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目前，汽車超載現(xiàn)象越發(fā)嚴重，嚴重影響道路交通安全，致使公路設施破壞加劇，為解決此問題，交通部規(guī)定中指出針對車輛實行計重收費。以前的稱重儀類似于地磅,是一種靜態(tài)稱重儀。其突出缺點是需汽車停在稱重儀上稱重，這將浪費大時間，不利于其推廣使用。車輛動態(tài)稱重，可使汽車以較小速度駛過稱重儀，相對于前者節(jié)約大量時間，并可同時完成對行駛車輛進行稱重、預分類，按車重收費，以及收集交通信息等功能。此車輛動態(tài)稱重系統(tǒng)是車輛超載監(jiān)測系統(tǒng)的一個重要組成部分。在此將涉及車輛動態(tài)稱重系統(tǒng)的檢測、硬件及軟件三方面，包括傳感器的選擇、放置，信號的采集、濾波、放大，單片機及外圍芯片的選擇，信號處理、顯示、打印等。車輛動態(tài)稱重系統(tǒng)的基本工作原理是車輛駛過稱重臺，使壓力傳感器感知軸重，由傳感器輸出的軸重信號經(jīng)高精度數(shù)據(jù)放大器放大，濾波，模數(shù)轉(zhuǎn)換，再由單片機進行相關的數(shù)據(jù)處理得到車輛的總重量并顯示和打印。

軸重臺的選擇。在進行動態(tài)稱重時車輛是以很小的速度駛上稱重臺，近似成一種準動態(tài)測量，因此如車速、車輛自身諧振、路面激勵、輪胎驅(qū)動力一些外界因素對測量結(jié)果的影響很小?？蛇x擇左、右兩軸重臺。兩軸重臺并排放置在車輛行駛方向。在軸重臺設計放置時應考慮幾種可能產(chǎn)生干擾的因素。首先，軸重臺應放置在較長一段路面平直的地方，且盡量保持軸重臺表平面與路面處于同一平面，從而避免了車輛在駛上稱臺表面的過程中所產(chǎn)生的激勵、沖擊震動，以減少車體傾斜造成的稱重誤差；左、右兩個軸重臺，每個軸重臺四個角各由四個傳感器所支撐，在車輛以一定的速度開上稱重臺表面時由于摩擦力的存在使得輪胎與稱重臺的表面很容易產(chǎn)生橫向與縱向的移動，這將大大減小傳感器的使用壽命；汽車在通過稱重臺時，輪胎驅(qū)動力會對傳感器產(chǎn)生水平作用力，該作用力將影響傳感器的靈敏度，從而降低稱重精度，為了抑制該干擾，在傳感器和受荷板之間應采用滾珠式點接觸。軸重臺整體結(jié)構(gòu)水平安裝在路面下，受荷板表面與路面盡量平齊，以保證結(jié)果的準確性。

傳感器的選擇、放置。檢測系統(tǒng)中，核心元件是傳感器，它是用來感應壓力并轉(zhuǎn)換成與壓力值成一定關系的電信號輸出的敏感器件。由于本系統(tǒng)中車輛以低速行駛過軸重臺，所需時間較長，再者綜合考慮傳感器的準確度、重復性、經(jīng)濟性、使用方便等因素，本系統(tǒng)可選用ZL201柱式稱重傳感器（其常用于電子汽車衡（地磅）、料斗秤等）。本系統(tǒng)中放置兩個軸重臺,每個軸重臺四個角各由四個ZL201柱式稱重傳感器所支撐，共八個傳感器。

信號的處理部分。其主要功能是對傳感器輸出的電信號進行放大、濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后由單片機進行數(shù)據(jù)處理。由于傳感器輸出信號為較微弱的電壓信號，所以系統(tǒng)中需要對傳感器輸出信號進行放大和低通濾波處理。在本系統(tǒng)中可選用高精度數(shù)據(jù)放大器（又稱儀器放大器）對傳感器輸出的微弱電壓信號進行放大。由于經(jīng)傳感器輸出的軸重信號80%的能量都集中在低于50Hz的低頻信號范圍內(nèi)，所以本系統(tǒng)中需設計一個截止頻率為50Hz的巴特沃斯低通濾波器。因單片機系統(tǒng)只能處理二進制數(shù)，所以需將傳感器輸出的模擬信號通過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成單片機可以處理的二進制數(shù)。考慮到A/D轉(zhuǎn)換芯片的分辨率應達到稱重精度的要求，且要有較快的轉(zhuǎn)換速度?？蛇x用12位A/D轉(zhuǎn)換器AD574。傳感器檢測到的車輛軸重信號經(jīng)過放大、濾波和A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)需單片機進行進一步處理，計算出所測車輛的總軸重，送到顯示和打印裝置。通過大量資料的查閱，本系統(tǒng)可選用AT89C51芯片作為稱重系統(tǒng)的核心運算處理器件。

車輛動態(tài)稱重系統(tǒng)中，經(jīng)過單片機處理后的軸重信號將通過LED顯示器顯示出來。若輛動態(tài)稱重系統(tǒng)所測車輛的總重量不會超過100噸（即100000kg），則可選用5個LED數(shù)碼管來顯示車輛重量，單位是千克。5位LED數(shù)碼管最大能顯示重量為99999kg，能滿足設計需要。在單片機應用系統(tǒng)中多使用微型點陣式打印機，如TP系列控制用打印機。該系列微型打印機內(nèi)部有一個控制用單片機，固化有控打程序，智能化程度高。打印機啟動后，由內(nèi)部單片機執(zhí)行固化程序，就可以接收和分析主機送來的數(shù)據(jù)和命令，然后通過控制電路，實現(xiàn)對打印頭機械動作的的控制，進行打印。

動態(tài)稱重系統(tǒng)軟件構(gòu)想。單片機復位后，應從初始狀態(tài)開始工作，完成對系統(tǒng)的初始化工作后即進入等待程序，等待稱重臺上是否有汽車通過。如果在規(guī)定內(nèi)沒有汽車從傳感器上通過，則系統(tǒng)將進入單片機的空閑工作模式，節(jié)省系統(tǒng)的功耗；如果在設定時間內(nèi)有汽車從稱重臺上通過，單片機則對稱重響應采用中斷方式。即單片機便產(chǎn)生一個中斷信號，通知單片機中斷服務程序。隨即系統(tǒng)開始進入數(shù)據(jù)的采集和處理程序，并將處理的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成車輛的重量結(jié)果，顯示于LED并將結(jié)果打印出來。

本系統(tǒng)可基本實現(xiàn)對車輛低速稱重的功能。對傳感器輸出的軸重信號進行了放大、濾波的處理，消除了汽車在行駛過程中產(chǎn)生的動態(tài)荷載對稱重的干擾，軟件運行采用中斷響應的方式，數(shù)據(jù)處理采用多次循環(huán)采集，去除最值，再取剩余數(shù)據(jù)平均數(shù)之方法，故與車輛實際重量仍存在一定誤差。如若采取相關補償算法，則可使測量精度進一步提高，是一種性價比較高的車輛動態(tài)稱重系統(tǒng)。

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