停车场车辆检测器和地感线圈的原理

停车场车辆检测器地感线圈的原理
⼀、⼯作原理
地感线圈车辆检测器,是⼀种基于电磁感应原理的车辆检测器。它通常在同⼀车道的道路路基下埋设环形线圈,通以⼀定⼯作电流,作为传感器。当车辆通过该线圈或者停在该线圈上时,车辆本⾝上的铁质将会改变线圈内的磁通,引起线圈回路电感量的变化,检测器通过检测该电感量的变化来判断通⾏车辆状态。
电感变化量的检测⽅法⼀般有两种:
⼀种是利⽤相位锁存器和相位⽐较器,对相位的变化进⾏检测;
另⼀种是利⽤环形线圈构成的耦合电路对其振荡频率进⾏检测。
⼆、系统组成
地感车辆检测器包括地感线圈和检测器,线圈作为数据采集,检测器⽤于实现数据判断,并输出相应逻辑信号。检测器⼀般由机架、中央处理器、检测卡和接线端⼦组成。
中央处理器是对采集信号进⾏计算的模块,⼀般是⼀个带嵌⼊式操作系统的单板机,具备较强的数字计算、存储能⼒和通讯接⼝。通过对端⼝的扫描,捕捉电平的变化时间,以此计算出相应的交通数据。
检测车辆通过或静⽌在感应线圈的检测域时,通过感应线圈的电感量会降低,检测卡的功能就是检测这⼀变化并精确地输出相应的电平。在对⾼速通过车辆进⾏检测时,可能会存在车长、车速检测不准确的情况,需要正确调节检测器的灵敏度。⽬前的车辆检测器⼀般都具有多级灵敏度可调的功能。
停车场系统中地感线圈的作⽤
在停车场系统中,要确定地感线圈的作⽤⾸先我们得知道地感线圈安装的位置。
地感线圈⼀般装在以下四个位置:⼊⼝票箱处(⼊⼝控制机)、⼊出⼝道闸处各⼀个和出⼝票箱处(出⼝控制机)。
半导体胶水⾏业内使⽤的地感线圈,⼀般都是铜芯线,上过初中的⼈都应该知道,当有⾦属物体穿过线圈时,会产⽣电流,停车场系统中就是利⽤了这个原理。这也就是为什么我们称之为线圈,线圈的制作⽅法⽐较简单,就是将⼀定长度的铜线环绕⼏圈。
其⼊⼝控制机处的地感作⽤可定位两个⽅⾯:第⼀,防丢卡,⼤家应该都知道,在标准⼀进⼀出系统
中,临时车辆进场时是通过⾃动取卡进场的,他只需要按按钮就⾏了,这时候的地感的作⽤就是当感应有车辆在该处时才能取卡,⽽不是⼈站上去按按钮就能取卡;第⼆、压地感读卡,在远距离读卡系统中(蓝⽛系统、车牌识别系统),该处地感⽤于辨别车辆⽅向。
地感线圈埋设注意事项
停车场系统⾥”地感线圈”就是⼀个振荡电路。它是这样构成的,在地⾯上先造出⼀个圆形的沟槽,直径⼤概1⽶,或是⾯积相当的矩形沟槽,再在这个沟槽中埋⼊两到三匝导线,这就构成了⼀个埋于地表的电感线圈,这个线圈是⼀个振荡电路的⼀部分,由它和电容组成振荡电路,其原则是振荡稳定可靠,这个振荡信号通过变换送到单⽚机组成的频率测量电路,单⽚机就可以测量这个振荡器的频率了。
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当有⼤的⾦属物如汽车经过时,由于空间介质发⽣变化引起了振荡频率的变化(有⾦属物体时振荡频率升⾼),这个变化就作为汽车经过”地感线圈”的证实信号,同时这个信号的开始和结束之间的时间
间隔⼜可以⽤来测量汽车的移动速度。这就是”地感线圈”,技术关键是设计出的振荡器稳定可靠并且有汽车经过时频率变化明显。
⼀、线圈材料
在设计过程中,通常仅仅考虑地感线圈的周长和匝数,对其使⽤什么材质常常被设计⼈员忽视。当⼯程进⾏到实施阶段,必须要考虑导线的机械强度和⾼低温抗⽼化问题,在某些环境恶劣的地⽅还必须考虑耐酸碱腐蚀问题。然⽽常规的导线在实际使⽤中,导线⼀旦⽼化或抗拉伸强度不够导致导线破损,则检测器将不能正常⼯作。因此建议采⽤1.0mm以上铁氟龙⾼温多股软导线。
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⼆、线圈形状
1、矩形安装
通常探测线圈应该是长⽅形。两条长边与⾦属物运动⽅向垂直,彼此间距推荐为1⽶。长边的长度取决于道路的宽度,通常两端⽐道路间距窄0.3⽶⾄1⽶。
2、倾斜45°安装
在某些情况下需要检测⾃⾏车或摩托车时,可以考虑线圈与⾏车⽅向倾斜45°安装。
3、”8″字形安装
