1.動態汽車衡簡介

公路是我國重要的的基礎設施之一，是經濟發展的命脈。改革開發后，我國政府更加重視交通運輸業在經濟發展中的戰略地位，加大了公路建設的投資力度，使其占社會固定投資比重發生了重大變化，到目前為止，形成了較大規模的綜合運輸體系。近年來公路所承擔的運量是鐵路、水運、航空等方式運量總和的3~4倍。公路運輸的深度和廣度是其他任何一種方式所不能替代的。近年來我國政府為對超限運輸的加大整治力度并采取了有效的措施，提高了公路智能化管理水平。公路智能化管理實質上就是利用*對傳統的運輸體系進行改造而實現信息化、智能化、社會化的新型運輸系統。從而提高交通運輸的安全水平，提高道路網的通行能力和公路運輸生產率。動態汽車衡在此發揮了重要作用。

動態公路車輛自動衡器:包括承載器和引道組成的公路車輛自動衡器，簡稱動態汽車衡。

整車計量方式的動態汽車衡是通過整車稱量方式，確定行駛中車輛總重量的衡器，并自行顯示車輛的重量。

軸計量方式的動態汽車衡通過軸稱量方式，確定行駛中車輛單軸重，并通過各個軸的累加得到汽車總重量的衡器，自行顯示車輛的單軸重量和總重量。

2.技術參數

動態汽車衡的技術參數主要準確度等級及動態稱量速度范圍，此外，還有滿量程、秤體尺寸等。

應當指出，動態汽車衡器的準確度與諸多因素有關，尤其是對軸計量的動態汽車衡器，列如秤體附近的路面的水平度和平整度、車輛懸掛系統的類型及狀態、汽車過秤速度的均勻性和秤體自身結構等。

（1）      稱量單軸（或軸租）重量的準確度等級

稱量單軸（或軸組）重量的準確度等級劃分為6個等級：A級，B級，C級，D級，E級，F級。

（2）      稱量整車總重量的準確度等級

稱量整車總重量的準確度等級劃分為6個等級：0.2級，0.5級，1級，2級，5級，10級。

（3）      準確度等級之間的關系

3.動態汽車衡的分類與特點

按照計量方式的不同，動態汽車衡計量方式一般有整車計量、軸計量、輪計量等三種方式。其中輪計量方式的汽車動態稱重，一般為雙秤臺組合而構成動態軸計量方式，所以可以歸在整車計量或者軸（軸組）計量方式中。

（1）   整車計量方式

當稱量時，車輛的所有輪軸均處于稱量臺面上，如下圖所示：

由于是整車計量，車輛受外部因素的較小，其準確度較高，整車稱量的準確度可達到0.5級，甚至高達0.2級。但秤臺的體積大，結構較復雜，剛度較低，要求動態過秤的速度小，一般在15KM/h以下；基礎施工量大，現場安裝復雜。對于該種衡器，應對稱量車輛的總重和軸重先予以確定。

（2）   軸（軸組）計量方式

當稱量時，車輛的各個軸（軸組）依次通過秤臺，衡器將求得各個軸（軸組）的重量，然后將各個軸（軸組）的重量累加起來，從而得到車輛的總重。如下圖所示：

軸計量方式的主要特點是秤臺臺面小、秤臺的剛度好、基礎施工量小、成本低；傳感器可設置成支撐式結

構，也可以做成懸掛式結構，這根本上解決了稱重臺的防水問題；秤臺的限位結構較復雜，安裝要求較高；秤臺的臺面較小，一般在0.7~0.9mm,也可以使用雙臺面結構，對同一軸左右輪胎分別稱重，也可對軸組稱重，以提高準確度。由于軸計量方式，稱重車輛的總重量不受秤臺額定載荷的限制，特別適用于對車輛軸載超限檢測控制之中。

4.動態汽車衡的結構、原理與功能   

（1）結構原理

    動態汽車衡一般是由承載器、稱重傳感器、顯示控制器及引道等部件組成。由于其承載器的結構不同，動態汽車衡的計量方式也不同。

整車計量的動態汽車衡的結構與靜態汽車衡的結構基本相同，車輛按規定速度均勻駛過秤臺，顯示控制器自動判斷車輛上秤后，開始采集重量數據，并將采集的重量數據存入重量數據緩存區內，車輛下秤時，顯示控制器自動停止采集數據，然后對重量數據緩存區內的重量數據進行處理，計算并顯示車輛的總重。

軸計量的動態汽車衡結構是尺寸較小的平板式結構，車輛的輪軸按規定的速度均勻駛過秤臺時，儀表自動判斷該輪軸上秤后，開始采集重量數據，并將采集的重量數據存入重量數據緩存區，輪軸下秤時，儀表自動停止采集數據，然后對數據緩存區內的數據進行處理，計算并顯示該軸軸重，以后的輪軸依次進行相同的稱重計量。當車輛*通過后，儀表根據判斷邏輯，將稱重的各個軸的重量進行累加，顯示并存儲車輛的總重。為了達到一定的準確度，秤臺兩側的稱重達到20m以上的長度，并且要求兩側引路盡量水平。

a. 離秤臺8m范圍內的兩側引道，縱向、橫向的水平傾斜度允差為±3mm;

b. 離秤臺8m意外的兩側引道，縱向、橫向的水平傾斜度允差為±6mm.

（2）   稱重顯示控制器原理及特征

加載與車輪上的的負載由安裝在載重板下的多個傳感器（通常4個或者6個）檢測出信號輸出。因為這一信號微弱，故通過儀表稱重系統將信號加以放大并由濾波器去除干擾，在A/D轉化成數字信號。高分辨性能且高精度的A/D轉化器和專用于A/D轉化處理的16位CPU處理器，能使分辨力達到16位，采樣周期達到0.5ms。

                                                                          稱重顯示控制器的構成

5.各種不同的動態數據處理方法

   動態稱重是一項比較復雜的技術，其中數據處理是其關鍵，也是目前稱重研究的重點。汽車經過秤臺產生的信號可以看作是汽車的靜態軸重信號與周期性的汽車振動信號的疊加。

y(t)=y₀+Asin(2∏tf+φ)

式中：A-—— 周期項，即汽車振動的幅值；

       f ----- 汽車振動信號的頻率；

      φ------ 汽車振動信號的初相位

其中y_0，A，f和φ都是被估計的參數。

     目標函數公式:                 

式中h(t) ----實測數據         

       n----采樣點數