【正文】 關器件無觸點、無磨損、輸出波形清晰、無抖動、無回跳、位置重復精度高（可達μm級），因此霍爾效應式輪速傳感器被廣泛應用于輪速檢測及其他控制系統(tǒng)的轉速檢測中。 輪速傳感器的選擇 電磁感應式輪式傳感器結構簡單、成本低，所以應用范圍廣泛。： 電阻應變片的安裝示意圖本論文選擇的是GYJ型鋼筋應變計，: GYJ型鋼筋應變計： GYJ型鋼筋應變計參數(shù)產品名稱GYJ型鋼筋應變計生產廠家北京斯創(chuàng)建筑測試技術開發(fā)有限公司產品用途鋼筋應力計主要用于測量鋼筋混凝土結構中的鋼筋應力，也可以串起來用于測量載重質量。若將電橋四臂接入四個應變片，即兩個受拉，兩個受壓，將兩個應變符號相同的接入相對臂上，則構成全橋差動電路，若滿足,則輸出電壓為： 由此可知，差動橋路的輸出電壓和電壓靈敏度比用單片時提高了四倍，比半橋差動電路提高了一倍。也就是供電電壓確定后，當,時，電橋得電壓靈敏度最高，可得： 由于上面的分析中忽略了，所以存在非線性誤差，解決的辦法有：①提高橋臂比：提高了橋臂比，非線性誤差可以減小，但從電壓靈敏度考慮，靈敏度將降低，這是一種矛盾。對于金屬導體，電阻變化率的表達式為： 式中： μ—材料的泊松系數(shù)； 通常把單位應變所引起電阻相對變化稱作電阻絲的靈敏系數(shù)，對于金屬導體，其表達式為： 因此： 在外力作用下,應變片產生變化,同時應變片電阻也發(fā)生相應變化。： 電阻應變式傳感器結構電阻應變片式傳感器工作原理為：在縱向和橫向貼上四個應變片于一個彈性體，當彈性體受力 F 作用時，應變片變電阻值，而應變計是連接成平衡電橋式的，所以電橋平衡因應變計電阻的變化而被破壞，進而輸出信號。 基于上述考慮，選用常用的電阻應變式傳感器，該傳感器不僅結構簡單、使用壽命長、性能穩(wěn)定可靠，而且精度高、成本低、測量范圍廣；同時可在高低溫、高壓、強烈振動、惡劣環(huán)境中正常工作，所以應用非常普遍。 （3）使用環(huán)境和介質性能 對于傳感器使用環(huán)境和介質性能主要取決于被測介質的性能和傳感器安裝環(huán)境。 由于傳感器位于減振鋼板處設計的鋼片，將超載引起的鋼板變形信號轉換成電壓信號，是整個硬件系統(tǒng)的起始部分，是構成系統(tǒng)信息輸入的主要來源，是系統(tǒng)預警的必要基礎，因此所選傳感器性能的好壞直接影響整個預警系統(tǒng)的實現(xiàn)。這是因為傳感器對標準輸入信號的響應容易用實驗方法求得，并且它對標準輸入信號的響應與它對任意輸入信號的響應之間存在一定的關系，往往知道了前者就能推定后者。因為這時輸入量和輸出量都和時間無關，所以它們之間的關系，即傳感器的靜態(tài)特性可用一個不含時間變量的代數(shù)方程，或以輸入量作橫坐標，把與其對應的輸出量作縱坐標而畫出的特性曲線來描述。因此可以說，傳感器是人類五官的延長，又稱之為電五官。因此，傳感器的地位與作用特別重要。3 傳感器的選擇及性能分析 傳感器的基本概念 傳感器是那些能感受規(guī)定的被測量，并按照一定規(guī)律轉換成可用輸出信號的器件或裝置。汽車靜止時，車架只承受鋼板彈簧以上部分的載荷，它由于車身和車架的自身質量、車架上各總稱與附件質量及有效載荷組成，其總和稱之為靜載荷。 定義材料彈性模量和泊松比 定義材料密度（3） 使用Overlap命令將車架各零件連接成一個相互聯(lián)系的整體，使用壓縮編號命令選擇將所有元素編號壓縮。 