基于光纖傳感的車輛動態(tài)稱重檢測系統(tǒng)的研制.pdf

1、隨著交通運(yùn)輸業(yè)的飛速發(fā)展，汽車超載現(xiàn)象也日益嚴(yán)重。車輛超載不僅會對交通設(shè)施造成損壞，還極易引發(fā)交通事故。因此，車輛動態(tài)檢測儀器在交通運(yùn)輸管理系統(tǒng)中的地位日趨重要。 對過往車輛進(jìn)行實時的動態(tài)監(jiān)控，首先需要設(shè)計相應(yīng)的用以獲取車輛信號的傳感器。目前，常用的動態(tài)稱重傳感器主要有：壓電式、電容式和彎曲盤式等，然而在實際應(yīng)用中，由于各種干擾因素的影響，這些傳感器存在著一些這樣或那樣的缺點(diǎn)，如測量結(jié)果隨溫度、時間的變化存在漂移、抗電磁干擾能力

2、差、安裝不方便，不能滿足交通管理現(xiàn)代化的需求等等。 近年來，隨著數(shù)字信號處理(DSP)技術(shù)的發(fā)展，以及光纖傳感技術(shù)在控制、測量方面的廣泛應(yīng)用，為光纖動態(tài)稱重技術(shù)開發(fā)提供了技術(shù)保障。本文設(shè)計了一種基于馬赫-曾德爾(Mach-Zehnder)干涉儀的頻率輸出型光纖動態(tài)稱重傳感器，與前面所提到的各種傳感器組成的動態(tài)稱重系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)具有測量精度高、抗干擾能力強(qiáng)、響應(yīng)速度快、便于組網(wǎng)等優(yōu)點(diǎn)。 本系統(tǒng)硬件設(shè)計主要分光纖傳感部分、

3、模擬電路、數(shù)字電路和顯示、記錄四大部分。光纖傳感部分由光源、馬赫-曾德爾干涉儀、光電轉(zhuǎn)換器等組成，負(fù)責(zé)提取過往車輛參數(shù)信息；模擬信號部分負(fù)責(zé)對光纖干涉儀輸出的信號進(jìn)行調(diào)適，由隔直、濾波、放大等電路組成;數(shù)字部分以TI公司生產(chǎn)的數(shù)字信號處理器(DSP)為核心，負(fù)責(zé)數(shù)字的采集、數(shù)據(jù)處理和與PC機(jī)通信等，該部分用ALTERAL公司生產(chǎn)的復(fù)雜可編程邏輯芯片(CPLD)負(fù)責(zé)對整個系統(tǒng)進(jìn)行譯碼和時序控制。顯示、記錄部分用來顯示和記錄數(shù)據(jù)、制表和制圖