一、课题研究背景

众所周知，由于我国的地势特点，铁路运输一直占据着我国国民经济的重要地位，其快速发展也一直推动着我国国民经济的发展，它有着运输量大，价格低廉，速度快等诸多优势，是我国交通运输中不可缺少的一部分。但是伴随着它的发展，其超载偏载等安全隐患也一直存在于我们的日常生活当中，严重威胁着铁路运输的安全。尽管我国相关的铁路部门已经开始慢慢注重这些问题，开始在终点站安装轨道衡，超偏载仪等一些大型的计量设备，控制超偏载现象的发生，但是类似这些仪器也存在着一定的局限性:1、大型计量设备投资过大，如果过多用于分散的装车点的话配置成本过高。2、大型计量检测设备一般配置在站内股道上，无法做到在各个专用线装车点装车与称量安全检测同步，及其不利于发现超偏载车后的处理。因此，为了保障今后的货运安全，在车辆的装车源头控制它的超载、偏载的情况，从而研制出一种轻便型的计量仪器是十分需要的。所以进行了该课题的相关研究，轮重仪电测系统的设计。

二、国内外研究现状

目前，国内使用地十分广泛的轮重仪是手压机械式轮重仪，它有着非常简单的工作方式：2-3个工人通过手来压动高压油泵从而来举升轮子。其采用的是指针吨力表的读数方式。虽然它的结构非常简单，由一个高压胶管连接着一个手压油泵和一个液压起重架，但是这种分体式的结构非常不利于搬动，具有很强的工人劳动强度。还有就是上面说到的，它采用的是指针吨力表的读数方式，单单它的分度值就有0.1t，再算上多个人使用时的人工误差，这样来计算的话就会严重影响它的精度，很难达到铁道行业的标准。例如，该行业标准为全程范围内显示值的引用误差不能超过plusmn;0.9%，然而实际生活中，轮重仪的示值应用误差都大于plusmn;1.6%。因此，虽然手压式轮重仪广泛运用于很多货运站，装车点当中，但其实它本身存在着太多的缺点与弊端，从而导致了它并未在现场真正展开实质性的工作。

上述的机械式轮重仪存在着太多缺点与弊端而导致它并未真正地被使用，所以一款由金华伟业铁路机械设备有限公司所研制的智能电动轮重仪也逐渐问世了。它改变了手压式轮重仪的操作方式，通过电动机给油压缸加压，从而来举升轮子，这种操作方式自动化水平较高并且测量精度也相对而言比较高。但是该轮重仪仍然存在着许多问题。例如：1、虽然采用了显示屏来显示读数，但是它的显示屏信息太少，无法让检测者更加深入地读出相关数据。2、它的价格也十分不菲。光是这两点就可以大大地降低它的市场占有率。

同样与轮重仪有着密切联系的另一种仪器，它的名字叫做超偏载仪，一款和上述两种仪器一样，可以用来测量车辆的超载与偏载的仪器。它由钢枕和连接钢枕的链接构建，如压力传感器、剪力传感器、承重块、车号自动识别系统与其相连的计算机等模块组成。可以实时地对于运行中的车辆进行动态称量。它的优点是：1、可以自动并且准确地识别车厢车号并且以相对较高的精度测量车辆的轴重，轮重，总重，转向重量，货物重心横向偏移量以及整车的偏载率。2、具有数据存储、数据查询、超偏载车辆报警及打印等功能。尽管这种仪器不仅可以对于重量进行测量，还可以测量偏载和偏重，但是其测量精度不如轨道衡高，并且同样存在着许多问题。例如：1、安装要求极高，工序复杂，需要有很强的专业知识人才才可以进行基础安装。2、造价也同样不菲。3、待检测时间过长，需要进行为期一个月的护养和检查，直到部件稳定后才可以安装传感器等硬件。综上三个大问题，超偏载仪的应用在生活中相当有限，主要的应用还是用在中大型车子上，并且很多小型车站并未得到覆盖。

综上所述，由于轮重仪的重要地位与极为广泛的应用，它具备着非常广阔的发展前景。由开发价格低廉，动能完善，自动化水平高、测量的精度高等众多优点的催化，人性化的轮重仪的设计，必将成为今后发展的趋势。

三、研究与创新

轮重仪电测系统的设计，是轮重仪制造的关键所在。本课题所研究与设计的轮重仪电测系统借鉴了前辈们的设计，取其精华去其糟粕。虽然不能完全改善它的缺点，但是能尽可能地减少它的缺点。该课题的总体设计功能及规划为：轮重仪电路板主要由电源电路、微控制器、按键输入电路、限位开关检测电路、模数转换电路、存储电路和电机驱动电路等部分组成，电源电路实现电机动力电源变换为电测系统的电源，微控制器根据按键输入电路的操作指令控制液压泵电机工作，限位开关检测电路检测举升是否完成、举升行程是否超限，模数转换电路检测压力值并传送至微控制器，存储电路主要用于保存测量结果。创新主要存在于：(1)测量启动按键能控制举升电机的正常启动和停止，保存按键实现测量结束后保存测量结果，查询按键在需要时可以查询保存的测量值(2)举升完成、举升行程超限等信号检测可靠(3)压力检测电路具有超限保护功能(4)拥有预留的打印机接口。通过这些改进，希望可以使误差降低。从而实现轮重仪技术的突破与创新。