CN209296118U - 一种公路计重通用型数字化动静态称量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种公路计重通用型数字化动静态称量装置，包括三块六通道的AD采集模块、一块接线母版及一块电源模块，电源模块对外部传感器以及AD采集模块供电；接线母版用于传感器的接入以及AD采集模块和电源模块的连接，每个AD采集模块只接一路传感器；每个AD采集模块采集的数据通过CAN总线的方式接入显示控制仪表，每只传感器的状态信息及故障信息都通过显示控制仪表来呈现。本实用新型通过模块化设计，对每只传感器进行数字化处理，不同产品之间通过模块数量组合的方式实现通用性，各模块采集的数据通过CAN总线的方式接入显示控制仪表，秤台角差通过显示控制仪表来调整，每只传感器的状态信息及故障信息都可清楚的呈现。

Description

一种公路计重通用型数字化动静态称量装置

技术领域

本实用新型属于公路交通技术领域，涉及一种高速公路收费站货车计重收费的称量装置。

背景技术

在公路交通领域中，随着物流行业的发展，载重汽车数量也随之增加，车辆的超限超载，常引发公路、桥梁基础设施安全、道路交通事故、人员伤亡等，给国家和生命财产带来严重的损失。对此，国家采取多方面措施，并投入了大量的人力、物力，取得了一定的成效。

计重收费作为货运车辆通行结算的收费方式，称量装置作为计重收费的核心部件，各厂家称量装置所使用采集通道数也各不相同，目前还没有对每只传感器进行分通道采集，主要因为市场需求形式多样，对于简单的系统成本较高，不利于生产及管理，而各种称量装置在使用之前，都要经历开发，实验，计量许可、计量检定等过程，而从开发到取得计量许可要经历相当长一个过程，没有通用的称重装置解决这一问题，这样无形之中延长了产品开发周期，增加了企业的成本，不利于企业在市场中竞争。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种公路计重通用型数字化动静态称量装置，简化了系统架构，不但适用于静态称量与动态称量，而且能很好地缩短单个功能产品开发的周期，降低成本，提高产品的市场竞争力。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案如下：一种公路计重通用型数字化动静态称量装置，包括传感器和显示控制仪表，其特征在于：还包括三块六通道的AD采集模块、一块接线母版及一块电源模块，六通道的AD采集模块由处理器、模数转换器、存储、时钟、CAN光隔离接口、RS232接口、模拟电源和数字电源组成；电源模块采用9～36VDC输入，输出5V电源，对外部传感器以及AD采集模块供电；接线母版用于传感器的接入以及AD采集模块和电源模块的连接；每个AD采集模块只接一路传感器；每个AD采集模块采集的数据通过CAN总线的方式接入显示控制仪表，每只传感器的状态信息及故障信息都通过显示控制仪表来呈现。

其中接线母版上自带地址，AD采集模块的数量和所在接线母版的位置决定了采集的速率及称量模式。

称量装置包括三种称量模式：将四路传感器信号接在对应的采集通道上，可实现轴重仪称量；将八路传感器信号接在对应的采集通道上，可实现双台面或轴组秤称量；将十六路传感器信号接在对应的采集通道上可实现整车动态连续称量。

本实用新型针对一般称量装置传感器不能分通道采集，秤台角差调整困难，而且不同类型产品之间通用性差的现象，通过模块化设计，对每只传感器进行数字化处理，不同产品之间通过模块数量组合的方式实现通用性，各模块采集的数据通过CAN总线的方式接入显示控制仪表，秤台角差通过显示控制仪表来调整，每只传感器的状态信息及故障信息都可清楚的呈现。

无论应用于何种称量模式，模板、采集板、电源板硬件电路和软件是通用的，只是采集板的数量和所在母版的位置不同，母版上自带地址，采集板所在位置决定了采集的速率及应用模式。

本实用新型和传统的称量装置相比，模块(软件和硬件)通用性好，不同应用模式可根据模块在母版的位置组合实现，秤台角差易调整，分通道数字化，能够对每只传感器的输出进行修正，能较好的满足目前市场上静态称量和动态称量模式，广泛应用于公路交通管理领域中。

