JPS6225698Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はたとえば走行する車両の軸重などを測
定するのに好適な測定装置に関する。 高速道路においては、車両制限令で定められた
重量（総重量20トン以内、軸重10トン以内）を越
えた車両の進入を禁止するために、インターチエ
ンジ入口の手前の路面下に埋設した検出板により
軸重を測定する軸重計が設置される。 従来使用されている軸重計などのこの種の装置
は一般に第１図に示すような構成となつている。
１は被測定量たとえば軸重を検出しアナログ出力
を発生する検出器で、この検出器１の出力は増幅
器（検出器１の出力が直流の場合は直流増幅器を
使用し、交流の場合は交流増幅後直流に変換する
増幅器を使用する。）２で増幅される。この増幅
器２の出力波形を第２図Ａに示す。この増幅器２
の出力は最大値検出回路３に導かれ、第２図Ｂに
ようにその最大値が検出されてホールドされる。
この最大値検出回路３の出力はＡ／Ｄ変換器４に
導かれる。一方、増幅器２の出力は比較器５にも
導かれ、この比較器５から、増幅器２の出力が基
準電圧Vs以上になつたとき立上り、Vs以下にな
つたとき立下る第２図Ｃに示すような出力が上記
Ａ／Ｄ変換器４に送出される。これにより、Ａ／
Ｄ変換器４は比較器５の出力の立下り（第２図Ｃ
の矢印部分）時点における最大値検出回路３の出
力値に比例したデイジタル信号を測定出力として
発生する。また、Ａ／Ｄ変換器４はそのＡ／Ｄ変
換動作の終了時、第２図ＤのようなＡ／Ｄ変換終
了信号を発生し、この信号により最大値検出回路
３がリセツトされる。 ところで、この種の装置では、特に軸重測定な
どのように長時間連続的に使用する場合は、検出
器１、接続ケーブル、増幅器２等全体的に長時間
にわたつて安定度が要求されるが、この安定度が
相当高くても長時間の間にはどうしても温度変
化、経時変化等によりドリフトが生ずる。しか
し、第１図の装置では、たとえば軸重計において
検出板上に車両が乗つて検出器１に検出出力が生
じたことを検出するために、比較器５で増幅器２
の出力電圧を固定の基準電圧Vsと比較するよう
にしているため、ドリフトにより増幅器２の出力
の零点レベル（無入力信号時のレベル）が基準電
圧Vsを越えると、その検出を行なうことができ
ず、測定不可能となる。したがつて検出器１、増
幅器２の零点レベルを一定値に調整する必要があ
る。しかしながら、軸重計においては検出板上に
おける車両の速度や車両の到来間隔が不規則であ
る関係上、この零点調整を一定のタイミングで自
動的に行なわせることは困難であり、このため車
両が来ないことを管理者が見計らつて手動で逐一
零点調整を行なうのが実情である。 さらに、上記従来の装置では検出器１、増幅器
２の零点レベルの変動がそのまま測定誤差となつ
て現れる欠点があつた。 本考案は上述の点にかんがみてなされたもの
で、その目的はドリフトにより検出器や増幅器の
零点レベルが変動してもこれをなんら補正するこ
とはなく検出器に検出出力が生じたことを確実に
検出でき、もつて測定対象である車両の到来など
を確実に検出し得るようにするとともに、その軸
重などをより高精度に測定することができる軸重
測定装置を提供することにある。 本考案は変換部の検出器や増幅器の零点レベル
の変動による影響を除去するために、上記検出部
の出力電圧とその最小値との差をとり、この差電
圧の最大値を検出することにより測定出力を得る
ようにしたことが特徴である。 以下図面を参図して本考案の一実施例を説明す
る。第３図は本考案装置の一例を示すブロツク図
で、１１は被測定量たとえば軸重を検出しアナロ
グ出力を発生する検出器で、この検出器１１の出
力は増幅器（検出器１１の出力が直流の場合は直
流増幅器を使用し、交流の場合は交流増幅後直流
に変換する増幅器を使用する。）１２で増幅され
る。この検出器１１と増幅器１２とで変換部１３
を構成している。上記増幅器１２の出力は第４図
Ａに示すような直流アナログ電圧となる。 上記増幅器１２の出力は最小値検出回路１４に
導かれ、第４図Ｂに示すようにその最小値すなわ
ち被測定量が零のときの増幅器１２の出力電圧が
検出されてホールドされる。この最小値検出回路
１４の出力は増幅器１２の出力とともに差動増幅
器１５に加えられ、両者の差電圧が増幅される。
