智能化地磅数据采集系统设计

地磅也称汽车衡,是车辆载荷计量的主要称重设备,广泛应用于工业、农业、商业、外贸、交通运输和科学研究等各种领域,对国民经济建设有着积极的社会意义和巨大的经济价值。传统的地磅多称重传感器采用串联或者并联的信号组合方式,通过人工反复调节接线盒中电位器,以改变每路称重传感器通道的放大增益,从而使得地磅各加载点的称重结果一致,达到偏载、非线性误差补偿的目的。这种方法操作繁琐,工作效率低,补偿效果差。另外,温度与蠕变误差是影响称重传感器准确度的主要因素之一,对于采用多称重传感器的地磅,如果各称重传感器补偿效果不一致,将会产生更大的称重误差。本文针对现有地磅的不足,在商务部优化机电和高新技术产品进出口结构资金项目“基于多源信息融合的智能化地磅”(财企[2007]301号)支持下,研制了智能化地磅多传感器数据采集系统,利用径向基函数(RBF)神经网络多传感器信息融合方法,确定每路称重传感器的权重,简化了地磅的安装、调试过程,有效地补偿了地磅称重系统中的非线性、偏载误差和温度、蠕变影响,提高了地磅技术的智能化水平和测量准确度。全文共分为六部分：第一章为绪论,简要介绍了地磅技术现状及发展趋势,分析了当前地磅多称重传感器的信号组合方式,探讨了现有地磅称重方法的不足,指出了本文的工作。第二章介绍了基于RBF神经网络的多传感器信息融合原理,包括地磅称重融合方法和地磅输出融合方法。利用信息融合方法,有效地弥补了传统地磅多称重传感器串联、并联的技术缺陷,实现了地磅的准确称重。第三章在介绍智能化地磅构成和工作原理的基础上,详细阐述了智能化地磅数据采集系统的构成、功能、性能指标及其多传感器组成。第四章详细论述了智能化地磅数据采集系统主要电路单元的硬件结构、原理和功能,对数据采集系统的时钟、复位和电源设计做了简要介绍。第五章介绍智能化地磅数据采集系统软件设计平台,阐述了系统软件模块化设计方法,详细介绍了称重数据采集模块的软件设计(包括程序流程及数据预处理方法)。第六章结合工程实践,介绍了智能化地磅数据采集系统的可靠性设计和现场检定情况。结论部分总结了全文的工作,指出了后续工作方向。智能化地磅样机已经通过柳州市计量技术测试研究所的检定和校准,现场检定表明,采用多传感器数据采集系统的智能化地磅各项指标均优于《JJG539-97数字指示秤检定规程》国家Ⅲ级秤标准。

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