本文从动态地磅概述入手，着重分析了动态地磅计量误差的原因，并探索了动态汽车衡计量误差的预防措施。
0.引言
随着高速公路的发展,汽车运输越来越普遍,汽车超 载现象也越来越多。为此,我国采取了车辆动态称重计费 系统。动态地磅能够在汽车运输过程中对汽车进行称 重,效率高、速度快。然而在实际计量过程中，动态地磅称重存在着一定的误差,称重精度不高。针对这一问题,我 国积极探索动态地磅计量误差的原因，并探索了动态汽 车衡计量误差的预防措施。研究动态地磅计量误差原因 及预防措施不仅能够提高动态汽车衡计量的精度,而且对 我国公路运输的发展意义深刻。
1.动态地磅概述
1.1动态地磅的原理
动态地磅主要由称重平台、传感器、处理器、轮胎识 别器、信号调理电路、承载器等组成。
车辆行驶并通过称重平台的时候,称重平台下面的称 重传感器会获取车辆的相关轴重信息,然后将轴重信息转 换为点信号,传输到称重仪表中，称重仪表对电信号进行 模数转换、滤波、放大等处理之后传输到上位工控机,进而 实现对称重数据的实时监控、打印报表、实时处理等。
1.2动态地磅的构成
1.2.1 称重传感器
称重传感器一般放置与称重平台下面，并且，每一称 重平台下面都会放置4个称重传感器。这四个称重传感器 位于称重平台的四角，并靠近平台边缘。同时,称重平台的 长度要容纳车辆的承载轴,保证只有一辆车处于称重平台 上面。传感器主要获取车辆的称重信息,并将称重信息转 换为电信号。
1.2.2接线盒
称重传感器的输出阻抗、额定输出等数据不可能完全 相同，因此,在运用动态汽车衡的过程中很容易产生较差， 进而影响称重数据的准确性。为了提高称重信息的准确 性,我们在传感器之间连接了接线盒，用于调节传感器之 间的较差,保证传感器基准的一致性。
1.2.3称重仪表
称重仪表是动态地磅的核心，主要有放大器板块滤波板块、A/D传感器等组成。其中放大器板块主要负责 放大传感器所获得的电信号。滤波板块主要负责滤除称重 信号中的高频噪声,进而减轻处理器的负担。A/D传感器 的负责将放大后的电信号进行采样,然后将电信号转换为 数字信号。并且,称重仪表会对采样之后的离散信号进行 预处理,进而提高信号的精确度,测出车辆的轴重。
1.2.4上位工控机
上位工控机主要负责称重数据的存储和显示,进而为 数据査询、实时监控、报表打印等提供条件。在车辆经过称 重平台的时候，称重系统需要实时监控车辆的加速度、速 度、车型等信息,并在发现车辆超载之后自动报警。另外， 为了用户能够直观地看到车辆的称重信息,上位工控机设 置了修改、添加、统计记录、査询等功能。
2.动态地磅计量误差的原因
2.1静态干扰
2.1.1承载器的结构和强度会导致动态地磅计量误差
具体来讲,动态地磅承载器的结构与静态称量结构 相比有着较高的强度和刚度,能够避免车辆通过时的大面 积变形,并能够及时将车辆的轴重传递到称重器中，进而 获得称重信息。为了保持称重器良好的动态性能,动态地磅计量可以参照动态轨道衡的计量方法,将承载器与传 感器进行一体化设置,在称重梁上直接粘贴应变片，这样 就不再需要重新选取称重器，也不需要再考虑限位、连接 等问题。
2.1.2称重传感器的特性
称重传感器的性能直接影响着称重效果。现阶段,大 多数动态地磅系统主要采用应变式称重传感器。这是因 为,现阶段,人们对动态汽车衡的认识还不够统一。动态汽 车衡的计量时间较短,称重系统需要进行过称、采样、信号 转换、数据处理等操作,然后再将称重结果反映出来。在这 种情况下,称重系统对称重传感器的要求较高。然而,在实 际称重过称中,称重传感器的温度漂移、分辨率、传感器的 非线性问题等都会导致计量误差。具体来讲,温度漂移是 在不同温度造成的现象,需要我们采用合适的软件方法或 电路来克服温度漂移问题。并且,动态地磅还需要考虑 A/D分辨率问题,提高测量精度。另外,动态汽车衡还需要 考虑传感系统的非线性特征,重视传感系统的过载、抗侧向力、装卸更换等指标,并对传感数据进行相应处理。
2.2动态干扰
2.2.1汽车振动
动态地磅在计量过程中会受到车辆、承载器、地面 的相互影响,进而导致称重系统振动的复杂性。然而,汽车 振动是称重系统振动的主要原因,汽车轮胎花纹会引起汽 车的周期性振动、汽车发动机的偏心转动会引起振动、驾 驶员操纵不稳会引起振动、油料燃烧不均匀也会引起振 动。从汽车谐振方面来讲,汽车的谐振与汽车的载重、自重 及汽车的等效弹簧刚度有着密切的关系。一般情况下,汽 车的重量大、弹簧刚度小,振动周期较大。从汽车的耦合振 动来讲,车辆行驶的时候,汽车轮胎与承载台之间会产生 挤压作用，汽车轮胎与承载台发生微量变形,进而引发振 动,影响动态汽车衡计量的准确性。
