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車輛檢測器的原理及使用

  車輛檢測器有環(huán)形線圈式、超聲波式、雷達型、視頻型等等多種,從性價比和高可靠性上來考慮,現(xiàn)在使用最多的仍然是環(huán)形線圈式車輛檢測器。

  環(huán)形線圈式車輛檢測器有盒式和卡式兩種,它主要由振蕩線圈,邏輯電路、微處理器、接口及驅(qū)動電路等組成。

  其振蕩線圈為環(huán)狀,線圈電纜為AC/DC低阻抗12#或14#AWG線,導(dǎo)線由1.5平方毫米,

  7×0.5毫米軟銅導(dǎo)線構(gòu)成,加上饋線,其電感量為15- 1500μh左右。由固定電容C和環(huán)型線圈電感L、三極管所組成的振蕩器,輸出的正旋波,其頻率由環(huán)型線圈電感L所決定。從振蕩器的角度來看,環(huán)型線圈電 感量L的大小,考慮到電渦流效應(yīng),不僅僅取決于環(huán)形線圈的電感量,而且與線圈對面的鐵磁物體大小距離遠近有關(guān)。當鐵磁物體與線圈的距離減小時,鐵磁物體表 面的渦流效應(yīng)就增加,振蕩電路的電感量

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  就變大,其振蕩器的頻率也就減小,其變化關(guān)系如下:

  f =KQ/ ( RL) 式中:R為環(huán)形線圈的電阻值,L為振蕩器的等效電感。KQ為等效系數(shù)。

  根據(jù)這個特性,就可以找出其頻率的變化情況,由頻率的大小差異,來判別車輛的有無情況。

  ⑴ 線圈尺寸及圈數(shù)

  車輛檢測器允許對線圈的形狀和尺寸進行靈活調(diào)整,實際中一般線圈周長最大可達30米,最

  小可為3米。線圈的長度取決于車道的寬度,線圈距車道的邊沿方至少 保持300mm距離。當線圈周長超過10米時通常繞兩圈,當線圈周長在6-10米之間時,通常繞三圈,而當線圈周長小于6米時,線圈應(yīng)繞四圈。

  (2) 線圈間距

  當兩個線圈相距較近,并且是接在不同的車輛檢測器上時,它們的平行的兩邊間距應(yīng)至少大于2米,當它們不在同一平面內(nèi)時,這一間距可減到1米。當多個線圈接 到同一臺多通道車輛檢測器時,通過頻率調(diào)節(jié),車輛檢測器可以避免它們之間的串擾,這一特性可用于方向判斷。當用于這種功能時,兩線圈間允許的最大間距為1 米,以保證車輛在行駛方向上可以同時跨在兩個線圈上。

  ⑶ 線圈電感范圍

  一般對于單圈線圈,圓周長上的電感每米1.5uH,3圈線圈是每米9.3uH。雙絞的饋線,每

  米電感為0.6uH。

  ⑷ 允許的饋線長度

  值得注意的是,長的饋線可能會降低檢測器的靈敏度,因此應(yīng)盡可能減小饋線長度。兩根饋線應(yīng)該雙絞在一起,以減小饋線間的輻射干擾,同時可能的話,一般使用 屏蔽電纜作饋線。饋線總長度一般不應(yīng)大于350米。為了提高靈敏度,應(yīng)保證線圈的電感量大于饋線的電感,因此對于小線圈長饋線情況,應(yīng)增加線圈的圈數(shù),線 圈電感與饋線電感之比最少應(yīng)為4 :1。

  ⑸ 金屬和增強材料的影響

  在線圈附近,含鐵量高的金屬會嚴重影響線圈靈敏度,像下水道井蓋或類似的物體等,地應(yīng)避開面上可見的物體,線圈與這些物體間應(yīng)留1米的空間。而埋入地下的鋼筋等增強材料并不明顯,但有可能對線圈靈敏度造成影響。

  當存在金屬物體或鋼筋等增強材料時,線圈應(yīng)安裝在這些金屬網(wǎng)上方50mm左右。如果允許

  降低靈敏度時,這一距離可減小到40mm。 如果有接觸不良現(xiàn)象,當震動時可能會引起阻擾變化,這會反應(yīng)到線圈電路中引起不可預(yù)料的變化。甚至引起線圈系統(tǒng)失效。

  ⑹ 線纜材料

  6.1 線圈線

  線圈線(或饋線)一般要求用絕緣導(dǎo)線,通常使用PVC絕緣線,但這種線過長時間后可能會

  出現(xiàn)氣孔,進入潮氣從而影響檢測器穩(wěn)定性。線圈推薦使用截面積等于或大于1.5平方毫米的絕緣的多芯銅導(dǎo)線。

  6.2 饋線

  當線圈與檢測器之間相距較近時,饋線與線圈線可用同一根無接頭線。當距離較遠,饋線需要單獨使用線纜時,推薦使用帶鋁屏蔽網(wǎng)或銅屏蔽網(wǎng)的電纜或鎧裝電纜。不可使用多芯電纜且用剩余線用于傳輸其它信號。


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