在汽車行業(yè)中，ANSYS廣泛應用于各大汽車總成，包括車架、車身、車橋、離合器、輪胎、殼體等零部件以及整車的通過性和平順性的分析，大大提高了汽車的設計水平，正在成為設計計算的強有力工具之一。ANSYS的前處理模塊主要有兩部分內容：實體建模和網(wǎng)格劃分。ANSYS有限元軟件包是一個多用途的有限元法計算機設計程序，可以用來求解結構、流體、電力、電磁場及碰撞等問題。這些軟件可以通過有限元分析，可以很容易計算出結構應力應變值，碰撞值等。 (3)在有限元分析時，工程人員可以根據(jù)物體的實際載荷與約束情況下，對該物體進行多種工況下的分析，這樣大大提高了工程項目的效率，還可以從中發(fā)現(xiàn)載荷與約束之間的相互關系。： 車架的三維實體簡易模型 車架的ANSYS有限元分析 有限元是一種把連續(xù)的結構分成很多個單元，即利用單元分析的結果來得出結構的整體性能的方法。模型創(chuàng)建過程就是按照一定順序以“搭積木”的方式添加各類特征的過程，通過構建不同的特征建立幾何模型。 Pro/E能夠完成特征建模、參數(shù)化設計、零件實體造型及裝配造型、完整工程圖產生等工作。橫梁不僅是用來保證車架的扭轉剛度和承受縱向載荷, 而且還可以支撐汽車上主要部件。它是整個汽車的裝配基礎，其上裝有發(fā)動機、變速器、傳動軸、前后橋、車身等部件。 （2） 根據(jù)量程和使用環(huán)境選擇合適的傳感器，并將傳感器安放在車架最大受力處。選擇電阻應變式傳感器，將應變片安裝在車架的最大受力處。 DCS系統(tǒng)實景圖 同時，我國也開始引進國外汽車載荷監(jiān)控方面的技術，如云南航天新技術工程有限公司年與 1999 年引進了德國 PAT 載荷監(jiān)控產品，同年獲得了國家級《計量器具型式批準證書》。 國內汽車超載研究 國內在超載檢測技術方面起步晚，還處于探索階段。 韓國超載監(jiān)控系統(tǒng)許多先進國家都先后采用了超限運輸車輛檢測與限制（控制）技術，完善管理對策，來解決超限超載問題，并取得了較好的效果。韓國從1973 年7月開始對重車實行重點檢查。美國約有 1000 多個動態(tài)稱重站，采用照相機和路邊控制器技術，并與高速公路巡警車中的筆記本計算機相連接，對貨車進行檢查，可以及時觀察數(shù)據(jù)和鑒別超載車輛的身份。據(jù)統(tǒng)計，在2001年至2010年這10年里，我國已經(jīng)有近90萬人死于各類道路交通事故。全國公路每年因車輛超載造成的損失超過300億元。 ，汽車超載之后，車輛處于超負荷狀態(tài)行駛，會導致車輛的制動和操作性等安全性能迅速下降，表現(xiàn)為輪胎變形爆胎、剎車失靈、轉向器輕飄抖動、鋼板彈簧折斷、半軸斷裂等等。在統(tǒng)計的25起特大交通事故中，超載導致的事故為14起，占比56%，是所有事故原因中最多的，并且全國公路每年因車輛超載造成的損失超過300億元，因此對汽車超載的研究已是刻不容緩。日本廣泛使用固定或移動稱重設備對超限車輛進行檢測。1994 年10月，超限超載車輛過多導致圣水大橋坍塌后，韓國政府進一步加大了治理力度，在全國設立400余個超限超載檢測站（點）。為從根本上遏制超載現(xiàn)象的發(fā)生，同時采取了相應措施，主要體現(xiàn)在從源頭上杜絕超載現(xiàn)象產生的可能。