CN219511659U - 基于石英传感器的动态称重设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于石英传感器的动态称重设备，包括：石英传感器，所述石英传感器至少为两条；地感信号检测器，所述地感信号检测器与多个线圈电联接，多个所述线圈设于所述石英传感器两侧；电荷放大器，所述电荷放大器与所述石英传感器电联接；石英式称重信号采集器，所述石英式称重信号采集器与所述电荷放大器电联接；动态称重控制器，所述动态称重控制器与所述石英式称重信号采集器电联接。具有安装简便，称重范围大，维护简单，长期稳定，称重效率和称重精度高等优点。

Description

基于石英传感器的动态称重设备

技术领域

本实用新型涉及车辆检测技术领域，特别涉及一种基于石英传感器的动态称重设备。

背景技术

目前国内动态称重系统使用的称重传感器主要是弯板式传感器和电阻应变式传感器，由于本身传感器的物理特性，决定了采用这两种传感器会存在以下缺陷：1)、电阻应变式传感器受外界冲击干扰影响比较大，称重精度低，寿命短；2)弯板式传感器在使用过程中稳定性和重复性差，寿命短，难以维护；3)、当车辆高速通过基于这两种传感器的动态称重系统，称重精度差。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种基于石英传感器的动态称重设备，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种基于石英传感器的动态称重设备，包括：

石英传感器，所述石英传感器至少为两条；

地感信号检测器，所述地感信号检测器与多个线圈电联接，多个所述线圈设于所述石英传感器两侧；

电荷放大器，所述电荷放大器与所述石英传感器电联接；

石英式称重信号采集器，所述石英式称重信号采集器与所述电荷放大器电联接；

动态称重控制器，所述动态称重控制器与所述石英式称重信号采集器电联接。

作为一种优选的实施方式，还包括计算机，所述计算机与所述动态称重控制器电联接。

作为一种优选的实施方式，还包括信号联动器，所述信号联动器与所述动态称重控制器电联接。

作为一种优选的实施方式，所述石英传感器为2-6条，所述石英传感器为条形，所述石英传感器的长度方向与车道的长度方向垂直，多个所述石英传感器相互平行设置。

作为一种优选的实施方式，所述线圈为4个，每两个所述线圈设于所述石英传感器的一侧。

作为一种优选的实施方式，所述石英式称重信号采集器包括M4核心单元、触摸LCD人机交互单元、通讯单元、开关电源转换模块和3U机壳，所述M4核心单元、所述触摸LCD人机交互单元、所述通讯单元、所述开关电源转换模块设于所述3U机壳内，所述M4核心单元与所述触摸LCD人机交互单元、所述通讯单元和所述开关电源转换模块电联接。

作为一种优选的实施方式，所述电荷放大器包括电荷变换级单元、放大电路单元、滤波单元和外壳，所述电荷变换级单元、所述放大电路单元和所述滤波单元设于所述外壳内部。

作为一种优选的实施方式，所述地感信号检测器包括MCU核心单元、隔离DO输出单元、LED指示灯阵列、电感激励检测输入单元、通讯接口和外壳，所述MCU核心单元、所述隔离DO输出单元、所述LED指示灯阵列、所述电感激励检测输入单元和所述通讯接口设于所述外壳内，所述隔离DO输出单元、所述LED指示灯阵列、所述电感激励检测输入单元和所述通讯接口与所述MCU核心单元电联接，所述电感激励检测输入单元与所述线圈电联接。

作为一种优选的实施方式，所述信号联动器包括MCU核心单元、隔离IO光电信号输入、LED指示灯阵列、通讯接口和外壳，所述MCU核心单元、所述隔离IO光电信号输入、所述LED指示灯阵列和所述通讯接口设于所述外壳内，所述隔离IO光电信号输入、所述LED指示灯阵列和所述通讯接口与所述MCU核心单元电联接。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：该种实用新型设计合理，使用方便，具有安装简便，称重范围大，维护简单，长期稳定，称重效率和称重精度高的优点，可见该种实用新型，功能全面，适合广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的一种基于石英传感器的动态称重设备的结构示意图。

