汽车检测线轴重信号的动态测试

王文平

摘 要：当前进行汽车的安全性能检测，采用动态测试方法得到的结果精确盈较高。例如针对汽车轴重进行测试就是一项重要的检测项目，依据机动车运行安全技术条件相关规定，对于汽车轴重進行测试，要保证测试准确性。通过汽车制动力检测，汽车阻滞力检测等相关的检测，对汽车轴重测试中汽车发挥的综合性能以及轴重测试精度予以保障，成为当前研发人员和科技人员关注的课题，在汽车检测线进行轴重信号检测技术，应用中不断提升管控措施，强化汽车检测效率，为汽车现代化检测提供了技术支持。

关键词：汽车检测;轴重信号;动态检测

中图分类号：U467  文献标识码：B  文章编号：1671-7988（2020）20-129-03

Absrtact： At present， the comprehensive performance of automobiles is tested， and the results obtained by dynamic testing method are accurate and high. For example， testing axle load is an important test item. According to the relevant regulations of motor vehicle operation safety technology， this week's test will be focused on the motor vehicle to ensure the accuracy of the test. Through relevant tests such as automobile braking force test and automobile organization force test， the comprehensive performance of the automobile and the axle load test precision in the automobile axle load measurement are guaranteed， which has become a topic of concern to current research and development personnel and scientific and technical personnel. Which axle load signal detection technology is used in the automobile detection line， the control measures are continuously improved in the application， the automobile detection efficiency is strengthened， and technical support is provided for the automobile modernization detection.

Keywords： Automobile inspection; Axle weight signal; Dynamic detection

CLC NO.： U467  Document Code： B  Article ID： 1671-7988（2020）20-129-03

前言

在汽车检测线上进行检测，目前采用低速动态测试轴重的检测方法，能够降低轴重测试重复性，提升着重测试的精度。动态测试方法进行使用，通过研发人员和技术人员的努力，不断加大研究力度，强化计算机检测信号分析和处理能力。

1 轴重硬件结构和工作原理分析

（1）机械台架汽车轴重检验台为例，在进行系统设计时，该检验台主要特点是适用于各种车型测试，其采用微机测控系统，由信号调理电路、压力传感器、数据采集电路，A/D转换技术组成，从检测台上进行传感器的运行，按照物理量正比例关系，运用上位机正比例关系，转换成电压信号，经过放大滤波处理和信号调理之后，由A/D进行数字信号的转换，计算机将采集到的信号进行计算分析，获得轴重变化曲线，从曲线中论证检验结果的正确性，检验结果有LED灯阵，通过串口和网络传送达到上位计算机对计算机操作进行引导，由计算机控制LED灯阵，将相关信息予以实现，完成整个检验过程。汽车检测线轴重信号动态测试、技术应用进行合理的检测，对汽车轴重进行测试，运用微型计算机传感器等在检测台上完成轴重物理量正比例关系的检测，采用动态检测方法，最终显示轴重变化曲线，这是近年来从事汽车检测技术中较为先进的技术应用之一，能够进一步提升检测效率，保证动态条件下轴重测试的精确性。

（2）每个轴重台进行检测，进行检测方法众多，采用动态检测的方法，能够对外形结构和弯曲梁形体进行迅速的数值获取，例如运用联结法将汽车轴重的结构进行检测，汽车轴重检测过程如下，当汽车进入检测台，输入光电开关收到信号的管理开关，将电路进行定型输入到达接口芯片，微型计算机通过总线接口进行轴重信号的采集，由左右轴动态传感器、放大器多路开关等的运行，实现数据传输，最终达到微型传感器的数据进行计算。信号进行光电输入总线接口，电路送至微型计算机之后，对信号进行数据处理，得到汽车重量等相关数值。在进行轴重数据处理中，可以采取数字滤波的方式，通过计算机程序实现平均值滤波，防脉冲干扰，连续进行多次竖直采样，去掉最小值和最小值，获得数据平均值。零位补偿方法对于时间漂移和温度漂移的影响予以去除，侧重于检测精度。如0输入信号输出不为0，一般是输出值发生了漂移，零位补偿就可以将漂移值进行存储，对于每次数据进行删减，轴重信号处理，可以对输出层输出和输入的线性关系进行论证，得出每个量程，采用线性差值法。经过公式计算之后，获得轴重内部电压数值，精度能够达到国家标准要求。在汽车行驶的前方放置轴重台，左右各一在轴重台两侧安装红外光电开关，每个四角处安装轴荷传感器，红外光电开关由收发两个组成一组，有物体阻挡开关则输出高电平，无物体阻挡则输出低电平。放大器采用拆分进行电路放大，轴重信号数据采集由多功能卡完成。

（3）对于技术应用中选用的传感器类型，在测量原理分析的基础上，目前运用动态轴重测试技术参数，包括非线性误差，滞后误差，着重测量硬件结構，输入电阻等。由于传感器输出信号，使用常规的处理方法无法进行远距离调理，因此在进行传感器运行过程中，对于传感器信号的调理，目前采用滤波和抗干扰处理，使之达到计算精确、重复性得到控制的效果[1]。