したがつて、差動増幅器１５からは、第４図Ｃに
示すように変換部１３における検出器１１や増幅
器１２の零点レベルの値にかかわりなく増幅器１
２の出力の偏位分のみが差動出力として得られ
る。 上記差動増幅器１５の出力は最大値検出回路１
６に導かれ、第４図Ｄに示すようにその最大値が
検出されてホールドされる。そして、この最大値
検出回路１６の出力はＡ／Ｄ変換器１７に送られ
る。１８はタイミング発生回路で、上記最大値検
出回路１６が最大値を検出したときに発生する第
４図Ｅに示す最大値検出信号および差動増幅器１
５の出力を供給され、上記最大値検出信号の発生
時点t₁より後の時点において差動増幅器１５の出
力が零点レベル（差動増幅器１５の零点レベルと
は、その入力である増幅器１２および最小値検出
回路１４の出力電圧が等しい場合の差動増幅器１
５の出力電圧をいう。）に戻る時点t₂を検出し、
この時点t₂において第４図Ｆに示すようなＡ／Ｄ
変換開始指令信号を発生し、これをＡ／Ｄ変換器
１７に供給する。これによりＡ／Ｄ変換器１７は
時刻t₂における最大値検出回路１６の出力電圧を
Ａ／Ｄ変換する。このＡ／Ｄ変換器１６の出力は
測定出力として取出され、たとえば図示しない指
示計器により表示される。上記Ａ／Ｄ変換器１７
は時刻t₃にてＡ／Ｄ変換動作を終了すると同時
に、第４図Ｇに示すようなＡ／Ｄ変換終了信号を
発生し、最小値検出回路１４、最大値検出回路１
６がリセツトされて再び測定可能な状態に戻る。 上記のように構成した装置においては、差動増
幅器１５から検出器１１や増幅器１２の零点レベ
ルの変動に関係なく増幅器１２の出力の偏位分の
みが得られるため、タイミング発生回路１８にお
いて最大値検出回路１６が最大値を検出したのち
に差動増幅器１５の出力が零点レベルに戻る時点
を検出することによつて、検出器１１に検出出力
が生じたことを確実に検出できる。したがつて、
たとえば軸重計に適用した場合においては、検出
板上に車両が乗つたことを確実に検出でき、温度
ドリフト等によつて測定不可能となるようなおそ
れがなくなる。 また、上記構成によれば検出器１１、増幅器１
２の零点レベルの変動が測定値に影響を与えない
ため、従来に比べ測定精度を向上できる。 さらに、従来の装置では検出部における増幅器
出力と固定の基準電圧とを比較するようにしてい
たため、被測定量が小さい場合（たとえば指示計
上においてフルスケールの1/30〜1/50程度に相当
する量）には、上記増幅器出力の偏位が基準電圧
以下となつて測定不可能となるが上記構成によれ
ば固定の基準電圧をもたず最小値検出回路１４お
よび最大値検出回路１６の感度まで分解能を上げ
ることができ、微少な被測定量に対しても測定が
可能である。 以上説明したように、本考案によれば不規則に
到来する車両の軸重などの測定を、煩雑な零点調
整を行なうことなく常に確実に行なうことがで
き、かつ測定精度が高く分解能も良好となる測定
装置を提供することができる。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a measuring device suitable for measuring, for example, the axle load of a running vehicle. On expressways, in order to prohibit the entry of vehicles exceeding the weight stipulated by the Vehicle Restriction Ordinance (total weight within 20 tons, axle weight within 10 tons), detection systems are installed under the road surface in front of interchange entrances. An axle load meter will be installed to measure the axle load using a board. This type of device, such as a conventionally used axle load meter, generally has a configuration as shown in FIG.