图中：1、石英传感器；2、地感信号检测器；3、电荷放大器；4、石英式称重信号采集器；5、动态称重控制器；6、计算机；7、信号联动器；8、线圈。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示的一种基于石英传感器的动态称重设备，包括：

石英传感器1，所述石英传感器1至少为两条，采用多条石英传感器1布置设计，平均相对误差,最大限度提高称重精度及稳定性，根据实际路况及成本要求选取2-6条传感器布置，设备中传感器信号转换设计上采用高速、高精度ADC采样模块，高精度、高稳定性电荷放大模块，可以提高动态称重的精度及响应时间；

地感信号检测器2，所述地感信号检测器2与多个线圈8电联接，多个所述线圈8设于所述石英传感器1两侧；

电荷放大器3，所述电荷放大器3与所述石英传感器1电联接；

石英式称重信号采集器4，所述石英式称重信号采集器4与所述电荷放大器3电联接；

动态称重控制器5，所述动态称重控制器5与所述石英式称重信号采集器4电联接；

设备中硬件系统集成以太网通讯接口、串口通讯接口、CAN通讯接口、4G网络通讯接口、USB接口，仪表兼容性强，适应各种联机接口。

其中，还包括计算机6，所述计算机6与所述动态称重控制器5电联接。

其中，还包括信号联动器7，所述信号联动器7与所述动态称重控制器5电联接。

其中，所述石英传感器1为2-6条，所述石英传感器1为条形，所述石英传感器1的长度方向与车道的长度方向垂直，多个所述石英传感器1相互平行设置。

其中，所述线圈8为4个，每两个所述线圈8设于所述石英传感器1的一侧。

其中，所述石英式称重信号采集器4包括M4核心单元、触摸LCD人机交互单元、通讯单元、开关电源转换模块和3U机壳，所述M4核心单元、所述触摸LCD人机交互单元、所述通讯单元、所述开关电源转换模块设于所述3U机壳内，所述M4核心单元与所述触摸LCD人机交互单元、所述通讯单元和所述开关电源转换模块电联接，具备有人机交互功能，实现不同信号不同通道的配置，能够对车型重量系数、速度段重量系数进行标定更改，存储各种配置参数，采用高精度AD采样芯片AD7606,16位ADC，8路同步采集输入，所有通道都具有100kSPS的采样率，能够实现动态称重信号的高速度采集；模块化计算，采集器可以根据传感器的数量进行扩展并接，方便现场应用的扩展。

其中，所述电荷放大器3包括电荷变换级单元、放大电路单元、滤波单元和外壳，所述电荷变换级单元、所述放大电路单元和所述滤波单元设于所述外壳内部，能够将传感器输出的微弱电荷信号转化为放大的电压信号，同时又能够将传感器的高阻抗输出转换成低阻抗输出。

其中，所述地感信号检测器2包括MCU核心单元、隔离DO输出单元、LED指示灯阵列、电感激励检测输入单元、通讯接口和外壳，所述MCU核心单元、所述隔离DO输出单元、所述LED指示灯阵列、所述电感激励检测输入单元和所述通讯接口设于所述外壳内，所述隔离DO输出单元、所述LED指示灯阵列、所述电感激励检测输入单元和所述通讯接口与所述MCU核心单元电联接，所述电感激励检测输入单元与所述线圈8电联接，当车辆通过埋在路面下的线圈8时，连接在地感信号检测器2上的感应线圈8会产生电感变化，从而检测出是否有车辆存在，并根据线圈8感应顺序及感应时间，判断行车方向，计算行车速度，并实时上传给动态称重控制器5；触发状态的逻辑DO输出、逻辑光电信号输出。

其中，所述信号联动器7包括MCU核心单元、隔离IO光电信号输入、LED指示灯阵列、通讯接口和外壳，所述MCU核心单元、所述隔离IO光电信号输入、所述LED指示灯阵列和所述通讯接口设于所述外壳内，所述隔离IO光电信号输入、所述LED指示灯阵列和所述通讯接口与所述MCU核心单元电联接，实现IO信号转换成串口通讯信号，实现IO信号的整合，只须一套通讯协议，就可以通用不用车检器的IO信号整合，兼容性强。