2 汽车检测线动态轴重信号检测技术应用

例如在进行车辆行驶速度进的测量中，测量精度会出现较大偏差、重复性的问题[2]。

（1）弱信号调理，一般输出信号为0～15mv系统中，由于信号较弱，采用常规的处理方法，达不到计算机数据采集的要求，因此采用滤波放大等方法对弱信号进行调理，大增益带宽达到25mHz，共模抑制比cmr2=120db，适用于平衡桥式传感器应用场合，进一步增大电路的抗干扰能力。经过特殊处理之后，转感器信号的各种漂移被抑制，整个信号调制精度得到提高。

（2） A/D转换与数据采集输入通道增益编程在金融机上运行，运用多功能das卡进行数据的采集设计和魔术转换，通常设计自动通道增益扫描电路，进行电路的控制，在多路开关切换后代替软件控制，实现每个通道的增益扫描，这种方法能够实现在不同增益条件下，每个通道都能使用dma数据完成通道采样[3]。例如设计数字量输入和数字量输出端口，系统中采样通道，可以进行多路开关切换由数据采集板进行电压信号的调整之后能够得到控制，平均误差控制在3%到15%不等，运用精密仪表放大器得到极低的非线性，大增益带宽达到25 db GM Hz，适用于平衡桥式传感器应用场合，通过称重台的传感器输出电压信号数值进行转换，在数字链上加以换算，减少传感器信号漂移，进一步增大电路抗干扰能力，实现信号调整精度，提高特殊处理应用能力[4]。

（3）在电路印制板设计和布线工艺上，对数据进行采集和转换，实现模拟量输入通道增益，通过称重台传感器输出电压信号转换时间为25S，电路能够替代软件控制，实现采购开关的切换，每个同样期间增加不同的增益，实现对每个通道的数据传输。信号分析与处理上，在静态和动态车辆传感器输出技术的对比上，对电压信号获取后截取信号，经过简单处理，变换为轴重信号，可以看到低速情况下不同频率数值以及不同频率下的动载频率数值，显示轴重信号在检测中重复率加以降低的效果较好[5]。

与静态的轴重相比，动态车轮动载周期干扰个数小于3，对抗干扰抑制且能够得到控制轴重信号的好效果，例如观察曲线图的三次峰值，可以通过曲线图看到对比之后的结果，动态轴重测试峰值明显比静态轴重测试峰值小。

3 汽车检测线轴重动态检测失真影响因素分析

利用优化理论和称重原理分析轴重检测失真的影响因素，要测得真实的轴重数据，需要满足一下条件：保持汽车所出的地面和轴重检测台处在一个水平面上，空气动力阻力在称重过程中变化不大，汽车平稳行驶，没有明显的速度变化。

进行轴重检测针对小型车、中型车等，会对数据产生一定的系统误差出现，实际检测中制动符合检测会导致传感器磨损严重，对轴重数据获取精准度产生应i想。具体表现为汽车经过检测台的时候，限位螺丝与基坑壁产生摩擦力，导致轴重数据出现2%左右的偏差。采用橡胶底座也会加剧台体上下振动，产生对轴重数值的影响。

4 结束语

传感技术与计算机技术、通信技术结合，成为信息技术的重要组合技术，在众多领域发挥技术优势，作为当今世界发展最为迅速的高新技术之一，传感系统具有微型化、集成化和智能化的特征。汽车检测领域应对传感技术的研究热点，利用传感器上述优势，又加入了配套接口电路的集成化和智能化功能，实现传感器与读出电路的系统集成[6]。实施动态检测技术，是传感器在汽车检测线的运行中，对于轴重信号进行动态测试和分析方法应用，采用动态分析检测的方法目前在诸多检测上使用后得到验证，采用该方法性能可靠稳定，测试重复率低，精度提高，能够满足汽车检测需求。采用动态检测器通过计算机程序使用c语言编程，目前在使用上效果较为满意。

参考文献

[1] 孙政伟，马良旭，郭志军，等.磁流变液制动器试验研究[R]，2013.

[2] 任凡，谭国真，王新红，等.“车联网应用技术研究”研究报告（2013年）[R].重庆，2013.

[3] 邹博文，刘俊刚，陈春雨.下一代天然气发动机关键技术与产品开发2013年度执行情况报告[R].重庆，2013.

[4] 杨海钢，吴其松，尹韬.微纳传感器电容信号检测集成技术基础研究[R].北京，2013.

[5] 孙泽昌，魏学哲，戴海峰.动力蓄电池管理系统SOC估算方法研究报告[R].上海，2013.

[6] 温旭辉，张琴.交流驱动电机系统研发[R].北京，2013.

[7] 郑瑞锋.GNSS全系统导航测试分仪开发研究报告[R].北京，2013.