河北省計量科學(xué)研究院　嚴曉斌  李海  畢立新

　　本文介紹一種方法，能準確確定常數K值，便于將計價(jià)器的誤差一次調整到接近于零。    

　　一、確定計價(jià)器常數K值的方法 常用的滾輪式計價(jià)器檢定標準裝置主滾輪的周長(cháng)為1m，主滾輪每轉一轉，其軸端的傳感器產(chǎn)生一定個(gè)數的脈沖(本文以6個(gè)為例)。主滾輪傳感器每轉產(chǎn)生的脈沖個(gè)數(脈沖當量)一般在標準裝置的技術(shù)參數中可以查到，若技術(shù)資料中沒(méi)有給出主滾輪每轉的脈沖個(gè)數，可采用如下方法測定: 按圖1連接儀器，開(kāi)機后啟動(dòng)標準裝置馬達，行駛至5km左右時(shí)停止，通用計數器測得的脈沖數與轉數計測得的滾輪轉數之比值取整，就是標準裝置主滾輪每轉產(chǎn)生的脈沖個(gè)數。 圖1 儀器連接示意圖 需要說(shuō)明的是，每套標準裝置其主滾輪每轉的脈沖當量是固定不變的，一經(jīng)測定，則不需再進(jìn)行經(jīng)常性測量。 在檢定過(guò)程中，被檢車(chē)輛開(kāi)到檢定裝置上后，將標準裝置傳感器和車(chē)輛傳感器的脈沖輸出端連接到計價(jià)器K值測量?jì)x的輸入端，將K值測量?jì)x的撥碼盤(pán)設置為6000。啟動(dòng)標準裝置馬達，兩傳感器同時(shí)開(kāi)始輸出脈沖。當K值測量?jì)x接收到標準裝置傳感器產(chǎn)生的6000個(gè)脈沖，即相當于標準1000m行程時(shí)，同步自動(dòng)采樣被檢車(chē)輛傳感器產(chǎn)生的脈沖數，按照計價(jià)器常數K的定義，數值即為被檢車(chē)輛計價(jià)器的理論K值。    

　　二、K值測量?jì)x的工作原理 在上述測量方法中，需要一臺具有自動(dòng)采集和處理脈沖信號功能的計價(jià)器K值測量?jì)x，我們設計制作了這樣的儀器，能夠滿(mǎn)足測量方法的需要，工作原理如下:

　　1.每組各4個(gè)CD4510組成標準和被測兩組計數器，標準組計數器4個(gè)CD4510的U/D功能端接低電平，該組計數器執行減計數；被測組計數器4個(gè)CD4510的U/D端接高電平，該組計數器執行加計數。

　　2.標準裝置傳感器和被測車(chē)輛傳感器輸出的兩組脈沖信號經(jīng)光電耦合器及單穩DM74LS123穩態(tài)后，通過(guò)觸發(fā)器4093分別給兩組計數器提供計數脈沖。標準組計數器處于正常計數狀態(tài)時(shí)，該組CD4510的CI端均為低電平。當標準組4個(gè)CD4510內容全部為0000時(shí)，或非門(mén)CD4002輸出高電平，觸發(fā)器4093將同時(shí)斷開(kāi)兩路脈沖信號。

　　3.設置撥碼盤(pán)后，按下K₁鍵，給標準組計數器置數；按下K₂鍵，將被測組計數器清零，K值測量?jì)x處于測量狀態(tài)。再次測量時(shí)，被測組計數器將累加計數，按下復位鍵K₂，該組計數器清零。

　　4.計價(jià)器使用誤差檢定標準裝置的穩定轉速一般分為40km/h和60km/h兩種。以轉速為60km/h、主滾輪每轉產(chǎn)生6個(gè)脈沖計算，標準裝置傳感器輸出的脈沖頻率為100Hz。改變單穩DM74LS123第14、15兩端間電容器的值，可以調整K值測量?jì)x的計數頻率。計價(jià)器K值測量?jì)x電路中C₁、C₂兩個(gè)電容器的值均為1μF，電路計數頻率為1kHz，在保證計數準確度的前提下，可以有效濾掉脈沖中的干擾信號。    

　　三、測量行程的選擇及常數K值的換算 1.測量行程的選擇 確定計價(jià)器的K值時(shí)，單次測量選擇的行程越長(cháng)，測量準確度越高，但所需時(shí)間也長(cháng)。日常檢定工作中，在保證應有測量準確度的前提下，可以縮短測量行程。經(jīng)過(guò)計算，可按表1進(jìn)行選擇。
    

　　2.常數K值的換算
　　考慮到輪胎修正值的影響，常數K值的換算公式推導如下:
　　為不失一般性，按計價(jià)器檢定規程第27.2款公式(5)，
　　當Dwn=0時(shí)，有:
　　Jdn=(D+N×dx)×(1+C)    ①
　　當式①中C=0時(shí)，有:
　　Jdn′=D+N×dx    ②
    ①、②式聯(lián)立，得:
    Jdn/Jdn′=1+C    ③
    由式③知，計價(jià)器常數K的設置值可按下式計算:
    K=K′×(1+C)    ④
    式中:K——計價(jià)器的設置值；K′——儀器的測量值；C——輪胎修正值。
    例如，確定一輛桑塔納出租車(chē)計價(jià)器的K值時(shí)，測量行程可選擇為500m，假定測得值為490，則490×2=980，即為該計價(jià)器常數K的儀器測量值。如該類(lèi)型車(chē)輛輪胎修正值的實(shí)用經(jīng)驗值為-1.8%，按照公式④可得，K=980×(1-1.8%)=962，則將計價(jià)器的常數K設置為962。

　　四、測量誤差

　　該測量方法的誤差來(lái)源有兩部分:
　　K值測量?jì)x計數極限誤差
　　e₁=±1imp
　　車(chē)輛傳感器脈沖輸出極限誤差
　　e₂=±1imp
　　計價(jià)器常數K值的范圍為500～1500。按照測量行程選擇表，當K值為500～900時(shí)，測量行程選擇1000m，以常數K=500計算，測量極限誤差為:
    U=/500=0.28%
    當K值為901～1500時(shí)，測量行程選擇500m，以常數K=901計算，測量極限誤差為:
    
    按照檢定規程中對計價(jià)器使用誤差的要求，由該測量方法確定出的計價(jià)器常數K值是準確的，能夠滿(mǎn)足檢定規程第29條中對計價(jià)器誤差進(jìn)行調整的要求。    

　　五、結論

　　采用該測量方法，快速確定出被檢車(chē)輛計價(jià)器的常數K值并對計價(jià)器進(jìn)行重新設置后，經(jīng)過(guò)在使用誤差檢定標準裝置和標定距離的標準平坦路面上分別進(jìn)行測試，符合JJG517-1998《出租汽車(chē)計價(jià)器檢定規程》的要求，能有效地將計價(jià)器的使用誤差一次調整到接近于零。