石英传感器1功效：1)、温漂极小，低速、高速状态下都可以称重量，同时石英的物理特性比较稳定，其灵敏度随时间变化较小；2)、石英晶体具有把敏感元件整个表面上的载荷进行积分的能力；3)、防护等级高，容易达到IP68；4)、石英传感器1宽度很窄(一般小于10CM)，长度可裁剪并接，安装运输维护方便；5)、可适应各种道路，并在其表面有10MM可研磨层，确保其与路面保持平整性。

该设备系统主要由石英式动态称重控制器5、电荷信号放大采集器(包括电荷放大器3、AD信号采集器)、信号联动器7、地感信号检测器2、多条石英传感器1、地感线圈8组成，车辆进入称重检测区，车轮重量压到石英传感时，传感器中的石英晶片由于压电效应产生与车轮负荷成正比的电荷，经电荷放大器3转换为模拟电压，再通过采集器将模拟信号转换为数字信号，系统采用轴计重的动态称重方式，即分别测试出车辆各轴的轴重，即可简单得到整车的重量。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、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 (9)

1.一种基于石英传感器的动态称重设备，其特征在于，包括：

石英传感器(1)，所述石英传感器(1)至少为两条；

地感信号检测器(2)，所述地感信号检测器(2)与多个线圈(8)电联接，多个所述线圈(8)设于所述石英传感器(1)两侧；

电荷放大器(3)，所述电荷放大器(3)与所述石英传感器(1)电联接；

石英式称重信号采集器(4)，所述石英式称重信号采集器(4)与所述电荷放大器(3)电联接；

动态称重控制器(5)，所述动态称重控制器(5)与所述石英式称重信号采集器(4)电联接。

2.根据权利要求1所述的基于石英传感器的动态称重设备，其特征在于，还包括计算机(6)，所述计算机(6)与所述动态称重控制器(5)电联接。

3.根据权利要求1所述的基于石英传感器的动态称重设备，其特征在于，还包括信号联动器(7)，所述信号联动器(7)与所述动态称重控制器(5)电联接。

4.根据权利要求1所述的基于石英传感器的动态称重设备，其特征在于，所述石英传感器(1)为2-6条，所述石英传感器(1)为条形，所述石英传感器(1)的长度方向与车道的长度方向垂直，多个所述石英传感器(1)相互平行设置。

5.根据权利要求1所述的基于石英传感器的动态称重设备，其特征在于，所述线圈(8)为4个，每两个所述线圈(8)设于所述石英传感器(1)的一侧。

6.根据权利要求1所述的基于石英传感器的动态称重设备，其特征在于，所述石英式称重信号采集器(4)包括M4核心单元、触摸LCD人机交互单元、通讯单元、开关电源转换模块和3U机壳，所述M4核心单元、所述触摸LCD人机交互单元、所述通讯单元、所述开关电源转换模块设于所述3U机壳内，所述M4核心单元与所述触摸LCD人机交互单元、所述通讯单元和所述开关电源转换模块电联接。

7.根据权利要求1所述的基于石英传感器的动态称重设备，其特征在于，所述电荷放大器(3)包括电荷变换级单元、放大电路单元、滤波单元和外壳，所述电荷变换级单元、所述放大电路单元和所述滤波单元设于所述外壳内部。

8.根据权利要求1所述的基于石英传感器的动态称重设备，其特征在于，所述地感信号检测器(2)包括MCU核心单元、隔离DO输出单元、LED指示灯阵列、电感激励检测输入单元、通讯接口和外壳，所述MCU核心单元、所述隔离DO输出单元、所述LED指示灯阵列、所述电感激励检测输入单元和所述通讯接口设于所述外壳内，所述隔离DO输出单元、所述LED指示灯阵列、所述电感激励检测输入单元和所述通讯接口与所述MCU核心单元电联接，所述电感激励检测输入单元与所述线圈(8)电联接。

9.根据权利要求3所述的基于石英传感器的动态称重设备，其特征在于，所述信号联动器(7)包括MCU核心单元、隔离IO光电信号输入、LED指示灯阵列、通讯接口和外壳，所述MCU核心单元、所述隔离IO光电信号输入、所述LED指示灯阵列和所述通讯接口设于所述外壳内，所述隔离IO光电信号输入、所述LED指示灯阵列和所述通讯接口与所述MCU核心单元电联接。