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淺談地磅系統(tǒng)車檢器的設(shè)計(jì)要領(lǐng)與實(shí)現(xiàn)方法：

目前*外在交通檢測系統(tǒng)和交通信息采集系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用了電磁傳感技術(shù)、雷達(dá)探測技術(shù)、視頻檢測技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)等*新科技技術(shù)，相應(yīng)的車輛檢測技術(shù)主要有:線圈檢測器、視頻檢測器、紅外檢測器、微波檢測器等。從性價(jià)比和*可靠性上來考慮，目前在*的交通檢測系統(tǒng)中使用*多的仍然是線圈檢測器。在地磅稱重系統(tǒng)中，由于地磅本身就是鐵磁性物質(zhì)，會(huì)影響線圈檢測器正常工作，導(dǎo)致車輛信息的不正確。本文主要*種基于超聲波測距原理的車輛檢測器，其性能幾乎不受光線、煙霧、粉塵、電磁干擾、和有毒氣體的影響，而且安裝方便、靈敏度*。

1超聲波車檢器的工作原理及模塊電路

1．1超聲波車檢器的工作原理

超聲波車檢器主要是基于超聲波測距原理而設(shè)計(jì)的，超聲波的發(fā)生和接收由*個(gè)收發(fā)*體的探頭來完成，超聲波是*種機(jī)械波，它的產(chǎn)生是利用壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng)，在交變電壓或是脈沖電壓的作用下，將電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械振蕩而產(chǎn)生超聲波。超聲波的接收則是利用壓電陶瓷的正電壓效應(yīng)將聲壓轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷旱淖兓?。在測量*度要求不*的情況下，*般認(rèn)為c為常數(shù)340m/s。t為超聲波從發(fā)射到接收到回波之間的時(shí)間差。每臺(tái)車檢器由兩個(gè)收發(fā)*體的超聲波探頭組成，車檢器檢測到障礙物離探頭的距離小于某*預(yù)設(shè)值時(shí)，則認(rèn)為有車輛經(jīng)過地磅，使用兩個(gè)超聲波探頭可以用來判斷車輛的行駛方向。

1．2超聲波車檢器的模塊

電路超聲波車檢器主要由3大部分組成:微處理器單元、超聲波發(fā)射接收單元、輸出單元，這3大部分又可以細(xì)分為多個(gè)模塊電路。

1．2．1超聲波發(fā)射模塊

超聲波換能器*需的40kHz脈沖信號(hào)由微處理器來產(chǎn)生。本設(shè)計(jì)選用的超聲波探頭為封閉式防水型探頭，適用于戶外工作，需要較*的激勵(lì)電壓，在此采用超聲波*的中周來提升激勵(lì)電壓。微控制器的引腳連接Pusle端，提供40kHz的脈沖控制開關(guān)管Q1，由中周把電壓提升到120V左右，加載在超聲波探頭的兩端，由換能器轉(zhuǎn)換成超聲波向外發(fā)射。

1．2．2前置放大電路

由于超聲波換能器的輸出阻*較大，*以前置放大器要具有阻*匹配和變換的功能。本設(shè)計(jì)中前置放大電路由*個(gè)*密、*輸入阻*的儀表放大器AD620構(gòu)成的差動(dòng)放大器，具有低偏移、*增益、*共模抑制比的特點(diǎn)，特別適合用于放大傳感器信號(hào)，由于采用了收發(fā)*體的超聲波換能第4期黃林等:地磅系統(tǒng)車檢器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)167器，因而收發(fā)之間會(huì)產(chǎn)生干擾，較大的發(fā)送信號(hào)能量可以直接進(jìn)入接收放大電路，它的幅值比回波大的多，會(huì)使得放大電路進(jìn)入飽和狀態(tài)，電路工作不穩(wěn)定。*以，前置放大器的輸入端需要接入*個(gè)箝位電路，通常由*對(duì)互為反向的二*管構(gòu)成，以保護(hù)后邊的電路。

1．2．3濾波及整形電路

*級(jí)是*個(gè)有源帶通濾波電路。中心頻率為40kHz，通頻帶為38－42kHz。第三級(jí)是*個(gè)檢波電路，由檢波二*管D3、電阻R11、電容C5組成，用于取出回波信號(hào)的包絡(luò)線。第四級(jí)是*個(gè)電壓比較電路，把第三級(jí)檢波出來的信號(hào)，與*個(gè)參考電平進(jìn)行比較，輸出脈寬信號(hào)。同時(shí)可以調(diào)整電阻R13、R14的阻值，改變參考電平的大小，從而調(diào)整車檢器的探測距離。第五級(jí)是*個(gè)反向電路，集電*輸出連接單片機(jī)。

2結(jié)束語

本設(shè)計(jì)經(jīng)項(xiàng)目實(shí)踐表明，在地磅系統(tǒng)中能夠很好地取代地感線圈檢測器，靈敏度*、對(duì)車輛存在*率*。而且，可以通過車檢器上兩個(gè)探頭檢測到車輛存在的先后順序來判斷車輛的行駛方向，不同方向執(zhí)行不同的操作。

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