随着交通运输业务的发展，高速公路计重收费的高速发展，公路 部门需加大设备建设的投资以及人员的投入，这高昂的成本就成了头 疼的问题。为了减少收费人员的数量，加快通过收费门的速度， ETC 业务应运而生，现在小车 ETC 计重收费系统已成熟且全面推广， 但大型货车 ETC 计重收费系统才刚刚起步。

　　电子汽车衡结构组成图 对于大型货车 ETC 系统，其关键技术是计重，而计重的关键设备 为动态汽车衡。动态汽车衡是从静态汽车衡发展而来，主要使用的传 感器以柱式传感器与桥式传感器为主。 对于动态汽车衡，有人认为采用柱式传感器响应频率高，称重精 度高；有人认为采用桥式传感器精度稳定且便于安装。关于柱式传感 器与桥式传感器的优劣问题一直争论不休。那么,如何选用柱式传感 器与桥式传感器呢,本文将针对该问题重点进行分析介绍。

　　一、 动态汽车衡称重过程受力分析 汽车行驶上动态汽车衡（以下简称秤台）时，因汽车前轮的惯性 冲力将秤台向前推去，当秤台运动到前限位器时，限位将产生反推力， 又将秤台向后推去。当称重运动到后限位器时产生反推力，以及汽车 的驱动力，又将秤台加速向前推去。在汽车完全行驶到秤台上面前， 秤台将持续加速振荡，形成加速摆动现象。

　　秤台摆动图 当汽车完全行驶到秤台上面时，通过其他地方产生的驱动力逐渐 消失，秤台的前后振荡频率速度将不再加速。当汽车加速或减速时， 秤台振荡频率也会加速减速。总之，在整个汽车上秤台前与上秤台过 程中，秤台会形成一个中、低频率前后振荡。 汽车的重量及其他推力振动等产生的力都由秤台传递给传感器， 由传感器将这些力的信息准确速的传递给仪表（电脑）进行数据处 理，终通过称重仪表显示。秤台受力分析如下： 表 1 秤台受力分析表

　　二、传感器采样频率方面分析 衡器用传感器一般有两种类型：柱式传感器和桥式传感器。柱式传 感器受力分析如下，

　　1）当秤台与前限位器接触时，传感器受到轴向力.

　　2）当秤台与前限位器不接触时， °到 °之间变化 如果考虑汽车驱动力等因素时，传感器的信号只在主信号 °中加波（中、高频），具体信号如下：

　　3） 正常振动波形图

　　4） 加发动机的振动波形图

　　5）加汽车的振动波形图

　　从这些力来分析，汽车的速度、驱动力、刹车等水平力造成秤台 左右摆动，并接触限位器，产生反推力。因速度驱动力有大有小，有 快有慢，造成反推力大小是没有规律的，因此处理数据时，只取没有 撞击时的数据。这样的振动，发动机的振动等反向有规律的波动。

然而，衡器是由秤体、传感器和仪 表组成的，衡器的响应速度才是决定使用性能的终因素。衡器的响 应速度主要由秤体的响应速度、仪表的响应速度、传感器的响应速度 共同决定。 随着电子技术的飞速发展，制造高分辨率、高响应速度的仪表已 经不是难事，但是秤体的响应速度提高确实不易，目前各生产厂家的 秤体结构、使用材料大同小异，根据资料显示，秤体的固有频率通常 在 3～5Hz,且无法进一步提高，因此，从采样频率来说，两种传感器 均能满足需求。

　　三、传感器安装方面分析 柱式传感器与桥式传感器的优缺点对比如下： 1．柱式传感器 优点：结构紧凑，体积小，固有频率高，动态响应快。 缺点：抗侧向和偏载能力较差，对加载点变化敏感，安装要求高， 调整四角等操作较为繁琐，传感器不易固定易旋转 ，加载频率或重 量过大，容易导致传感器开裂。 原因分析：不倒翁转动产生的原因，当地基水平，柱式传感器垂 直时，无论怎么摆动也不会旋转；但当不水平时，就会存在偏转，转 动。

　　1.柱式传感器安装图 当前后秤台摆动时，秤台也有可能产生旋转摆动，带动传感器旋 转摆动，这就是传感器产生旋转的原因。传感器的电缆线就缠在传感 器上，随着次数的增多，电缆线就有可能拽断，衡器产生故障。 在安装衡器时，我们不可能将传感器的紧紧地与秤台接触， 肯定会存在间隙。

　　2．桥式传感器 优点：对加载点变化不敏感，抗偏载性能好，固有线性好，安装 方便，传感器固定不旋转，制造成本低。 缺点：体积大，重量大，搬运笨重。 桥式传感器是通过钢球与秤台连接，旋转摆动时，只有钢球转动， 不会使传感器旋转。

　　四、总结 从以上分析，我们可得出如下结论：在 20 里/小时的动态衡器 中，在采集速度方面，使用桥式和柱式传感器没有本质区别，都能正 常使用；在抗冲击力方面，桥式优于柱式传感器；在安装条件方面， 桥式传感器明显比柱式简单；在动态衡器应用中，客户可根据现场条 件和自身情况，选用桥式或柱式传感器。