快速了解环形线圈检测器

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环形线圈检测器是一种基于电磁感应原理的车辆检测器,它的传感器是一个埋在路面下面、通过一定工作电流的环形线圈。当车辆通过线圈时,车辆引起线圈回路电感量的变化,检测器检测出变化量就可以检测出车辆的存在,从而达到检测目的。

环形线圈检测系统包括埋于路面下面的环形线圈、接线盒、传输电缆、信号检测处理单元等。检测车辆时,将一个或多个环形线圈按一定的方法埋于路面下,线头接入接线盒,信号由传输电缆送入信号检测处理单元,该电路单元通常包括了微处理器,直接处理检测数据,计算一些交通控制参数。

环形线圈是目前交通领域应用最广泛、准确率最高的车辆检测器。

1检测系统构成

环形线圈检测器主要包括:环形线圈、线圈调谐回路和检测电路。系统构成如下图所示。

环形线圈系统构成

(1)环形线圈

环形线圈是由专用电缆几匝构成(一般为4匝),一般规格为2m×2m的正方形,根据不同的需要,可以改变线圈的形状和尺寸。

(2)线圈调谐回路

环形线圈作为一个感应元件,通过一个变压器接到被恒流源支持的调谐回路上,将该回路的输出检测电路处理得到频率随时间变化的信号就可以检测出是否有车辆通过。

(3)检测电路

检测电路包括相位锁定器、相位比较器、输出电路等,现在很多型号的环形线圈检测器还包含微处理器,它与检测电路一起构成信号检测处理单元。

相位比较器的一个输入信号是相位锁定器的输出信号,其频率为调谐回路的固有震荡频率,另一个输入信号跟踪车辆通过线圈时谐振回路的频率变化,从而使输出的信号为反映频率随时间变化的电压信号也就是反映车辆通过环形线圈的过程的信号。

输出电路先将相位比较器输出的信号进行放大,然后以两种方式输出,即模拟量输出、数字量输出。模拟量输出用来分别车型,数字信号输出用来计数或控制。亦可用微机综合处理输出信号获得各种交通参数。带有微处理机的环形线圈检测器则可以直接做到这一点。

2线圈安装

一般将电缆绕四匝成为线圈,线圈的边长和形状(正方、长方或其它)根据需要而定,主车道的线圈大部为2m×2m的正方形;线圈加馈线后的电感量为20~uH(随频率而定),并在此范围内连续自动作漂移补偿,用50Hz电源检测,线圈本身约~uH,加馈线后约为~uH;馈线长度最好控制在m以内,线圈与馈线串联电阻应小于2Ω。在收费车道和入口匝道,线圈可以采用菱形、长方形和其它特种形状,以适应不同的检测需要。

线圈埋设点应避开铁磁体。安装时,在路面切一深约40~50mm、宽约6~8mm的矩形槽,槽底平直无金属屑,槽内干燥清洁。当线圈置于钢筋混凝土上时,线圈距钢筋至少为50mm。放入线圈后,将馈线穿过承重管,引到路肩外侧监控机箱内与检测单元相接。

槽口用胶化沥青或环氧树脂料密封,防止雨水渗入,如果槽口密封不好、槽内积水、线圈受潮将产生误报或丧失功能。馈线最好与线圈采用同规格电缆,成对拧在一起,每米缠绕16圈,并应进行屏蔽。埋设后的环形线圈加馈线的对地绝缘电阻>10MΩ(DCV)。

为了保证线圈的密封性和柔软度,建议使用环氧树脂、二丁脂和乙二氨的混合物。配制过程,所配比例为3:1:1,当搅至60度到70度就可进行封装线圈。

3特点及适应性

环形线圈检测器是用来检测交通流、车辆速度和排队长度等交通参数性价比较高的一类检测器,具有极大的适应性,其可靠性大于其他类型的检测器,在道路路面翻修或施工期间,安装环形线圈比较经济有效。

另外,环境的变化和环形线圈的正常老化对检测器的工作稳定性有较大的影响,可使检测器谐振回路失谐而不能准确判断车辆存在造成的频变,因此,人工调谐的环形线圈检测器要定期进行手工调整,以便保持仪器的精度。

环形线圈的优点主要有:

技术成熟、易于理解;灵活多变的技术,可满足多种实施状况的需求;与非地理型检测器相比,价格便宜;提供基本的交通参数。环形线圈在安装及使用过程中也存在一些不足,主要是:

安装和维修需要关闭车道,对交通流造成干扰;在路面质量不好的路面上安装时易于损坏;路面翻修和道路设施维修时可能需要重装检测器;检测特定的交通流时需要多个检测器;降低道路寿命。




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