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(多图) 基于虚拟仪器的车辆称重传感器的分析

2012年02月16日 ?? 收藏0
摘要:针对车载式电容传感器检测车辆载荷,通过单片机将来自各轮轴传感器的信号处理后得到整车的载荷质量值,并将该值送给基于LabVIEW编写的程序,通过虚拟仪器对试验数据进行处理和误差分析,为开发利用电容传感器车辆限载装置提供良好的参考。

虚拟仪器(Vinual Instrument,简称VI)是日益发展的计算机硬、软件和总线技术在向其他相关技术领域密集渗透的过程中,与测试技术、仪器仪表技术密切结合共同孕育出的一项全新的成果。由于仪器的专业化功能和面板控件都是由软件形成,因此国际上把这类新型的仪器称为“虚拟仪器”。它是利用微机的数据处理和图形处理功能,将传统物理仪器的专业化功能和面板控件软件化,与检测数据间的接口也通过计算机软件来实现。从虚拟仪器显示面板(如虚拟显示屏、数码显示器和指示灯及示波器等,其在功能上与各种物理仪器相对应)可了解仪器的状态,读取测试结果进行分析。

1 车辆称重传感器概述

本文根据虚拟仪器的特点,利用电容称重传感器的车辆载荷检测装置,以车辆缓冲减振机构中的板弹簧作为称重传感器的弹性体,可随时随地进行静态或动态检测。在载荷作用下,汽车的缓冲减振机构(板弹簧)产生变形,安装在特定位置电容传感器两极板间的距离发生变化,电容值变化,传感器的输出电压也随之发生变化。基于虚拟仪器从测试静态性能的参数分析入手,分析在车辆静止时货物变化时电容传感嚣两极板间电压变化的规律,为测试动态性能作参考。对特定的载荷对应的电压值进行分析,用虚拟仪器程序子VI的来进行误差分析和曲线拟合,既方便又直观。电容称重传感器的安装如图1所示。

电容称重传感器的安装

电容上极板部件安装在车架下部,左右居中;电容下极板部件安装在轮轴中部的上方,与电容上极板上下对正。车辆的每根轮轴上方均安装一套电容传感器。

车辆称重系统各元素之间的关系如下:

在载荷作用下,汽车的缓冲减震机构(钢板弹簧)产生变形,电容传感器两极板间的距离d发生变化,传感器的电容值也随之变化。预先标定出传感器电路输出电压值与该轮轴载荷值之间的关系,以后就可以根据各轮轴传感器电路的电压值得到该轮轴的载荷质量。将各轮轴的载荷质量相加,可以得到整车载荷质量。

车辆称重系统各元素之间的关系


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电容传感器? 车辆载荷检测? 加速度? 补偿?

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