動態汽車衡稱重信號分析

汽車動態稱重過程中的運動狀態是相當復雜的，當車輛通過動態汽車衡時，傳感器受到的作用力包括兩部分，一是車輛的穩態載荷，即由于車輛在當前輪軸上分擔的重量引起的載荷；二是車輛的動態載荷，或者稱為瞬態載荷。動態載荷產生的因素很多，主要有三類，一是由車輛自身的各種因素引起的振動；二是由路面不平造成的振動；三是由車輛與地表耦合而產生的振動2。動態載荷在稱重過程中是作為噪聲出現的，是影響稱量精度的主要因素，要想把所測量的真實靜態軸載信號比較準確地反映出來，就必須最大限度地消除隨機噪聲干擾。相關實驗顯示：動態稱重信號的信噪比很低，干擾噪聲的幅值可達真實軸重的20％甚至更多。成分也非常復雜，既有共模干擾，也有串模干擾，頻率分布從幾十赫茲到幾千赫茲】。采用差動放大器能有效地消除共模干擾，采用模擬RC低通濾波器可有效降低串模干擾，但必須折中考慮濾波參數的大小，參數越大，消除干擾噪聲的效果越好，但輸出信號的延遲也越大，這對車輛動態稱重來說是不允許的；參數越小，實時性越好，但消除干擾噪聲的效果也越差。這樣濾波后的信號仍然含有相當一部分的干擾信號，必須采用數字濾波的方法加以消除。因此，動態汽車衡的稱重精度很大程度上取決于數字信號處理方法，優良的數字濾波算法顯得尤為重要。