專利名稱：汽車荷重秤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量汽車載重量的計(jì)量裝置，屬于衡器。
目前，測(cè)量汽車載重量的方法是將汽車開到地磅秤稱出汽車及載荷物的總重量，然后減去汽車的標(biāo)稱重量，得出載荷物的重量。地磅秤價(jià)格貴、不能移動(dòng)，不能隨處安裝，因此使用受到限制。國(guó)內(nèi)未見有安裝在汽車上，可直接讀出汽車載荷重量的計(jì)量裝置的報(bào)導(dǎo)。
本實(shí)用新型是為了克服上述缺點(diǎn)而提供的一種制造簡(jiǎn)單，造價(jià)低可安裝在各種汽車上，且具有一定精度的直讀式汽車荷重計(jì)量裝置。
本實(shí)用新型的工作原理是利用汽車在不同荷重時(shí)，其荷重板彈簧產(chǎn)生形變，導(dǎo)至汽車前、后橋與汽車大梁間的距離有位移變化的原理，采用電子技術(shù)與計(jì)算技術(shù)，將荷重產(chǎn)生的位移變化轉(zhuǎn)化為載荷物重量顯示出來(lái)。任何一種汽車都是車廂體固定在汽車大梁上，大梁架裝在荷重板彈簧上，板彈簧固定在輪軸(前、后橋)上。當(dāng)汽車荷重后，板彈簧被壓平，從而使輪軸與大梁間的距離發(fā)生變化。本汽車荷重秤的特征在于用位移傳感器替代傳統(tǒng)的壓力傳感器，且位移傳感器與振蕩器裝在一起。同時(shí)，由振蕩器輸出至計(jì)算機(jī)的檢測(cè)信號(hào)是一個(gè)頻率變化信號(hào)。由于位移傳感器和振蕩器裝在同一個(gè)屏蔽小盒里，因此不會(huì)受到外界的電磁干擾，輸出的是頻率信號(hào)，可直接采用計(jì)數(shù)或定時(shí)方式得到其頻率值而無(wú)需進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換從而提高了測(cè)試精度，簡(jiǎn)化了設(shè)備，降低了成本。
附圖1是本實(shí)用新型的原理方框圖。圖中(1)是位移傳感器，安裝在汽車大梁和汽車輪軸之間。它可以是可變電容式傳感器，也可以是可變電感式傳感器，在四個(gè)車輪的荷重板彈簧旁各安裝一個(gè)。圖中(2)是振蕩器，電容或電感傳感器是它的振蕩回路，當(dāng)電容量或電感量隨位移變化而變化時(shí)，振蕩頻率也隨之變化。振蕩器裝在傳感器的屏蔽小盒內(nèi)。(3)是計(jì)算機(jī)，它對(duì)振蕩器輸出的位移－－頻率信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并將頻率量根據(jù)實(shí)測(cè)得到的曲線方程進(jìn)行運(yùn)算并轉(zhuǎn)換成載重量。(4)是顯示器，它將計(jì)算機(jī)輸出的載重量信號(hào)，用數(shù)碼管或液晶顯示屏顯示出來(lái)。
需要說(shuō)明的是對(duì)于載重汽車來(lái)說(shuō)，由于所裝貨物在車廂中的位置不同，雖是同一重量，但每個(gè)輪軸上板彈簧所受力及產(chǎn)生的形變位能量將不同。同時(shí)，板彈簧的形變位移量與載重量之間并非線性關(guān)系，因此對(duì)于不同的車型，必需先測(cè)出板彈簧與位移量之間的關(guān)系曲線，并存入計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)將得到的頻率量進(jìn)行處理，并將四個(gè)板彈簧的位能量(載重量)相加，合成為汽車的總載重。


圖1是汽車荷重秤的原理方框圖圖2是電容式傳感器結(jié)構(gòu)圖圖3是振蕩器線路圖本實(shí)用新型的實(shí)施例位移傳感器(1)采用電容式傳感器，其結(jié)構(gòu)是附圖2。圖中(5)是電容器內(nèi)園筒形極板，由黃銅管制成，(6)是外園筒形及板，(7)是絕緣層，(8)是外殼，(9)是用絕緣材料制作的內(nèi)極板固定座，(10)是銅制作的外極板固定端頭，(11)是位移傳導(dǎo)捍，(12)是復(fù)位彈簧，(13)是外極板定位板，(14)是振蕩器印刷電路板。內(nèi)電極(5)和外電極(6)組成可變電容器的兩電極，外電極(6)與外殼(8)用引線連在一起，以保證有良好的接地，外電極(6)的一端安裝著位移傳導(dǎo)捍(11)，它可以頂在汽車板彈簧上，也可以通過(guò)機(jī)械裝置固定在汽車輪軸(前、后橋)上。外殼(8)固定在汽車大梁上。當(dāng)汽車板彈簧因荷重被壓平時(shí)，外極板(6)被頂入盒內(nèi)，使電容量發(fā)生變化。