20 世紀 80 年代出現(xiàn)了帶基坑和無基坑的電子汽車衡，其中帶基坑的電子汽車衡對道路破壞較大，介紹了主要基于懸臂梁式稱重傳感器的電子汽車衡?？傮w而言，國內對超載控制大多是通過一些相關的政策實現(xiàn)，對超載檢測技術研究起步晚、時間也比較短，盡管也對動態(tài)稱重系統(tǒng)進行了研究，但是研究過程中，對諸多影響汽車動態(tài)稱重的因素分析不深入，而只是進行了簡單的處理，導致檢測精度不高。然后設計合理的報警系統(tǒng)，該超載報警系統(tǒng)采用80C51單片機作為系統(tǒng)處理的核心，由單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、電子開關、聲音報警器、閃光燈報警器以及自動上鎖裝置控制系統(tǒng)電路組成。 （3）當車輛在行駛中，不超載的汽車由于路面顛簸而發(fā)出錯誤警報。車架的功用是支撐、連接汽車的各部件，使各部件保持相對正確的位置，并承受汽車內外載荷。該汽車載重5t，車架前后等寬，寬度為865mm。通過標準數(shù)據(jù)交換格式，Pro/E可以輸出三維或二維圖形用于其它應用軟件。 （2）參數(shù)化設計 參數(shù)化設計是指設計者只需抓住圖形的某一個典型特點繪出圖形的大致形狀，通過向圖形添加適當?shù)募s束條件規(guī)范其形狀，最后修改圖形的尺寸數(shù)值，經(jīng)過系統(tǒng)再生即可獲得需要的圖形。與傳統(tǒng)分析方法相比較，有限元法具有以下特點: (l)不用管分析物體的CAD形狀，可以利用有限元多單元進行描述，因此該方法能適合多種多樣的工程結構。 (4)有限元的各種單元用來模擬計算時，這些單元各自的運算公式是一樣的，這樣在計算時，使模擬計算更加快速，也方便在計算機上統(tǒng)一編程，易于將程序編成模塊式結構。這樣致使軟件公司開發(fā)了很多軟件，比如:ABAQUS、MARC、SAP、ASKA、ANSYS、NASTRAN、HYPERWORKS等。因此它可應用于以下工業(yè)領域：航空航天、汽車工業(yè)、生物醫(yī)學、橋梁、建筑、電子產品、重型機械、微機電系統(tǒng)、運動器械等。 （2）分析計算模塊析計算模塊包括結構分析（可進行線性分析、非線性分析和高度非線性分析）、流體動力學分析、電磁場分析、聲場分析、壓電分析以及多物理場的耦合分析，可模擬多種物理介質的相互作用，具有靈敏度分析及優(yōu)化分析能力。 汽車車架受力處理 （1）將三位立體模型導入ANSYS軟件中，將ANSYS的工作環(huán)境設置在國際標準單位制下。（4） 劃分網(wǎng)格，車架被離散成一個個連續(xù)的單元。 （8）施加載荷后求解，繪制位移和應力的節(jié)點解。通常傳感器由敏感元件和轉換元件組成。傳感器的作用是人們?yōu)榱藦耐饨绔@取信息，必須借助于感覺器官。 傳感器早已滲透到諸如工業(yè)生產、宇宙開發(fā)、海洋探測、環(huán)境保護、資源調查、醫(yī)學診斷、生物工程、甚至文物保護等等極其之泛的領域。表征傳感器靜態(tài)特性的主要參數(shù)有：線性度、靈敏度、遲滯、重復性、漂移等。最常用的標準輸入信號有階躍信號和正弦信號兩種，所以傳感器的動態(tài)特性也常用階躍響應和頻率響應來表示。 測量壓力的