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

2．2 改進(jìn)后的輪軸識別器
改進(jìn)后的輪軸識別器總的結構如圖4所示，其電路主要有模擬放大模塊、微處理器模塊、AD轉換器模塊、電子模擬開(kāi)關(guān)和輸出指示。與原來(lái)電路相比主要增加了模擬放大模塊、AD轉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)后的輪軸識別器放大模塊中有兩個(gè)放大器一個(gè)是OP07運算放大器，一個(gè)是AD620儀表放大器。OP07是一種高精度運算放大器，具有極低的輸入失調電壓，極低的失調電壓溫漂及長(cháng)期穩定等特點(diǎn)。AD620是一款高精度儀表放大器，具有低失調電壓和低失調漂移特性，是電子稱(chēng)和傳感器接口等精密數據采集系統的首選。
電子模擬開(kāi)關(guān)選用高性能的比如切換速度必須足夠快，以此滿(mǎn)足車(chē)輛在快速通過(guò)傳感器時(shí)產(chǎn)生的信號能夠完整的通過(guò)它。
A／D轉換器通過(guò)一定的電路將模擬量轉變?yōu)閿底至?。模擬量可以是電流、電壓等電信號，也可以是濕度、位移、聲音等非電信號。在A(yíng)／D轉換前，輸入到A／D轉換器的信號必須經(jīng)各種傳感器把各種物理量轉換成電壓信號。它的選擇也必須滿(mǎn)足現場(chǎng)測量的要求，尤其在轉換速度和轉換精度上。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運算放大器放大幾倍后，再經(jīng)電子模擬開(kāi)關(guān)送其入AD轉換器，此時(shí)的AD轉換器與電子模擬開(kāi)關(guān)直接相連。CPU是整個(gè)電路板的核心處理器，它不僅擔任著(zhù)數據信號的處理，而且還協(xié)調AD轉換器和電子模擬開(kāi)關(guān)的工作。輸出指示電路是主要是為了現場(chǎng)觀(guān)察和調試方便。
通過(guò)兩個(gè)電路的比較可知，原輪軸識別器沒(méi)有放大器模塊，傳感器采集到的信號很可能被電阻消耗等而消失，而且其處理數據方式比較簡(jiǎn)單。
實(shí)測證明：改進(jìn)后的輪軸識別器處理速度加快，識別率大大提高，很少出現卡死現象。