本實(shí)施例采用集成塊NE555按標(biāo)準(zhǔn)線路組成RC無(wú)穩(wěn)態(tài)振蕩器(2)，見附圖3。當(dāng)R1R2分別為100KΩ和1MΩ時(shí)配用前述電容傳感器，位移量為50毫米時(shí)，頻率變化范圍大約在8～16KHZ之間。振蕩器和傳感器裝在同一個(gè)小盒內(nèi)，該傳感振蕩器小盒總共有三根外接連線，即電源＋、電源－(地線)、與信號(hào)輸出線。
本實(shí)施例中計(jì)算機(jī)(3)采用8031單片微處理器，它本身具有計(jì)數(shù)、定時(shí)、多個(gè)輸入輸出口，完全滿足技術(shù)要求。
顯示器(4)根據(jù)用戶要求選用，本實(shí)施例采用液晶顯示。
單片機(jī)和顯示器裝在一個(gè)小盒內(nèi)，固定在汽車儀表盤上。
單片機(jī)、振蕩器、顯示器均以汽車蓄電池做為電源，汽車電池為12V，可通過(guò)7805電源穩(wěn)壓集成塊將電壓降壓并穩(wěn)定于5V。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是，加工容易，不需對(duì)汽車做任何改動(dòng)，可安裝于各種汽車上，價(jià)格低廉，感度為10Kg，精度可達(dá)±5％以上。
權(quán)利要求1.一種汽車荷重秤，由傳感器，信號(hào)變換裝置和顯示器組成，其特征在于①.傳感器采用四個(gè)位秤傳感器，分別安裝在汽車大梁和四個(gè)輪軸之間，將位移量變成電容或電感，充當(dāng)振蕩器(2)的回路元件，并與振蕩器裝在同一個(gè)屏蔽小盒內(nèi)；②.信號(hào)變換裝置由振蕩器(2)和計(jì)算機(jī)(3)構(gòu)成，振蕩器采用RC無(wú)穩(wěn)態(tài)振蕩器，載重量的變化經(jīng)振蕩器變換為頻率信號(hào)輸給計(jì)算機(jī)(3)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
2.如權(quán)利要求1所述的汽車荷重秤，其特征在于所說(shuō)的位移傳感器由內(nèi)園筒形極板(5)，外園筒形極板(6)，絕緣層(7)，外殼(8)和內(nèi)極板固定座(9)以及外極板固定端頭(10)組成，內(nèi)電極(5)和外電極(6)組成可變電容器的兩電極，外電極(6)用引線與外殼(8)電氣相連，外電極(6)的一端安裝著位秤傳導(dǎo)桿(11)，頂在汽車板彈簧上，外殼固定在汽車大梁上，汽車板彈簧因荷重被壓平時(shí)，外極板(6)被頂入盒內(nèi)使電容量改變。
3.如權(quán)利要求1所述的汽車荷重秤，其特征在于所說(shuō)的振蕩器(2)采用NE555集成塊組成RC振湯器，C1為位秤傳感器，位移量為50毫米時(shí)，頻率變化范圍為8－16KHZ。
4.如權(quán)利要求1所述的汽車荷重秤，其特征在于所說(shuō)的計(jì)算機(jī)采用8031單片微處理器。
專利摘要一種汽車荷重秤，屬于衡器，是測(cè)量汽車載重量的計(jì)量裝置。本實(shí)用新型由傳感器、振蕩器、計(jì)算機(jī)和顯示器組成，它采用位移傳感器測(cè)量汽車板彈簧在荷重時(shí)的位移量(形變量)的方法，通過(guò)微處理機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理得出準(zhǔn)確的載物重量。本荷重秤可安裝在各種類型的汽車上，而無(wú)需對(duì)汽車做大的改動(dòng)，安裝方便，價(jià)格低廉、感度為10kg，精度為±5％，電源為汽車蓄電池。秤重量沒有限制。
文檔編號(hào)G01G19/08GK2110864SQ92201870
公開日1992年7月22日 申請(qǐng)日期1992年2月1日 優(yōu)先權(quán)日1992年2月1日
發(fā)明者劉大立, 李炳光 申請(qǐng)人:劉大立