高速公路计重收费系统中轮轴识别器改进设计与实现

2．2 改进后的轮轴识别器
改进后的轮轴识别器总的结构如图4所示，其电路主要有模拟放大模块、微处理器模块、AD转换器模块、电子模拟开关和输出指示。与原来电路相比主要增加了模拟放大模块、AD转换器模块和输出指示。

放大器的作用就是将输入的微小电压按一定的倍数放大，这样在电路中不易被电阻等其它元器件消耗掉。改进后的轮轴识别器放大模块中有两个放大器一个是OP07运算放大器，一个是AD620仪表放大器。OP07是一种高精度运算放大器，具有极低的输入失调电压，极低的失调电压温漂及长期稳定等特点。AD620是一款高精度仪表放大器，具有低失调电压和低失调漂移特性，是电子称和传感器接口等精密数据采集系统的首选。
电子模拟开关选用高性能的比如切换速度必须足够快，以此满足车辆在快速通过传感器时产生的信号能够完整的通过它。
A／D转换器通过一定的电路将模拟量转变为数字量。模拟量可以是电流、电压等电信号，也可以是湿度、位移、声音等非电信号。在A／D转换前，输入到A／D转换器的信号必须经各种传感器把各种物理量转换成电压信号。它的选择也必须满足现场测量的要求，尤其在转换速度和转换精度上。它是整个电路的关键部分，其性能的优劣将直接影响到整个电路板的整体性能。
输出指示主要是LED灯显示。
通常情况下，传感器的输出信号是比较小的只有零点几毫伏，非常微弱。经放大模块里的AD620仪表放大器和OP07运算放大器放大几倍后，再经电子模拟开关送其入AD转换器，此时的AD转换器与电子模拟开关直接相连。CPU是整个电路板的核心处理器，它不仅担任着数据信号的处理，而且还协调AD转换器和电子模拟开关的工作。输出指示电路是主要是为了现场观察和调试方便。
通过两个电路的比较可知，原轮轴识别器没有放大器模块，传感器采集到的信号很可能被电阻消耗等而消失，而且其处理数据方式比较简单。
实测证明：改进后的轮轴识别器处理速度加快，识别率大大提高，很少出现卡死现象。