動態電子軌(guǐ)道衡中傳感器接線(xiàn)方法的研究討論:
動態電子軌道衡是鐵路車輛(liàng)稱重的大(dà)型衡器,在鐵路載重貨車的計量稱重(chóng)方麵得到廣泛應用。而(ér)它能否被廣泛用於(yú)貿易(yì)稱(chēng)重、企(qǐ)業的經濟核(hé)算、原材料管(guǎn)理以及成品管理,關鍵在於軌道衡是否有足夠*的(de)稱重*度和低的成(chéng)本。為此,我們在設計軌道衡時,研究了*種新(xīn)的連接四個稱重傳感器橋路的方式,以解(jiě)決其存在的*度和成本的矛盾。
1目前的傳感器連接方式我們設計的動態電子軌道(dào)衡是采用單轉向架計量方式,隻有*個稱重(chóng)台麵,稱重台(tái)麵下的四個角各放置*個(gè)稱重傳(chuán)感器,見動態電子軌(guǐ)道衡的稱體在結(jié)構上采用淺基坑、雙梁壓式結構,而且列車(chē)駛入稱重台麵會對衡體產生(shēng)*橫向衝力。因此(cǐ),傳感器(qì)采用了(le)適用於低安(ān)裝尺寸的輪輻式剪切力傳感器,它具有良好的線性,力作用點的偏移對傳感器*度影響較小(xiǎo),測量(liàng)範圍寬,具有扁平的外形,而且能抵*大的偏心和(hé)則向(xiàng)力等特點(diǎn)。這種傳感器屬(shǔ)於無源傳感器,工(gōng)作時需將其接入測量電路中。軌道(dào)衡中的四個(gè)傳感器都各自接在獨立的電橋電路中,這(zhè)四(sì)個獨立的橋路按*定規律聯接起來,方能使軌(guǐ)道衡中四個傳(chuán)感器同時工作。
傳感器:傳感器(qì)軌(guǐ)道衡中的傳(chuán)感器現有聯接方式兩種:串聯聯接和並聯聯接(jiē)。
1.1串聯(lián)聯接方式為四個傳感器橋路串聯聯(lián)接的原(yuán)理(lǐ)圖(tú),輸出電壓單個橋路的輸出電壓這種接法的優點是輸出靈敏度*,其缺點是每個(gè)傳感器橋串聯連接方式原理框圖路需要相(xiàng)互獨(dú)立的供橋穩壓電源。由於(yú)在整個軌道衡係統的誤差分配方案中,為稱重傳感器分配的誤差為小(xiǎo)於±0.02%,這就要求供橋(qiáo)電源(yuán)是*的,其性能滿足如下要求:串聯聯接方式(shì)需要四(sì)個這樣的電源(yuán),因此(cǐ)硬件成本很*。
1.2並聯聯接方式為四個傳感器(qì)橋路並(bìng)聯聯接的原理圖。當各傳感器輸出阻*相等時,輸出電壓為(UA+/4,其中U,A、U*B、UD為各單個橋(qiáo)路的輸出電壓這種接法,四個傳感器隻需用*個*電源,硬件費用低,但是要求每(měi)個傳感器(qì)輸出阻*的平均偏差很小,各傳感器的靈敏度*致性要*,因此要求四個(gè)傳感器必須從大量(liàng)的傳感器中選取此外,這種接法輸(shū)出信號較弱,要求後(hòu)續測量(liàng)放大器的(de)放大倍數*、零點偏移小,失調電壓很低2新的傳感器橋路聯(lián)接方(fāng)式為了能降低軌道衡的硬件成本,又不致於使(shǐ)傳感器的輸出山西機械2000年增(zēng)刊靈敏度下降,我們對比了並聯聯接和串聯聯接的優(yōu)缺點,提出*示。假設前向通路的放大倍數為K,則輸出電壓M=*種新的傳感器橋路聯接方式(shì)**混聯聯接方式,其原理圖見K(uA+uB+並聯連接方式原理框輸出(chū)結果測試用C50標準貨車做靜態稱重測試試驗,比較並聯聯接與混聯聯接這兩種接法的(de)橋路輸出情況測試時,兩種接(jiē)法的橋路輸(shū)出*接(jiē)的後續測量(liàng)放大器濾波器相同,測量放(fàng)大器中加著調零電路,在測量放大器的輸出端測(cè)量,測得結果見表1由表1可看出,混聯聯接(jiē)方式具有串聯輸出的效(xiào)果表1測試結果方式輸入輸出串聯混聯4結束語本(běn)文提出的混聯聯(lián)接(jiē)的方法是軌道衡傳感器橋路聯(lián)接方式(shì)的*種新嚐試,已被用於為西安機車(chē)車(chē)輛廠研製的動態電(diàn)子軌道(dào)衡中。
係統(tǒng)在進入動態測量作業後,開(kāi)始循環數(shù)據采集、識(shí)別、輸(shū)出。在完成退出測(cè)量程序(xù)後,配合鍵盤輸入的(de)車號、自重、載重等數據對測量數據做進*步(bù)處理,完成去皮、累加、合計毛重、淨重(chóng)、誤差等數據(jù)整理,由打印機(jī)輸出連續列表。動態測量程序框圖(tú)如*示。
顯示*節車m定時(shí)多點采集動態測量程序(xù)框係統穩定的措施及應用效果影響微機電子軌道衡*性的主要原因是(shì)係統的穩定性及可靠性。如何解決這些問題(tí),關係到整(zhěng)個係統(tǒng)設計的成敗。
從係統的穩定性及可靠性(xìng)考慮,應采取如下(xià)措施:(1)應選(xuǎn)用穩定可靠,*幹擾能力較強,靈敏度較*,性能較優的PHILIPS6201、25t傳感(gǎn)器;(2)從現場檢測信號到微機接口之間的線路應全部采用屏蔽(bì)電纜,以防止外界(jiè)電磁場的(de)幹擾;(3)*有出、入微機的信號,均應(yīng)采用(yòng)電路隔離及光電隔離,防止幹擾(rǎo)信號進入主機係統;(4)應采用基準(zhǔn)電(diàn)平,懸空電源對橋路及通(tōng)道進行供電,以保證模塊同步轉換;(5)為保證模塊轉換器數據的可(kě)靠和穩定,在電路的硬件時間配合上應有約10ms的轉換測試時間,以保證過零轉換。
實際應用表明:該係統可大大提*動態電子軌道(dào)衡計量檢(jiǎn)測的*度,可將機械衡(héng)及分立元(yuán)件(jiàn)的電子衡*度提*到0.2%.由於采用(yòng)了微計算機,信息反饋及時,運算(suàn)速度快,工(gōng)作效率可(kě)提*上百倍(bèi),消除了手工操作*帶來的誤差,並大大(dà)減輕了操作人員的(de)勞動強(qiáng)度,具有(yǒu)巨大的經濟效益。