動態(tài)汽車衡系統(tǒng)設(shè)計

【資料簡介】

動態(tài)汽車衡系統(tǒng)設(shè)計
　　系統(tǒng)介紹
本文引用地址：
　　動態(tài)汽車衡系統(tǒng)一般由稱重平臺、信號調(diào)理電路、數(shù)據(jù)采集電路、處理器以及屏幕顯示、通信電路和上位機等組成。系統(tǒng)的稱重平臺與公路路面處于同一水平面，當汽車通過稱重平臺時，稱重傳感器將軸重信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，經(jīng)過信號放大電路和濾波電路，轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，送給微處理器，微處理器將測得的動態(tài)車重信號進行處理后計算出車輛的軸重和整車重量，并傳送給上位機保存和打印。 
　　硬件設(shè)計
　　對于動態(tài)汽車衡系統(tǒng)來說，硬件系統(tǒng)是zui基本的框架，是系統(tǒng)的所有功能的基礎(chǔ)。硬件的選擇和硬件的性能對系統(tǒng)的功能及精度有直接的影響。因此，我們設(shè)計了以TMS320F28335為核心的硬件平臺。動態(tài)稱重系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)主要包括：傳感器，放大電路，模擬低通濾波電路，A/D轉(zhuǎn)換電路，DSP控制器，數(shù)碼管顯示電路，串行通信電路，電源電路。硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。 
　　稱重傳感器位于稱重平臺下面，是整個硬件系統(tǒng)的起始部分，它將車重信號轉(zhuǎn)換成電壓信號。測量重量的傳感器有很多種。其中，電阻應(yīng)變式稱重傳感器精度高，測量范圍廣;使用壽命長，性能穩(wěn)定可靠;可在高低溫、高速、高壓、強烈振動、強磁場、潮濕等惡劣環(huán)境下正常工作;結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕;價格便宜，品種多樣，便于選擇和大量使用;頻率響應(yīng)較好。因此，稱重傳感器大多采用電阻應(yīng)變片式。本文采用中航電測儀器股份有限公司的電阻應(yīng)變式傳感器。
　　信號調(diào)理電路
　　信號調(diào)理電路主要包括放大電路和低通濾波電路兩部分。 
　　由于稱重傳感器轉(zhuǎn)換后的電壓信號是幅度很小的毫伏差動信號（激勵電壓12V時滿量程輸出是24毫伏），很難直接進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，因此需要對這一模擬電信號進行放大處理。由于傳感器信號放大電路的設(shè)計對系統(tǒng)的精度有很重要的影響，因此選用高增益、高輸入電阻、低失調(diào)和高共模抑制比的儀表放大器。在這里，我們選用美國ADI公司的儀表放大器AD620。AD620電路簡單，同時該放大器具有很好的特性，溫漂和電壓失調(diào)參數(shù)很小。AD620是一個只需一個外部電阻就能設(shè)置放大倍數(shù)為1~1000的低功耗、高精度儀表放大器。
　　由于稱重信號成分非常復(fù)雜，既有共模干擾，也有串模干擾，頻率分布從幾十赫茲到幾千赫茲，所以為了濾除承重信號中的高頻噪聲，我們采用一階有源低通濾波器。截止頻率取為50Hz，R選取3k ，C選取1 F，運放選取OP07。
　　模數(shù)轉(zhuǎn)換電路
　　本設(shè)計選用美國Maxim公司的MAX125。MAX125是2x4通道、高速的14位數(shù)據(jù)采集芯片。MAX125工作工程分為三部分，即采樣方式的設(shè)置、信號的采樣轉(zhuǎn)換和轉(zhuǎn)換結(jié)果的讀取。MAX125共有8種轉(zhuǎn)換模式和一種省電模式。芯片8個通道分為A，B兩組，但用戶只能選擇其中的一組進行轉(zhuǎn)換。芯片默認的采樣方式是只采集A組的*通道。如果采集其他通道，就要對采樣方式進行設(shè)置，以確定采集的通道數(shù)，zui多可以同時采樣4個通道。