高速公路計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)中輪軸識(shí)別器改進(jìn)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2．2 改進(jìn)后的輪軸識(shí)別器
改進(jìn)后的輪軸識(shí)別器總的結(jié)構(gòu)如圖4所示，其電路主要有模擬放大模塊、微處理器模塊、AD轉(zhuǎn)換器模塊、電子模擬開關(guān)和輸出指示。與原來電路相比主要增加了模擬放大模塊、AD轉(zhuǎn)換器模塊和輸出指示。

放大器的作用就是將輸入的微小電壓按一定的倍數(shù)放大，這樣在電路中不易被電阻等其它元器件消耗掉。改進(jìn)后的輪軸識(shí)別器放大模塊中有兩個(gè)放大器一個(gè)是OP07運(yùn)算放大器，一個(gè)是AD620儀表放大器。OP07是一種高精度運(yùn)算放大器，具有極低的輸入失調(diào)電壓，極低的失調(diào)電壓溫漂及長期穩(wěn)定等特點(diǎn)。AD620是一款高精度儀表放大器，具有低失調(diào)電壓和低失調(diào)漂移特性，是電子稱和傳感器接口等精密數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的首選。
電子模擬開關(guān)選用高性能的比如切換速度必須足夠快，以此滿足車輛在快速通過傳感器時(shí)產(chǎn)生的信號(hào)能夠完整的通過它。
A／D轉(zhuǎn)換器通過一定的電路將模擬量轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量。模擬量可以是電流、電壓等電信號(hào)，也可以是濕度、位移、聲音等非電信號(hào)。在A／D轉(zhuǎn)換前，輸入到A／D轉(zhuǎn)換器的信號(hào)必須經(jīng)各種傳感器把各種物理量轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。它的選擇也必須滿足現(xiàn)場測量的要求，尤其在轉(zhuǎn)換速度和轉(zhuǎn)換精度上。它是整個(gè)電路的關(guān)鍵部分，其性能的優(yōu)劣將直接影響到整個(gè)電路板的整體性能。
輸出指示主要是LED燈顯示。
通常情況下，傳感器的輸出信號(hào)是比較小的只有零點(diǎn)幾毫伏，非常微弱。經(jīng)放大模塊里的AD620儀表放大器和OP07運(yùn)算放大器放大幾倍后，再經(jīng)電子模擬開關(guān)送其入AD轉(zhuǎn)換器，此時(shí)的AD轉(zhuǎn)換器與電子模擬開關(guān)直接相連。CPU是整個(gè)電路板的核心處理器，它不僅擔(dān)任著數(shù)據(jù)信號(hào)的處理，而且還協(xié)調(diào)AD轉(zhuǎn)換器和電子模擬開關(guān)的工作。輸出指示電路是主要是為了現(xiàn)場觀察和調(diào)試方便。
通過兩個(gè)電路的比較可知，原輪軸識(shí)別器沒有放大器模塊，傳感器采集到的信號(hào)很可能被電阻消耗等而消失，而且其處理數(shù)據(jù)方式比較簡單。
實(shí)測證明：改進(jìn)后的輪軸識(shí)別器處理速度加快，識(shí)別率大大提高，很少出現(xiàn)卡死現(xiàn)象。