一、動態稱重模塊系統的組成和原理 1.稱重系統主要由稱重傳感器、車輛分離器、輪胎識別器、接地回路和控制柜組成?！ 》Q重傳感器：主要完成車軸稱重、速度檢測和車軸類型判斷?！ ≤囕v分離器：用于分離車輛并提供開始和結束信號?！ ≥喬プR別器：主要用于檢測通過車輛各軸的輪胎數量?！ 〉孛婊芈罚褐饕糜谕瓿蓽y速和倒車檢測，與紅外分離器一起判斷車輛以外的物體或人的經過，以減少誤差?！ 】刂乒瘢簩討B稱重傳感器和線圈發送的信息進行處理，經過分析處理后獲得車輛的載重信息?！ ?.系統的工作原理 當車輛進入收費車道時，其車軸依次壓在車道路面上的地面環路、稱重傳感器、車輛分離器和車軸識別器上。稱重傳感器將檢測每個車軸的車軸重量和車軸類型(單軸和耦合軸)，輪胎識別器將檢測輪胎類型(單胎和雙胎)。車輛分離器可以準確確定車輛是否完全通過。當車輛完全離開時，控制處理器將稱重結果、車輛類型判別結果和其他信息傳輸到車道收費計算機。車道收費計算機根據計重收費率按重量向車輛收費，并在重量顯示屏上顯示車輛的載重信息和應付金額。從整個工作原理可以看出，動態稱重傳感器是稱重收費系統的關鍵設備，稱重傳感器的稱重精度和穩定性將直接影響稱重收費系統的稱重精度。 
二、稱重傳感器的引入 經過30多年的發展，不同的制造商開發了不同的動態稱重技術，因此也有各種各樣的傳感器，根據不同的原理可以分為以下幾類： 1.彎板傳感器： 彎板傳感器是一種應變傳感器，根據稱重板受壓后變形的原理，利用內置的應變計網絡進行測量。彎板傳感器由內部集成有應變計網的金屬板組成。為了防止長期濕氣滲透和腐蝕，傳感器表面覆蓋了一層高溫硫化橡膠。它能完整記錄胎壓信號，真實測量車輪載荷值。目前廣泛應用于高速公路的高速和低速稱重?！ ?、根據桌面傳感器： 臺式傳感器(由稱重平臺和壓力傳感器組成，本文簡稱“臺式傳感器”)是一種帶有獨立壓力傳感器或剪切式壓力傳感器的平臺，通過稱重平臺將軸向載荷壓力傳遞給壓力傳感器進行稱重。這種稱重平臺廣泛應用于傳統的地磅。但由于機械結構太多，車輛動態行駛產生的不均勻交變沖擊，在動態稱重過程中容易損壞平臺，目前廣泛應用于高速公路的低速稱重。3.共聚物壓電傳感器： 共聚物型壓電傳感器用于測量共聚物的壓電效應。這種傳感器是一種動態傳感器，只對壓力的變化產生電位信號。共聚物壓電傳感器由金屬管和置于其中的壓電電纜組成。有效長度通常為1830mm，可延伸至3600mm，寬度為20 mm，為條形傳感器，無法一次性測量車輪載荷。通過在測量期間累積信號，可以通過積分算法計算負載。傳感器直接嵌入路面，路面(尤其是瀝青混凝土路面)的變形對其影響很大?；炷谅访婧蜑r青路面的溫度效應不同，難以補償。由于傳感器設計簡單，其產品價格相對較低。用于車輛分類時，其性能令人滿意，但在動態稱重中的應用非常有限。條形傳感器的使用壽命相對較短，受公路和安裝質量的影響較大。近年來，共聚物傳感器的開發取得了很大的成就，性能得到了進一步的提高，其開發研究工作一直在進行。 
4.應時壓電傳感器； 應時型傳感器利用應時的壓電效應進行測量。壓力改變了應時晶體，從而產生了與壓力相對應的電勢。石英傳感器是一種新型傳感器。近年來，它的性能有了很大的提高，在一定程度上得到了應用。石英傳感器也屬于條形傳感器的范疇，長度為1米和0.75米，寬度為50毫米，高度為44毫米，與共聚物傳感器一樣，石英傳感器不能一次性完全測量車輪載荷，但可以通過積分和累積來計算。但與共聚物傳感器相比，石英傳感器溫漂小，無鬼軸現象，可低速高速稱重。同時，應時的物理特征相對穩定，其敏感性隨時間變化不大。石英傳感器也直接嵌入路面，不可避免地受到路面變形的影響。同時需要進行路面施工進行更換?！ ?.電容式傳感器： 目前，電容式傳感器有兩種類型，一種是條形傳感器，另一種是電容式網格傳感器。它的主要原理是利用電容效應。當壓力壓在傳感器上時，兩個極板之間的距離減小，其電容發生變化。測量通過電路轉換進行?！ l形電容傳感器在尺寸和安裝形式上與壓桿一致。它的基本特征是相似的，但主要問題是壽命短。精度為3% rms。電容網絡傳感器是一種新型傳感器，結構扁平，目前主要用于便攜式稱重設備。其他傳感器：目前除了上述主流傳感器外，一些公司也開發了一些動態稱重傳感器，主要采用應變儀技術，目前處于研發階段，無法進一步說明。三、主流傳感器比較 目前，在我國實行計重收費的省份，主要使用兩種稱重傳感器，即彎板式和平板式，而其他傳感器很少用于高速公路計重收費。下面從八個方面對這兩種稱重傳感器進行對比分析?！ ?.發展史 據說臺式傳感器已經從傳統的汽車衡，從傳統的地磅稱重，發展到對稱重要求不高，對設備體積和長度要求較高的場合，變成了軸重秤，即稱出車輛的每一個軸，通過數據積累得到整車的重量，從靜態稱重發展到低速動態稱重?！ 澃鍌鞲衅魇且环N應變傳感器，根據稱重板受壓后變形的原理，利用內置的應變計網絡進行測量。起初，它是一種用于汽車超載預檢測的高速動態稱重設備。后來為了適應高速公路稱重收費的情況，對計算系統進行了開發和改進，重點改進了低速區間的稱重檢測，從高速動態稱重發展到低速動態稱重?！ ?.安裝模式 據說臺式傳感器對路面的水平度要求很高，對路面造成很大的損壞。必須在路面上開挖深坑(70-80厘米深)，并加固地基。車架用混凝土固定在路面上后，混凝土需要固化養護后才能安裝稱重平臺。稱重系統的建設周期約為20天，對已經通車的收費車道影響很大?！ 澃鍌鞲衅骺裳氐孛姘惭b，施工周期短，對路面損傷小。安裝過程中，不需要重做基礎。只在路面上切出寬60cm、深5-6cm的基坑，用專用膠水將支撐底板和路面澆成一體。12小時后，專用膠水完全固化，彎板即可安裝在支撐板上。一套稱重系統的安裝周期為5-7天，特別適合已通車收費的車道?！ ?.排水要求 據說深基坑充水時，稱重精度會受到影響。由于稱重設備排水管的出口一般低于收費廣場排水溝的底部，因此需要增加排水井和自動潛水泵，以確保及時排水或人工拆除。彎板傳感器由于防水設計，安裝較淺，排水要求較低?！ ?.濕度和尾氣對設備壽命的影響 據說桌面傳感器主要由鋼結構組成。雖然經過了一定的防腐處理，但仍然很難完全解決濕度和汽車尾氣對設備的腐蝕。由于集成的傳感器技術，特殊的硫化橡膠表面密封和防腐處理，彎板傳感器是所有傳感器中唯一一個可以完全防腐，連續浸泡300小時后仍能正常工作的傳感器?！ ?.使用壽命 由于彎板傳感器沒有運動部件，不維修的話，它的使用壽命會長達十年。桌面傳感器被稱為機械運動部件。在沒有維護的情況下，其稱重壓力傳感器在使用1-2年后必須更換。6.設備價格 據說臺式傳感器均價低，用在卡車日流量小的收費站性價比高。彎板傳感器價格昂貴?！ ?.使用性能 由于機械運動結構，平臺重量傳感器抗沖擊性差，運行一段時間后會導致平臺變形。當稱重平臺與稱重架之間存在摩擦現象時，會影響稱重精度。這種影響主要體現在測量相同質量時，前后行程的測量值不一致。更重要的是，摩擦現象的存在會改變動態校正功能，降低稱重設備的動態稱重性能，需要重新進行維修和校準。彎板傳感器采用特殊超硬金屬板制成，無運動部件，可有效解決車輛經過時剪切力對稱重精度的影響。它可以測量完整的軸重信號，是一種動態稱重裝置。稱重測量速度范圍寬，抗沖擊性強，重復性好。 
8、運行維護成本分析 如果平臺傳感器中有移動部件，主平臺和基礎之間必須有未密封的間隙。當車道內的雜物、淤泥、礫石從缺口落入基坑時，平臺下會產生淤泥，影響稱重精度。但是，在吊裝稱重平臺清理基坑后，稱重精度必須由法定機構重新校準，稱重平臺的傳感器必須每1-2年更換一次，因此每年的維護成本很高?！ 澃鍌鞲衅鞑捎妹饩S護結構，日常運行無需清洗維護；當路面需要維修時，稱重傳感器可以方便地拆卸下來，然后重新安裝進行校準，每年的維護成本較低。
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