1)当秤台与前限位器接触时,传感器受到轴向力, F = Fy X c o s a ° + Fx X s i n a
2)当秤台与前限位器不接触时,
F = Fy X cos a ° 到 F = Fy X cos 0 ° 之间变化
如果考虑汽车驱动力等因素时,传感器的信号只在主信号 F = FyXco s a °中加波(中、高频),具体信号如下:
从这些力来分析,汽车的速度、驱动力、刹车等水平力造成秤台 左右摆动,并接触限位器,产生反推力。因速度驱动力有大有小,有 快有慢,造成反推力大小是没有规律的,因此处理数据时,只取没有 撞击时的数据。这样车辆的振动,发动机的振动等反向有规律的波动。 我们取大约不小于3个摆动,就能得到有效理想的数据,经过处理就 能得到相应精度。
下面我们计算秤台上的采样波动时间:秤台长度一般单节6米, 共3节,长度为18米。现在公路上主要行驶的货车为半拖挂车。
秤台的车速为20公里/小时,3米/20公里/小时=0. 54秒。
我们取小于3个摆动循环,采集时间占1个循环的2/3,则
54/3* (2/3) =0. 12秒,即每个循环最长采集时间为0. 12秒。
每1个波形,需取10个数(前摆5个,后摆5个),则每条采样 时间为:0. 012秒(83Hz)。因此,传感器的固有频率大致在83?100Hz, 我们就可以得到有效数据。
为了提高衡器精度,现在的衡器采集频率一般在1000Hz,即每 秒中采集1000个数据。在衡器上,传感器的采样频率大致为柱式固 有频率> 10000Hz;桥式固有频率> 1000Hz。
单纯看两种传感器的固有频率,确实是柱式传感器的固有频率高 于桥式传感器,这是不争的事实。然而,衡器是由秤体、传感器和仪 表组成的,衡器的响应速度才是决定使用性能的最终因素。衡器的响 应速度主要由秤体的响应速度、仪表的响应速度、传感器的响应速度 共同决定。
随着电子技术的飞速发展,制造高分辨率、高响应速度的仪表已 经不是难事,但是秤体的响应速度提高确实不易,目前各生产厂家的 秤体结构、使用材料大同小异,根据资料显示,秤体的固有频率通常 在3?5Hz,且无法进一步提高,因此,从采样频率来说,两种传感器 均能满足需求。