高速公路計重收費系統中輪軸識別器改進(jìn)設計與實(shí)現

摘要：高速公路管理局采用計重收費系統，實(shí)行以車(chē)輛軸型結合重量的方式收取車(chē)輛過(guò)路費用。為了提高工作效率，針對目前車(chē)輛輪軸識別率比較低并且在使用中容易被燒壞的問(wèn)題，本文采用對該新的硬件系統中的原有電源模塊和其它硬件電路進(jìn)行改進(jìn)的方法來(lái)解決上述問(wèn)題?，F場(chǎng)實(shí)測數據表明：改進(jìn)后的輪軸識別器不僅識別率大大提高，已達到99％以上，而且使用壽命延長(cháng)，應用穩定。
關(guān)鍵詞：輪軸識別；計重收費；電源；運算放大器

自計重收費系統實(shí)行以來(lái)，高速公路管理局不僅對車(chē)輛軸型識別率要求很高，而且要求設備使用期較長(cháng)，以此保證車(chē)輛正常通過(guò)收費站。而原輪軸識別器，需要經(jīng)常維護，不僅成本高，而且電路板經(jīng)常被燒壞，識別率比較低，影響收費站工作效率。針對電路板經(jīng)常被燒壞的問(wèn)題，筆者從電源硬件電路著(zhù)手進(jìn)行改進(jìn)設計，如：加上了壓敏電阻和熱敏電阻。針對識別率低的問(wèn)題，對硬件電路進(jìn)行改進(jìn)設計，如：添加了模擬放大電路模塊。

1 電源電路的改進(jìn)
在現場(chǎng)使用中，電路板經(jīng)常出現燒壞，尤其是在打雷、閃電之后，分析其原因，對電源電路進(jìn)行改進(jìn)。
其原電路圖如圖1所示，而改進(jìn)后的電路圖如圖2所示。

由兩個(gè)電路圖比較可以發(fā)現，改進(jìn)后的電源在插座的一端接入了一個(gè)壓敏電阻而不是直接接入大地，在另一端和電容C1也并上了一個(gè)壓敏電阻之后串聯(lián)了一個(gè)正的熱敏電阻。壓敏電阻是一種在一定電流電壓范圍內其電阻值隨電壓而變的電阻，而當它兩端的電壓超過(guò)它的閾值時(shí)，流過(guò)它的電流激增，相當于閾門(mén)打開(kāi)，從而可以抑制電路中經(jīng)常出現的異常高壓，保護電路免遭過(guò)高電壓的損害。正的熱敏電阻在工作中，其溫度與其他元件的溫度相近，串聯(lián)在電路中不會(huì )阻礙電流通過(guò)，但當電路突然出現過(guò)電流時(shí)，熱敏電阻由于發(fā)熱功率增加導致其溫度上升，當溫度超過(guò)開(kāi)關(guān)溫度時(shí)，電阻瞬間會(huì )劇增，導致電路中的電流會(huì )迅速減少到安全值，從而起到保護電路免受突然增加的電流而損壞。
由以上可知，電路經(jīng)常被燒壞，基本上都是由電路電源提供的電壓突然增大或電流突然增大造成的，尤其是打雷閃電。本設計就是從源頭上避免這種電壓電流增大造成的損壞。

2 輪軸識別器硬件電路改進(jìn)
在現場(chǎng)使用中，輪軸識別器識別出的軸數經(jīng)常出現丟軸少軸的現象，識別率比較低，在車(chē)多時(shí)經(jīng)常出現卡死等現象，影響工作效率，分析其整個(gè)電路工作過(guò)程，對其硬件電路進(jìn)行改進(jìn)。