2.2.2汽车行驶速度
汽车在汽车行驶过程中与路面会产生静态载荷与动 态载荷的相互作用。其中，静态载荷指汽车处于静态状态 是对路面产生的负荷,是汽车的静态重量。动态载荷指汽 车行驶对路面产生的负荷,是汽车的动态重量。而汽车的 动态载荷又可以分为四种类型。第一种类型是地面平整车 辆振动极小的恒定荷载。第二种是汽车偶然发生的剧烈振 动,但是没有进行复杂描述的稳定荷载。第三种是汽车行 驶所发生的十分剧烈的振动而产生的荷载。第四种是车辆 在行驶过程中所发生的随机荷载。
2.2.3汽车加速度
汽车加速度对称重结果也会产生影响,如果汽车在经 过称重平台的时候有加速度,动态汽车衡所计量的结果与 没有加速度的情况下所计量的结果不同。并且,结果的变 化与驱动轴的驱动力变化及驱动轴位置关系较大。如果驱 动力不断变大则计量结果偏大，如果驱动力不断变小,则 计量结果偏大。为了避免动态地磅测量误差,汽车在通 过称重台的时候应避免加速度,保持恒速。
3.动态地磅计量失误的预防措施
3.1优化动态地磅检定工作
动态地磅检定工作是进行称重计量的前提，因此， 我们应积极优化动态地磅检定工作。为此,我们应确保 动态汽车衡测量平台的整洁性，避免测量平台周围有异 物，防止异物堵塞在框架与称重平台之间。并且,我们应检 査传感器是否存在压空，并及时垫实传感器压空。同时,我 们应严格规定汽车的行驶方向,禁止汽车反向行驶。另外, 相关人员要对动态地磅进行动态调试和静态调试,正确 配置动态汽车衡系统的各项参数。最后,称重单位应积极 优化动态汽车衡检定方法,用参考车辆代替砝码，并对车 辆轴重进行标定,节省测量过程中的物力和人力。
3.2缩短动态地磅检定周期
由于公路收费站的车流量较多,并存在着很多超载车 辆,动态汽车衡的性能会受到严重影响。在这种情况下,我 们应缩短动态汽车衡检定周期,使用三个月或半年的检定 周期，及时发现动态汽车衡的性能问题，找出动态汽车衡 系统中需要更换或维修的期间。例如，长时间的大重量汽 车挤压摩擦会导致车辆识别器的接触压头被磨平。另外， 车辆通过称重台会导致称重台产生较大晃动，需要收费站 及时调整限位拉杆,保持合理的称台与边框间隙。
3.3做好维护工作
动态地磅的系统结构比较复杂,需要进行及时的维 护与保养,减少系统故障,进而保证计量精度。为此,收费 站应做好动态汽车衡维护措施,确保动态汽车衡系统各部 件的性能。
3.3.1选择良好的动态地磅安装环境
在安装动态地磅的时候,收费站应选择良好的动态地磅安装环境，尽量避免环境对动态地磅的不力影 响。为此,在选择动态地磅安装地址的时候,收费站应尽 量避免将动态地磅安装在风口，避免风速对动态地磅计量结果准确性的影响。同时,动态地磅的安装应挖到 冻土层的位置，保证称重平台能够承受30吨的重力。另 外，动态汽车衡的安装要求设置长度最后的笔直引导,避 免弯度引导产生的汽车行驶向心力,影响计量准确性。最 后,动态地磅的安装应注意天气和气候的影响，为动态地磅设置保温设施,避免温度过度导致动态地磅不能 正常工作。而在雨季的时候,收费站应做好动态地磅排 水措施,避免动态地磅系统传感器在水中浸泡而损坏。
3.3.2加强对动态地磅的维护与保养
在动态地磅维护过程中,收费站应及时清理动态汽 车衡称重平台，避免称重平台上杂物、淤泥、煤块、石子等 对称重结果的影响。并且,收费站应保持车道的平整干净, 定期冲洗车道,但是不要冲洗传感器所在的地方,及时打 扫称重平台上的积水,保持动态地磅的正常工作。同时, 收费站在雨季要及时检査排水系统,避免接线盒和传感器 浸泡在水中，一旦发现水浸泡,及时用吹风机吹干。另外， 收费站要定期检査称重仪表，检査称重仪表接线是否正 常,散热是否良好,保证称重仪表的正常运行。最后,收费 站要在动态地磅附近安装防雷系统,避免雷电对动态地磅系统的破坏。
3.4优化数据处理方法
动态地磅计量应积极优化数据处理方法,在FIR滤 波处理的基础上,合理选择并处理采样数据，确保采样数 据的准确性。并且,收费站应积极运用小波分析加强对高 频噪声的处理,避免高频噪声对动态地磅计量误差的影 响。另外,收费站应积极使用神经网络,采用BP网络算 法，提高计量数据的精确度,进而避免动态地磅的计量 误差。
4.结论
动态地磅是现阶段我国公路收费的主要手段，然 而,动态地磅的计量结果受多种因素的影响，计量结果 存在着一定的误差,严重影响公路计重收费的公信力。尤 其在汽车动态运行过程中，汽车结构、汽车速度、电磁干 扰、路面状况等都会影响计重结果。针对这些问题,我国公 路收费站分析了动态地磅计量误差的原因，并提出了相 关预防措施，以增强计重收费的说服力，促进公路运输的 健康发展。