重量动态检测系统的设计与应用
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摘要
在我国交通运输业，车辆的载重情况一直被管理者所关心。本文就以动态多传感器称重系统为研究对象，对其进行多传感器系统建模研究和数据采集器的设计。
文章首先论述了多个力传感器对一个力负荷的称重原理，建立专用的“输出信号—力负荷”的数学模型，将多个力传感器的输出信号转换为相应的压力值，并经过实验验证，实现多个力传感器共同对一个力负荷进行测试的课题要求。其次，介绍了数据采集器的硬件设计原理和软件设计方法，并调试成功。系统经过实际运行达到了设计要求。该课题的研究设计具有一定的应用参考价值。
The information about the vehicle, such as its weight, its position, its route and so on, was concerned by the vehicle's administrant in the field of carrying trade. By studying dynamic multi-sensors monitor system, this paper completes the multi-sensors modeling and the data-collector designing.
Firstly, this paper introduces the theory of using multi-sensors to measure one force and brings up one new special module, the load's mathematic module, by which the measure results of multi-sensors are converted into the object's accurate weight.
Secondly, this paper brings up the new integrated project including the hardware's and software's designs about the data-collector and some interrelated designs. The new design has successfully passed the test and meets the requirement of this project.
Lastly, this paper has give some advises about the new design's applications.
文章首先论述了多个力传感器对一个力负荷的称重原理，建立专用的“输出信号—力负荷”的数学模型，将多个力传感器的输出信号转换为相应的压力值，并经过实验验证，实现多个力传感器共同对一个力负荷进行测试的课题要求。其次，介绍了数据采集器的硬件设计原理和软件设计方法，并调试成功。系统经过实际运行达到了设计要求。该课题的研究设计具有一定的应用参考价值。
The information about the vehicle, such as its weight, its position, its route and so on, was concerned by the vehicle's administrant in the field of carrying trade. By studying dynamic multi-sensors monitor system, this paper completes the multi-sensors modeling and the data-collector designing.
Firstly, this paper introduces the theory of using multi-sensors to measure one force and brings up one new special module, the load's mathematic module, by which the measure results of multi-sensors are converted into the object's accurate weight.
Secondly, this paper brings up the new integrated project including the hardware's and software's designs about the data-collector and some interrelated designs. The new design has successfully passed the test and meets the requirement of this project.
Lastly, this paper has give some advises about the new design's applications.
引文
[1] 朱超甫，李元等著．多个力传感器的共同测试技术．传感器世界．2001，5：16-18页
[2] 赵家贵，付小美，董平编著．新编传感器电路设计手册．中国计量出版社，2002
[3] 杨振江，孙占彪等编著．智能仪器与数据采集系统中的新器件及应用．西安电子科技大学出版社，2001
[4] 亨利·洛克里著．侯磊译．称重传感器特性的探讨．Weighing & measurement．1986：29-35页
[5] 陈蕴，楚东雨等著．人体平衡机能检测分析系统的设计与实现．数据采集与处理．2001，16(3)：371-375页
[6] 陆伯勤著．电子称重技术和自动称重系统的进展．自动化博览．1999．1：1-6页
[7] 何友，王国宏，彭应宁编著．多传感器信息融合及应用．电子工业出版社，2000
[8] 李朝青编著．单片机原理及接口技术．北京航空航天大学出版社，2001
[9] 《微型计算机及外部设备常用芯片手册》编辑委员会编著．微型计算机及外部设备常用芯片手册．清华大学出版社，1999
[10] 房小翠，王金凤编著．单片机实用系统设计技术．国防工业出版社，1996
[11] 张毅刚，彭喜元等编著．新编MCS-51单片机应用设计．哈尔滨工业大学出版社，2003
[12] 唐光荣，李九龄，邓丽曼编著．微型计算机应用技术——数据采集与控制技术．清华大学出版社，2000
[13] 陈錬编著．数据采集方法．中国审计出版社，2001
[14] 冯锡生，赵晓琳编著．GPS及其通信组网．中国铁道出版社，1996
[15] 孙传友，孙晓斌等编著．测控系统原理与设计．北京航空航天大学出版社，2002：232-239页
[16] 房小翠等编著．单片微型计算机与机电接口技术．国防工业出版社，2002
[17] 沈红卫编著．单片机应用系统设计实例与分析．北京航空航天大学出版社，2003：222-246页
[18] 滕召胜，罗隆福，章调生编著．智能监测系统与数据融合．机械工业出版社，2000：201-205页
[19] 肖忠祥编著．数据采集原理．西北工业大学出版社，2003：1-2页，148页
[20] 吉雷，余波等编著．PROTEL 99从入门到精通．西安电子科技大学出版社，2000
[21] 先锋工作室．单片机程序设计实例．清华大学出版社，2002：46页，241-247页
[22] Don Anderson著．精英科技译．USB系统体系．中国电力出版社，2001
[23] Jan Axelson著．陈逸等译．USB大全．中国电力出版社，2001
[24] 徐爱钧，彭秀华编著．单片机高级语言C51应用程序设计．电子工业出版社，1998
[25] 胡汉才编著．单片机原理及其接口技术．清华大学出版社，2000
[26] 张念淮，江浩编著．USB总线接口开发指南．国防工业出版社，2001
[27] 栾桂东，张金铎，金欢阳编著．传感器及其应用．西安电子科技大学出版社，2002
[28] 丁镇生编著．传感器及传感技术应用．电子工业出版社，1998：143-148页
[29] 黄贤武，郑筱霞等编著．传感器实际应用电路设计．电子科技大学出版社，1997：63-70页
[30] 黄贤武，郑筱霞编著．传感器原理与应用．电子科技大学出版社，1995：17-32页
[31] 孙青，庄奕琪等编著．电子元器件可靠性工程．电子工业出版社，2002：222-255页
[32] [德]Horst Ahlers(Hrsg．)著．王磊，马常霞，周庆译．多传感器技术及其应用．国防工业出版社，2001
[33] ISP1161 Full-speed Universal Serial Bus single-chip host and decive controller. Product Data. Rev. 01-3 July 2001
[34] L. Zipser. Se]ectivity of sensor systems. Sensors and Actuators A, 1993
[35] C. Di Natale, A.D' Amico, F.A.M. Davide. Redundancy in sensor arrays. Sensors and Actuators A, 1993
[36] B. Bertuol. Sensors as Key Components for Automotive Systems. Sensors and Actuators A, 1991
[37] H.G. Rotithor. A High-performance pipelined Architecture for measurement and Monitoring of Multiple Sensor signals. IEEE Trans. Instrum, 2000
[38] R. Bibbero. Micropeocessors in Instruments and Control. New York, John Willey and Sons, 1999
[39] Universal Serial Bus Specification Revision 1.1 Compaq, Intel, Microsoft, NEC. September 23.1998
[40] Universal Serial Bus Cable&Connector Class Specification Version 1.0. USB Implementers' Forum, May 25, 1999
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[35] C. Di Natale, A.D' Amico, F.A.M. Davide. Redundancy in sensor arrays. Sensors and Actuators A, 1993
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[39] Universal Serial Bus Specification Revision 1.1 Compaq, Intel, Microsoft, NEC. September 23.1998
[40] Universal Serial Bus Cable&Connector Class Specification Version 1.0. USB Implementers' Forum, May 25, 1999