動態(tài)電子軌道衡中傳感器接線方法的研究討論:
動態(tài)電子軌道衡是鐵路車輛稱重的大型衡器,在鐵路載重貨車的計量稱重方面得到廣泛應(yīng)用。而它能否被廣泛用于貿(mào)易稱重、企業(yè)的經(jīng)濟(jì)核算、原材料管理以及成品管理,關(guān)鍵在于軌道衡是否有足夠*的稱重*度和低的成本。為此,我們在設(shè)計軌道衡時,研究了*種新的連接四個稱重傳感器橋路的方式,以解決其存在的*度和成本的矛盾。
1目前的傳感器連接方式我們設(shè)計的動態(tài)電子軌道衡是采用單轉(zhuǎn)向架計量方式,只有*個稱重臺面,稱重臺面下的四個角各放置*個稱重傳感器,見動態(tài)電子軌道衡的稱體在結(jié)構(gòu)上采用淺基坑、雙梁壓式結(jié)構(gòu),而且列車駛?cè)敕Q重臺面會對衡體產(chǎn)生*橫向沖力。因此,傳感器采用了適用于低安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,測量范圍寬,具有扁平的外形,而且能抵*大的偏心和則向力等特點。這種傳感器屬于無源傳感器,工作時需將其接入測量電路中。軌道衡中的四個傳感器都各自接在獨立的電橋電路中,這四個獨立的橋路按*定規(guī)律聯(lián)接起來,方能使軌道衡中四個傳感器同時工作。
傳感器:傳感器軌道衡中的傳感器現(xiàn)有聯(lián)接方式兩種:串聯(lián)聯(lián)接和并聯(lián)聯(lián)接。
1.1串聯(lián)聯(lián)接方式為四個傳感器橋路串聯(lián)聯(lián)接的原理圖,輸出電壓單個橋路的輸出電壓這種接法的優(yōu)點是輸出靈敏度*,其缺點是每個傳感器橋串聯(lián)連接方式原理框圖路需要相互獨立的供橋穩(wěn)壓電源。由于在整個軌道衡系統(tǒng)的誤差分配方案中,為稱重傳感器分配的誤差為小于±0.02%,這就要求供橋電源是*的,其性能滿足如下要求:串聯(lián)聯(lián)接方式需要四個這樣的電源,因此硬件成本很*。
1.2并聯(lián)聯(lián)接方式為四個傳感器橋路并聯(lián)聯(lián)接的原理圖。當(dāng)各傳感器輸出阻*相等時,輸出電壓為(UA+/4,其中U,A、U*B、UD為各單個橋路的輸出電壓這種接法,四個傳感器只需用*個*電源,硬件費用低,但是要求每個傳感器輸出阻*的平均偏差很小,各傳感器的靈敏度*致性要*,因此要求四個傳感器必須從大量的傳感器中選取此外,這種接法輸出信號較弱,要求后續(xù)測量放大器的放大倍數(shù)*、零點偏移小,失調(diào)電壓很低2新的傳感器橋路聯(lián)接方式為了能降低軌道衡的硬件成本,又不致于使傳感器的輸出山西機(jī)械2000年增刊靈敏度下降,我們對比了并聯(lián)聯(lián)接和串聯(lián)聯(lián)接的優(yōu)缺點,提出*示。假設(shè)前向通路的放大倍數(shù)為K,則輸出電壓M=*種新的傳感器橋路聯(lián)接方式**混聯(lián)聯(lián)接方式,其原理圖見K(uA+uB+并聯(lián)連接方式原理框輸出結(jié)果測試用C50標(biāo)準(zhǔn)貨車做靜態(tài)稱重測試試驗,比較并聯(lián)聯(lián)接與混聯(lián)聯(lián)接這兩種接法的橋路輸出情況測試時,兩種接法的橋路輸出*接的后續(xù)測量放大器濾波器相同,測量放大器中加著調(diào)零電路,在測量放大器的輸出端測量,測得結(jié)果見表1由表1可看出,混聯(lián)聯(lián)接方式具有串聯(lián)輸出的效果表1測試結(jié)果方式輸入輸出串聯(lián)混聯(lián)4結(jié)束語本文提出的混聯(lián)聯(lián)接的方法是軌道衡傳感器橋路聯(lián)接方式的*種新嘗試,已被用于為西安機(jī)車車輛廠研制的動態(tài)電子軌道衡中。
系統(tǒng)在進(jìn)入動態(tài)測量作業(yè)后,開始循環(huán)數(shù)據(jù)采集、識別、輸出。在完成退出測量程序后,配合鍵盤輸入的車號、自重、載重等數(shù)據(jù)對測量數(shù)據(jù)做進(jìn)*步處理,完成去皮、累加、合計毛重、凈重、誤差等數(shù)據(jù)整理,由打印機(jī)輸出連續(xù)列表。動態(tài)測量程序框圖如*示。
顯示*節(jié)車m定時多點采集動態(tài)測量程序框系統(tǒng)穩(wěn)定的措施及應(yīng)用效果影響微機(jī)電子軌道衡*性的主要原因是系統(tǒng)的穩(wěn)定性及可靠性。如何解決這些問題,關(guān)系到整個系統(tǒng)設(shè)計的成敗。
從系統(tǒng)的穩(wěn)定性及可靠性考慮,應(yīng)采取如下措施:(1)應(yīng)選用穩(wěn)定可靠,*干擾能力較強(qiáng),靈敏度較*,性能較優(yōu)的PHILIPS6201、25t傳感器;(2)從現(xiàn)場檢測信號到微機(jī)接口之間的線路應(yīng)全部采用屏蔽電纜,以防止外界電磁場的干擾;(3)*有出、入微機(jī)的信號,均應(yīng)采用電路隔離及光電隔離,防止干擾信號進(jìn)入主機(jī)系統(tǒng);(4)應(yīng)采用基準(zhǔn)電平,懸空電源對橋路及通道進(jìn)行供電,以保證模塊同步轉(zhuǎn)換;(5)為保證模塊轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)的可靠和穩(wěn)定,在電路的硬件時間配合上應(yīng)有約10ms的轉(zhuǎn)換測試時間,以保證過零轉(zhuǎn)換。
實際應(yīng)用表明:該系統(tǒng)可大大提*動態(tài)電子軌道衡計量檢測的*度,可將機(jī)械衡及分立元件的電子衡*度提*到0.2%.由于采用了微計算機(jī),信息反饋及時,運算速度快,工作效率可提*上百倍,消除了手工操作*帶來的誤差,并大大減輕了操作人員的勞動強(qiáng)度,具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益。