方，转轴与支撑柱之间螺纹装配，转轴上套装有复位转轴的复位扭簧，复位扭簧的一端固定在转轴上，复位扭簧的另一端固定在支撑柱上；所述转轴伸出支撑柱的一端连接电容传感器，电容传感器的输出端连接信号转换电路板的输入端；所述绳索的一端固定在两支撑柱之间的转轴上，绳索的另一端固定在车架上。

上述电容式车辆载重传感器，所述电容传感器包括筒体和设置在筒体内的两极板，电容传感器的筒体水平固定在支架上，电容传感器的第一极板垂直连接在转轴伸向支架内的顶端，电容传感器的第二极板设置在筒体底端并与第一极板相平行。

上述电容式车辆载重传感器，所述电容传感器包括筒体和设置在筒体内的圆柱体，电容传感器的筒体水平固定在支架上，圆柱体与筒体同轴设置，且圆柱体的外侧壁与筒体内侧壁相接触。

上述电容式车辆载重传感器，所述转轴位于两支撑柱的中部设置有与转轴固定连接的线轴，线轴两端的直径大于线轴中部的直径；所述绳索绕制在线轴上。

上述电容式车辆载重传感器，位于线轴正上方的车架上固定设置有固定绳索端部的拉环。

上述电容式车辆载重传感器，所述绳索为线绳、钢丝绳或者链条中的一种。

由于采用了以上技术方案，本实用新型所取得技术进步如下。

本实用新型的核心原理为传感器与车架之间采用硬连接，而传感器与车桥之间则采用软连接形式，即采用能够绕制在转轴上的软性绳索连接传感器和车桥，不仅能够实现对车辆载重的准确测量；而且当车架突然向下或者左右晃动时，软性绳索会对冲击力起缓冲作用，有效防止了由于车辆颠簸产生过冲力而导致传感器损坏现象的发生，大大提高了传感器的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

其中：1.车架，11.支撑柱，2.车桥，21.拉环，3.传感器，31.转轴，32.绳索，33.线轴，35.复位扭簧，36.信号转换电路板，37.电容传感器。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本实用新型进行进一步详细说明。

实施例1

电容式车辆载重传感器，其结构如图1所示，包括转轴31、绳索32、线轴33、电容传感器37、复位扭簧35以及信号转换电路板36。

转轴31位于车架和车桥之间，并平行车架和车桥设置。车桥的顶端垂直设置有两根支撑柱11，转轴与支撑柱之间螺纹装配。

转轴位于两支撑柱的中部设置有线轴33，线轴与转轴固定连接。线轴两端的直径大于线轴中部的直径，绳索32绕制在线轴上。线轴的设置，用于防止绳索在运动过程中卡进支撑柱与转轴的缝隙中导致传感器损坏；另一方面，还可以将绳索集中在转轴的中部，提高转轴感应载重的灵敏度，进一步提高传感器的精确度。

本实用新型中绳索为软性材质，能够缠绕在转轴上，可以是线绳、钢丝绳或者链条等。绳索32的一端固定在两支撑柱之间的线轴上，位于线轴33正上方的车架1上固定设置有拉环21，绳索的另一端固定在拉环上。当然，拉环也可以设置在车桥上。

复位扭簧35套装在转轴上，用于当向下的压力消失时复位转轴。复位扭簧的一端固定在转轴上；复位扭簧的另一端固定在支撑柱11上，当然复位扭簧的另一端也可固定在车架上。

电容传感器37安装在车架下方的支架上，其轴线与转轴位于同一轴线上，用于感应转轴的水平位移量。当转轴旋转的同时相对于支撑柱发生左右移动，电容传感器的电容值会发生相应的变化。信号转换电路板36的输入端连接电容传感器37的输出端，用于将电容传感器37输出的电容信号转换为标准信号输出，从而获得车辆的载重信息。

本实施例中，电容传感器37包括筒体和设置在筒体内的两极板，电容传感器37的筒体横向水平固定在支架上，并与转轴同轴设置，电容传感器37的第一极板垂直连接在转轴31伸向支架内的顶端，电容传感器37的第二极板设置在筒体底端并与第一极板相平行。

本实施例的工作原理为：当车架与车桥之间的距离发生变化时，绳索裸露的长度也随之变化，进而带动线轴和转轴转动，转动的转轴将垂直方向的位移转换为水平方向的位移，即转轴在旋转的同时在水平方向上左右移动，从而改变了电容传感器中第一极板与第二极板之间的距离，即电容传感器输出的电容信号发生了相应改变；而后电容传感器输出的电容信号经信号转换电路板转换为标准信号输出，即可获得车辆的载重信息。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于电容传感器的结构不同。本实施例中，电容传感器37包括筒体和设置在筒体内的圆柱体，电容传感器37的筒体水平固定在支架上，圆柱体与筒体同轴设置，且圆柱体的外侧壁与筒体内侧壁相接触。在转轴在水平方向左右移动的过程中，电容传感器筒体与圆柱体之间的接触面积发生变化，即电容传感器输出的电容信号发生了相应改变。

Claims (6)

1.电容式车辆载重传感器，其特征在于：包括转轴（31）、绕制在转轴上的绳索（32）、感应转轴水平位移的电容传感器（37）以及将电容信号转换为标准信号输出的信号转换电路板（36）；所述转轴（31）通过垂直设置在车桥顶端的两根支撑柱（11）设置在车桥（2）上方，转轴与支撑柱之间螺纹装配，转轴上套装有复位转轴的复位扭簧（35），复位扭簧的一端固定在转轴上，复位扭簧的另一端固定在支撑柱（11）上；所述转轴（31）伸出支撑柱的一端连接电容传感器（37），电容传感器（37）的输出端连接信号转换电路板（36）的输入端；所述绳索（32）的一端固定在两支撑柱之间的转轴上，绳索的另一端固定在车架（1）上。

2.根据权利要求1所述的电容式车辆载重传感器，其特征在于：所述电容传感器（37）包括筒体和设置在筒体内的两极板，电容传感器（37）的筒体水平固定在支架上，电容传感器（37）的第一极板垂直连接在转轴（31）伸向支架内的顶端，电容传感器（37）的第二极板设置在筒体底端并与第一极板相平行。

3.根据权利要求1所述的电容式车辆载重传感器，其特征在于：所述电容传感器（37）包括筒体和设置在筒体内的圆柱体，电容传感器（37）的筒体水平固定在支架上，圆柱体与筒体同轴设置，且圆柱体的外侧壁与筒体内侧壁相接触。

4.根据权利要求1所述的电容式车辆载重传感器，其特征在于：所述转轴位于两支撑柱的中部设置有与转轴固定连接的线轴（33），线轴两端的直径大于线轴中部的直径；所述绳索绕制在线轴上。

5.根据权利要求4所述的电容式车辆载重传感器，其特征在于：位于线轴（33）正上方的车架（1）上固定设置有固定绳索端部的拉环（21）。

6.根据权利要求1至5任一项所述的电容式车辆载重传感器，其特征在于：所述绳索（32）为线绳、钢丝绳或者链条中的一种。