非接觸式測速儀溯源方法的研究

【摘 要】 本文針對目前非接觸式測速儀的溯源情況，提出了基于可編程控制技術的非接觸式測速儀溯源方法，開發了非接觸式測速儀的溯源裝置，該裝置的研制填補了非接觸式測速儀溯源裝置無法溯源的空白。

【關鍵詞】 非接觸式測速儀 溯源 可編程控制技術

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2014.15.007

1 非接觸式測速儀溯源的難題

非接觸式測速儀用在機動車超速自動監測系統的在線檢測工作，目前沒有較好的溯源方法，國內已有的溯源裝置均不能完全滿足溯源的要求，主要體現在以下幾個方面：

（1）溯源裝置標定點單一，只能輸出幾個固定值，如：50km/h，100km/h，無法按用戶要求檢測，大大地限制了非接觸式測速儀的多點標定。

（2）檢測范圍在（0～120）km/h，而一般的非接觸式測速儀的量程是（0～180）km/h，所以已有的溯源裝置遠遠不能滿足非接觸式測速儀的溯源要求。

（3）溯源裝置采用普通電機控制裝置，而且沒有速度調整功能，速度波動大，重復性不好。

種種原因限制了非接觸式測速儀的溯源，因此，非接觸式測速儀的溯源問題亟待解決。

2 溯源裝置的原理圖

遼寧省計量科學研究院利用可編程控制器和伺服電機研發了非接觸式測速儀的溯源裝置。圖1為溯源裝置的系統框圖，該裝置實現計算機控制；組態軟件控制PLC發出階越脈沖，伺服電機完全由脈沖控制，使電機由低速在5秒內加速達到最大速度。

圖1 溯源裝置系統框圖

3 非接觸式測速儀溯源裝置的實現

該溯源裝置的速度標準裝置的工作原理是利用計算機控制電機轉速，電機轉動帶動輪子轉動，利用公式[v=ωR]，知道[ω]和[R]，就能得出輪子的邊緣的線速度。

當非接觸式測速儀正常工作時，對于水平路面的相對運動來計算出速度值，利用輪子的轉動輸出線速度值，當轉輪的直徑足夠大時轉輪的邊緣可以近似平面，試驗證明當轉輪的直徑d大于0.3m時，伺服電機帶動輪子輸出的速度可以看成是平面運動。

速度標準裝置的速度輸出部分由伺服電機驅動，該裝置實現了：

（1）速度標準裝置的檢測范圍為（0～200）km/h，滿足了非接觸式測速儀的溯源要求。

（2）在量程范圍內，速度標準裝置可以實現速度值的任意值輸出。

（3）實現了位置、速度和力矩的閉環控制，克服了步進電機失步的問題。

利用組太軟件編制了速度控制軟件，實現了自動控制，下圖為該軟件的控制界面。

4 總結

針對目前非接觸式測速儀的溯源情況，基于可編程控制技術的非接觸式測速儀溯源方法是一種切實可行的辦法，滿足了非接觸式測速儀的溯源的要求，該裝置已在遼寧省計量科學研究院的非接觸式測速儀溯源中使用，對高速公路的測速工作提供了有力的幫助，使非接觸式測速儀的量值有了可靠的保證。

作者簡介

劉莉，畢業于大連理工大學，副高級工程師，從事工作儀器管理。曾發表過《露點儀在半導體芯片中的應用》、《濕熱試驗裝置溫濕度準確度的保證》、《使用超聲波測厚儀應注意的問題》等多篇論文，主要從事計量儀器測試中方式方法的改進的研究。

（責任編輯：張曉明）