1 is a detector that detects the measured quantity, for example, the axle load, and generates an analog output. After amplification, an amplifier is used to convert it to direct current.) It is amplified by 2. The output waveform of this amplifier 2 is shown in FIG. 2A. This amplifier 2
The output is led to the maximum value detection circuit 3, and the maximum value is detected and held as shown in FIG. 2B.
The output of this maximum value detection circuit 3 is guided to an A/D converter 4. On the other hand, the output of the amplifier 2 is also led to the comparator 5, and from this comparator 5, the output of the amplifier 2 rises when it exceeds the reference voltage Vs, and falls when it falls below the reference voltage Vs. Such an output is sent to the A/D converter 4. As a result, A/
The D converter 4 detects the falling edge of the output of the comparator 5 (Fig. 2C
A digital signal proportional to the output value of the maximum value detection circuit 3 at the point in time (arrow portion) is generated as a measurement output. Further, when the A/D conversion operation is completed, the A/D converter 4 generates an A/D conversion end signal as shown in FIG. 2D, and the maximum value detection circuit 3 is reset by this signal. By the way, in this type of device, especially when used continuously for a long time such as in axle load measurement, stability is required for the entire detector 1, connection cable, amplifier 2, etc. over a long period of time. However, even if this stability is quite high, drift will inevitably occur over a long period of time due to temperature changes, changes over time, etc. However, in the device shown in FIG. 1, in order to detect that a vehicle is riding on the detection plate of an axle load meter and a detection output is generated in the detector 1, the comparator 5 uses the amplifier 2.
Since the output voltage of amplifier 2 is compared with a fixed reference voltage Vs, it is possible to detect if the zero point level (level when no signal is input) of the output of amplifier 2 exceeds the reference voltage Vs due to drift. Therefore, measurement becomes impossible. Therefore, it is necessary to adjust the zero point levels of the detector 1 and amplifier 2 to constant values. However, in an axle load meter, it is difficult to automatically perform this zero point adjustment at a fixed timing because the speed of the vehicle on the detection plate and the arrival interval of vehicles are irregular. The reality is that the administrator manually adjusts the zero point one by one, making sure that the error does not occur. Furthermore, the conventional apparatus described above has a drawback in that fluctuations in the zero point levels of the detector 1 and the amplifier 2 directly appear as measurement errors. The present invention was developed in view of the above points, and its purpose is to ensure that even if the zero point level of the detector or amplifier changes due to drift, it does not compensate for this in any way, and that a detection output is generated in the detector. It is an object of the present invention to provide an axle load measuring device that can detect the arrival of a vehicle to be measured with certainty, and can also measure the axle load and the like with higher accuracy. In order to eliminate the influence of fluctuations in the zero level of the converter's detector and amplifier, the present invention calculates the difference between the output voltage of the detector and its minimum value, and detects the maximum value of this difference voltage. The feature is that measurement output is obtained. An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 3 is a block diagram showing an example of the device of the present invention. Reference numeral 11 is a detector that detects a measured quantity, such as an axle load, and generates an analog output. In the case of direct current, a direct current amplifier is used, and in the case of alternating current, an amplifier that amplifies the alternating current and then converts it to direct current is used.) 12. This detector 11 and amplifier 12 form a converter 13.
It consists of The output of the amplifier 12 becomes a DC analog voltage as shown in FIG. 4A. The output of the amplifier 12 is led to a minimum value detection circuit 14, and as shown in FIG. 4B, the minimum value, that is, the output voltage of the amplifier 12 when the measured quantity is zero, is detected and held. The output of the minimum value detection circuit 14 is applied to the differential amplifier 15 together with the output of the amplifier 12, and the difference voltage between the two is amplified.
Therefore, from the differential amplifier 15, as shown in FIG .
Only the deviation of the two outputs is obtained as a differential output. The output of the differential amplifier 15 is the maximum value detection circuit 1
6, and its maximum value is detected and held as shown in FIG. 4D. The output of this maximum value detection circuit 16 is then sent to an A/D converter 17. Reference numeral 18 denotes a timing generation circuit which generates a maximum value detection signal shown in FIG. 4E when the maximum value detection circuit 16 detects the maximum value and the differential amplifier 1
The output of the differential amplifier ₁₅ is supplied with the output of the amplifier 12 which is its input and the minimum value Differential amplifier 1 when the output voltages of the value detection circuits 14 are equal
5 output voltage. ), find the time t ₂ and return to
At this time _t2 , the A/D as shown in FIG.