在某些情况下,路⾯较宽(超过六⽶)⽽车辆的底盘⼜太⾼时,可以采⽤此种安装形式以分散检测点,提⾼灵敏度。这种安装形式也可⽤于滑动门的检测,但线圈必须靠近滑动门。
三、线圈的匝数
为了使检测器⼯作在最佳状下,线圈的电感量应保持在100uH-300uH之间。在线圈电感不变的情况
下,线圈的匝数与周长有着重要关系。周长越⼩,匝数就越多。⼀般可参照:
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由于道路下可能埋设有各种电缆管线、钢筋、下⽔道盖等⾦属物质,这些都会对线圈的实际电感值产⽣很⼤影响,所以上表数据仅供⽤户参考。在实际施⼯时⽤户应使⽤电感测试仪实际测试地感线圈的电感值来确定施⼯的实际匝数,只要保证线圈的最终电感值在合理的⼯作范围之内(如在100uH-300uH之间)。
四、输出引线
在绕制线圈时,要留出⾜够长度的导线以便连接到环路感应器,⼜能保证中间没有接头。绕好线圈电缆以后,必须将引出电缆做成紧密双绞的形式,要求最少1⽶绞合20次。否则,未双绞的输出引线将会引⼊⼲拢,使线圈电感值变得不稳定。输出引线长度⼀般不应超过5⽶。由于探测线圈的灵敏度随引线长度的增加⽽降低,所以引线电缆的长度要尽可能短。
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五、埋设⽅法
线圈埋设⾸先要⽤切路机在路⾯上切出槽来。在四个⾓上进⾏45度倒⾓,防⽌尖⾓破坏线圈电缆。切
槽宽度⼀般为4mm~8mm,深度30mm~50mm。同时还要为线圈引线切⼀条通到路边的槽。但要注意:切槽内必须清洁⽆⽔或其它液体渗⼊。绕线圈时必须将线圈拉直,但不要绷得太紧并紧贴槽底,将线圈绕好后,将双绞好的输出引线通过引出线槽引出。
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注意:车辆检测器线圈的灵敏度随引线的长度增加⽽降低,所以引线电缆的长度要尽可能短(⼀般不应超过5⽶),未双绞的输出引线必会引起串扰,使车辆检测器线圈电感值变的不稳定致使车辆检测器出错。
在线圈的绕制过程中,应使⽤电感测试仪实际测试地感线圈的电感值,并确保线圈的电感值在在100uH-300uH之间。否则,应对线圈的匝数进⾏调整,在线圈埋好以后,为了加强保护,可在线圈上绕⼀圈尼龙绳。最后⽤沥青或软性树脂将切槽封上。
六、注意事项
1、线圈材料:标准1.0平⽅耐⾼温镀锡线。
2、周围1⽶范围内不能有⼤量的⾦属,如井盖、⾬⽔沟盖板等。
3、周围1⽶范围内不能有超过220V的供电线路。
4、作多个线圈时,线圈与线圈之间的距离要⼤于2⽶,否则会互相⼲扰。
5、标准3⽶宽马路,车辆检测器线圈的尺⼨为2⽶长1⽶宽,⾓上做45°、10厘⽶长的倒⾓。
6、线圈与马路边的距离在50厘⽶左右,线圈为垂直叠加绕4~8圈,总长度在40~80⽶(含引出线)。
7、埋设线槽切割参数:宽度4mm、深度50-80mm,深度和宽度要均匀⼀致,应尽量避免忽深忽浅、忽宽忽窄的情况。
有起子8、线圈应与道闸或控制机处于同⼀平衡位置。
9、线圈引出的两根线应该双绞,密度为每⽶不少于20结,未双绞的输出引线将会引起⼲扰。输出引线长度推荐不超过5⽶。由于探测线圈的灵敏度随引线长度的增加⽽降低,所以引线电缆的长度要尽可能短。
10、埋设好后,应⽤⽔泥、沥青、环氧树脂等材料将槽⼝密封固化。对于⽔泥路⾯上述三种材料均可使⽤,对于沥青⽯⼦路⾯可使⽤沥青或环氧树脂,使⽤沥青灌封需注意线圈。钍燃料
11、切割完毕的槽内不能有杂物,尤其不能有硬物,要先清理⼲净。
12、车辆检测器线圈的引线槽要切割⾄安全岛的范围内,避免引线裸露在路⾯。
13、绕线圈时必须将线圈拉直,但不要绷得太紧并紧贴槽底,不要产⽣交错层。将线圈绕好后,将双绞好的输出引线通过引出线槽引出。

本文发布于:2024-09-22 15:33:43,感谢您对本站的认可!

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