动态汽车衡称重信号分析

汽车动态称重过程中的运动状态是相当复杂的，当车辆通过动态汽车衡时，传感器受到的作用力包括两部分，一是车辆的稳态载荷，即由于车辆在当前轮轴上分担的重量引起的载荷；二是车辆的动态载荷，或者称为瞬态载荷。动态载荷产生的因素很多，主要有三类，一是由车辆自身的各种因素引起的振动；二是由路面不平造成的振动；三是由车辆与地表耦合而产生的振动2。动态载荷在称重过程中是作为噪声出现的，是影响称量精度的主要因素，要想把所测量的真实静态轴载信号比较准确地反映出来，就必须最大限度地消除随机噪声干扰。相关实验显示：动态称重信号的信噪比很低，干扰噪声的幅值可达真实轴重的20％甚至更多。成分也非常复杂，既有共模干扰，也有串模干扰，频率分布从几十赫兹到几千赫兹】。采用差动放大器能有效地消除共模干扰，采用模拟RC低通滤波器可有效降低串模干扰，但必须折中考虑滤波参数的大小，参数越大，消除干扰噪声的效果越好，但输出信号的延迟也越大，这对车辆动态称重来说是不允许的；参数越小，实时性越好，但消除干扰噪声的效果也越差。这样滤波后的信号仍然含有相当一部分的干扰信号，必须采用数字滤波的方法加以消除。因此，动态汽车衡的称重精度很大程度上取决于数字信号处理方法，优良的数字滤波算法显得尤为重要。