高速公路計重收費系統中輪軸識別器改進設計與實現

2．2 改進后的輪軸識別器
改進后的輪軸識別器總的結構如圖4所示，其電路主要有模擬放大模塊、微處理器模塊、AD轉換器模塊、電子模擬開關和輸出指示。與原來電路相比主要增加了模擬放大模塊、AD轉換器模塊和輸出指示。

放大器的作用就是將輸入的微小電壓按一定的倍數放大，這樣在電路中不易被電阻等其它元器件消耗掉。改進后的輪軸識別器放大模塊中有兩個放大器一個是OP07運算放大器，一個是AD620儀表放大器。OP07是一種高精度運算放大器，具有極低的輸入失調電壓，極低的失調電壓溫漂及長期穩定等特點。AD620是一款高精度儀表放大器，具有低失調電壓和低失調漂移特性，是電子稱和傳感器接口等精密數據采集系統的首選。
電子模擬開關選用高性能的比如切換速度必須足夠快，以此滿足車輛在快速通過傳感器時產生的信號能夠完整的通過它。
A／D轉換器通過一定的電路將模擬量轉變為數字量。模擬量可以是電流、電壓等電信號，也可以是濕度、位移、聲音等非電信號。在A／D轉換前，輸入到A／D轉換器的信號必須經各種傳感器把各種物理量轉換成電壓信號。它的選擇也必須滿足現場測量的要求，尤其在轉換速度和轉換精度上。它是整個電路的關鍵部分，其性能的優劣將直接影響到整個電路板的整體性能。
輸出指示主要是LED燈顯示。
通常情況下，傳感器的輸出信號是比較小的只有零點幾毫伏，非常微弱。經放大模塊里的AD620儀表放大器和OP07運算放大器放大幾倍后，再經電子模擬開關送其入AD轉換器，此時的AD轉換器與電子模擬開關直接相連。CPU是整個電路板的核心處理器，它不僅擔任著數據信號的處理，而且還協調AD轉換器和電子模擬開關的工作。輸出指示電路是主要是為了現場觀察和調試方便。
通過兩個電路的比較可知，原輪軸識別器沒有放大器模塊，傳感器采集到的信號很可能被電阻消耗等而消失，而且其處理數據方式比較簡單。
實測證明：改進后的輪軸識別器處理速度加快，識別率大大提高，很少出現卡死現象。