基于载波驱动的红外测速装置

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1、太原理工大学硕士学位论文基于载波驱动的红外测速装置姓名：靳斯佳申请学位级别：硕士专业：@指导教师：李丽宏@太原理工大学硕士研究生学位论文基于载波驱动的红外测速装置摘要随着我国国民经济的飞速发展和大规模的公路建设，道路运输车辆的超载现象越来越普遍。公路超载超限运输对社会和生命财产造成巨大的破坏，因而对超载现象的治理变得刻不容缓，需在公路上安装动态汽车衡对车辆载重量等信息进行计量、查处违章车辆，可以有效控制超载的现象。在现行动态汽车衡检测系统中，车辆以一定速度经过汽车衡，称量过程是在动态中进行的。在行驶的过程中，许多外界条件对车辆重量的称量有不同的影响，在诸多因

2、素中，速度对车辆重量称量的影响占有相当的比重，因此需要根据车辆行驶的速度对车辆重量进行补偿。本装置中采用脉冲型红外线对射管传感器，对经过秤台的车辆速度和加速度进行测算。根据所得速度和加速度数据，为后期速度和重量关系建立数学模型提供信息，从而实现对称量信息的补偿。该装置通过双路串行接口将速度和加速度数据传输给上位机和现地仪表，为上位机绘图、分析、以及称重补偿提供数据，同时将称量结果显示于现地仪表上。本文讲述了车辆通过秤台时79段不同区域的时间测量的理论方法，并将理论运用到实践，通过单片机采集时间信号并进行处理，从而计算出多点即时速度和多段加速度，完成数据采集。

3、同时使用高级语言VisualBasic编程将将采集到的测量数据传输进上位机进行分析、绘图和存储。本文从项目要求入手，通过对比、分析几种常见的测速方法，最终确定采用基于载波驱动的红外测速传感器来实现速度和加速度的测量。依次I太原理工大学硕士研究生学位论文讲述了装置的实现方法及其结构的优化设计，并对该装置抗强光干扰能力的设计进行了重点分析，使其能够在野外恶劣环境中正常工作。同时红外传感器接收和发射端可以分离，其分离距离可至5米。该装置对信号的采集使用模拟开关进行选择，减少单片机的端口使用，提高单片机的利用率。其次，本文介绍了单片机对脉冲型信号的处理。因为无法根据

4、信号的跳变沿变化判断是否有车辆经过秤台，需根据脉冲信号的特征采用延时判断的算法，将车辆经过时产生的信号与无车辆时的信号加以区别。通信选用双路485总线结构，工作人员可在操作室监测被测车辆的运行、称量情况。同时装置的自检测和加密功能，保证了其工作的可靠性、稳定性以及数据的安全性。最后本文给出了装置的测试方法和标准，分部件介绍了其组装和调试注意的问题，并详述了系统组装后调试和测量的方法，以及代替车辆轮胎的物体运动注意事项。装置经串行接口连接上位机，通过上位机软件的设计再现了物体在秤台行驶过程中的运动轨迹。通过观测到上位机中物体运动轨迹对装置精确度判定。关键词：车

5、辆测速，红外线发射阵列，红外线接收阵列，脉冲型驱动方式，称重补偿，抗强光干扰II太原理工大学硕士研究生学位论文INFRAREDVELOCITYMEASUREMENTDEVICEBASEDONCARRIER-DRIVENFORMEASURINGSPEEDABSTRACTWiththerapiddevelopmentofChina'snationaleconomyandtheheavyinvestmentandconstruction,overloadingofvehiclesbecomesamoreandmorecommonphenomenoninhighwa

6、y.Overloadtransportationinhighwaycausesgreatdamagestosocialandhumanproperty,thusoverloadgovernancehasbecomeurgent.DynamicVehicleWeighbridgeisinneedtoinstallonthehighwaytogetthemessageoftheweightofvehiclesandinvestigateillegalvehicle,whichcaneffectivelycontrolthephenomenonofoverload

7、ing.Inthecurrentdynamictruckscaledetectionsystem，vehiclesgothroughtruckscaleatacertainspeed,soweighingprocessisdynamic.Intheprocessoftruckmoving,manyexternalfactorseffectonweighing，inwhichtheimpactofspeedisverylarge.Therefore,itisnecessarytocompensatetheweightofvehiclesaccordingtot

8、hespeed.Withpulse-typeinfr