附图说明

图1是流通道AD采集模块原理框图。

图2是电源模块原理框图。

图3是全通道(18通道)数字化高速称量装置结构原理图。

具体实施方式

一种公路计重通用型数字化动静态称量装置，具有多通道高速模拟称重接口，可匹配目前现有市场上主流的计重收费产品,如轴重仪、双台面、轴组秤、整车等不同秤量衡器使用。

参见图3，数字化动静态称量装置包括三块六通道高速高精度AD采集模块，一块电源模块，以及一块接线母板。接线母版上自带地址，采集模块的数量和所在接线母版的位置决定了采集的速率及称量模式。

参见图2，电源模块采用9～36VDC输入，输出5V电源，对外部传感器以及AD采集模块供电。

参见图1，AD采集模块由处理器、模数转换器、存储、时钟、CAN光隔离接口、RS232接口、模拟电源和数字电源组成。模数转换芯片选用ADI公司的AD71XX作为采集芯片，由于要兼顾动态称量，所以模数转换器的精度和转换速度是一项重要指标，AD71XX采集精度为24位，最大采集速度为4.8KHZ，信号输入范围为-19.5mV～+19.5mV,供电电压2.7V～5.25V，静态精度分析：以30T，1mV/V传感器，每通道只接一只传感器，桥电压5V，参考电压2.5V，放大增益选用128倍，采样速率选用75HZ为例。分辨力转换为放大后电压分辨力为：2.5/2¹⁸＝0.0095mV；转换为未放大的信号输入分辨力为：0.0095mV/128＝0.000075mV；转换为分辨数为：5mV/0.000075mV＝66667；转换为重量分辨率为：30000Kg/66667＝0.45Kg。

动态精度分析：以30T，1mV/V传感器，每路AD只接一路传感器，桥电压5V，参考电压2.5V，放大增益选用128倍，采样速率选用1200HZ为例。分辨力转换为放大后电压分辨力为：2.5/2¹⁶＝0.038mV；转换为未放大的信号输入分辨力为：0.038mV/128＝0.000297mV；转换为分变数为：5mV/0.000297mV＝16835；转换为重量分辨率为：30000Kg/16835＝1.78Kg。

静态和动态速率通过采集模块在母版上的位置来确定。

参见图2，电源部分采用9～36VDC输入，输出5V电源，根据设计要求为18路传感器和模拟电路供电。根据手册AD71XX的最大电流为6mA，传感器(按350欧姆计算)供电约为14mA每路。模拟电路功耗约为：6*9+14*18＝310mA，电源芯片选用LM2576，能够提供5V/1A的电源，隔离电源具有稳压和电源隔离的作用，输入电压5VDC，输出电压5V/200mA，对CAN通讯电路提供隔离电源。

称量装置可根据通道的多少选择采集模块的数量以及位置，从而满足不同称量模式的使用需求。称量装置包括三种称量模式：将四路传感器信号接在对应的采集通道上，可实现轴重仪称量；将八路传感器信号接在对应的采集通道上，可实现双台面或轴组秤称量；将十六路传感器信号接在对应的采集通道上可实现整车动态连续称量。

秤台角差通过显示控制仪表来调整,调整方法如下:

其中:W为当前标准载荷的质量；

W1为显示控制仪表的示值；

K为每只传感器在显示控制仪表上面上的默认系数；

需要说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换。

凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种公路计重通用型数字化动静态称量装置，包括传感器和显示控制仪表，其特征在于：还包括三块六通道的AD采集模块、一块接线母版及一块电源模块，其中AD采集模块由处理器、模数转换器、存储、时钟、CAN光隔离接口、RS232接口、模拟电源和数字电源组成；电源模块采用9～36VDC输入，输出5V电源，对外部传感器以及AD采集模块供电；接线母版用于传感器的接入以及AD采集模块和电源模块的连接；每个AD采集模块只接一路传感器；每个AD采集模块采集的数据通过CAN总线的方式接入显示控制仪表，每只传感器的状态信息及故障信息都通过显示控制仪表来呈现。

2.根据权利要求1所述的公路计重通用型数字化动静态称量装置，其特征在于：接线母版上自带地址，AD采集模块的数量和所在接线母版的位置决定了采集的速率及称量模式。

3.根据权利要求2所述的公路计重通用型数字化动静态称量装置，其特征在于：称量装置包括三种称量模式：将四路传感器信号接在对应的采集通道上，可实现轴重仪称量；将八路传感器信号接在对应的采集通道上，可实现双台面或轴组秤称量；将十六路传感器信号接在对应的采集通道上可实现整车动态连续称量。