A conversion start command signal is generated and supplied to the A/D converter 17. As a result, the A/D converter 17 A/D converts the output voltage of the maximum value detection circuit 16 at time _t2 . The output of this A/D converter 16 is taken out as a measurement output and displayed, for example, by an indicator (not shown). The above A/D converter 17
At the same time as finishing the A/D conversion operation at time _t3 , it generates an A/D conversion end signal as shown in FIG.
6 is reset and returns to a measurable state again. In the device configured as described above, only the deviation of the output of the amplifier 12 is obtained from the differential amplifier 15 regardless of fluctuations in the zero point levels of the detector 11 and the amplifier 12. By detecting the point in time when the output of the differential amplifier 15 returns to the zero level after the detection circuit 16 detects the maximum value, it is possible to reliably detect that the detection output is generated in the detector 11. Therefore,
For example, when applied to an axle load meter, it is possible to reliably detect that a vehicle is placed on the detection plate, and there is no fear that measurement will become impossible due to temperature drift or the like. Further, according to the above configuration, the detector 11 and the amplifier 1
Since fluctuations in the zero point level of No. 2 do not affect the measured value, measurement accuracy can be improved compared to the conventional method. Furthermore, in conventional devices, the amplifier output in the detection section is compared with a fixed reference voltage. However, with the above configuration, there is no fixed reference voltage and the sensitivity of the minimum value detection circuit 14 and maximum value detection circuit 16 is reduced. It is possible to increase the resolution up to 100%, making it possible to measure even minute quantities to be measured. As explained above, according to the present invention, it is possible to always measure the axle load of a vehicle that arrives irregularly without making complicated zero point adjustments, and it also has high measurement accuracy and good resolution. A measuring device can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は従来の偏位測定装置の一例を示すブロ
ツク図、第２図は第１図の動作を説明するための
タイムチヤート、第３図は本考案の一実施例を示
すブロツク図、第４図は第３図の動作を説明する
ためのタイムチヤートである。 １１……検出器、１２……増幅器、１３……変
換部、１４……最小値検出回路、１５……差動増
幅器、１６……最大値検出回路、１７……Ａ／Ｄ
変換器、１８……タイミング発生回路。 Fig. 1 is a block diagram showing an example of a conventional deviation measuring device, Fig. 2 is a time chart for explaining the operation of Fig. 1, and Fig. 3 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a time chart for explaining the operation of FIG. 3. 11...Detector, 12...Amplifier, 13 ...Converter, 14...Minimum value detection circuit, 15...Differential amplifier, 16...Maximum value detection circuit, 17...A/D
Converter, 18...timing generation circuit.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 被測定量を直流アナログ電圧に変換して出力す
る変換部と、前記被測定量がこの変換部に印加さ
れる直前の変換部出力電圧の最小値を検出保持す
るための最小値検出保持回路と、この最小値検出
保持回路の出力電圧と前記検出部の出力電圧との
差電圧を得る差動増幅器と、この差動増幅器の出
力電圧の最大値を検出保持する最大値検出保持回
路と、前記差動増幅器の出力電圧が零に戻つたこ
とを検出する検出回路と、この検出回路から検出
信号が出力されたときの前記最大値検出保持回路
の電圧を読み出して測定出力とする回路とを備え
たことを特徴とする測定装置。 a conversion unit that converts the measured quantity into a DC analog voltage and outputs it; and a minimum value detection and holding circuit that detects and holds the minimum value of the conversion unit output voltage immediately before the measured quantity is applied to the conversion unit. , a differential amplifier that obtains the difference voltage between the output voltage of the minimum value detection and holding circuit and the output voltage of the detection section; a maximum value detection and holding circuit that detects and holds the maximum value of the output voltage of this differential amplifier; A detection circuit that detects that the output voltage of the differential amplifier returns to zero, and a circuit that reads the voltage of the maximum value detection and holding circuit when a detection signal is output from the detection circuit and outputs it as a measurement output. A measuring device characterized by: