5磁频车辆检测——1环形线圈检测器课案.ppt

5、磁频车辆检测器 磁频车辆检测 以电磁感应为检测参数、以磁频车辆检测器为检测设备的可以检测车辆通过或存在于检测区域的技术。 固定型检测 通过分析车辆经过检测区域后引发的传感器的脉冲信号的方法对交通流信息进行检测。 主要设备 环形线圈 地磁式 电磁式 微星线圈 磁成像 摩擦电 磁力 …… 5.1环形线圈（感应）车辆检测器 接触式检测 检测车辆通过或存在 一、环形线圈车辆检测器的工作原理 环路感应器是通过探测金属物在感应线圈上造成的电感量变化来探测到金属物的。 线圈是由多匝导线绕制成的，埋在路面下，用水泥填充好。当金属物通过感应线圈时，导致了线圈的电感量发生了一些变化。这个变化被检测到后，通过内部控制器的运算判断出有金属物，并通过输出继电器输出信号。 2、检测原理 谐振回路的频率： 有源激励检测 图2 环形线圈检测器原理示意图 3、环形线圈检测器分类 通过型：无源地磁感应线圈，即环形线圈无源激励。线圈两端有感应电动势产生。 存在型：有源激励检测。一定振荡频率的激励源 流量，线圈长度尽可能小于车间距 车速和占有率，两个线圈 二、环形线圈检测电路原理 1、调谐电路 基于电磁感应原理的车辆检测器 二、环形线圈检测电路原理 2、环形线圈车辆检测方案 （1）相位变化的检测 锁相环技术和双振荡器方案 （2）频率变化的检测 对整个谐振回路的振荡频率进行检测 （3）阻抗变化的检测 阻抗——电压电平——检波输出 二、环形线圈检测电路原理 3、检测器电路原理分析 三、环形线圈的设计 确定环形线圈的形状、尺寸及其匝数 1、形状 长方形：适合汽车和货车的检测 三、环形线圈的设计 1、形状 菱形：适合电动单车和自行车的检测 三、环形线圈的设计 1、形状 8字形：此电环有较低横向灵敏度，适合安装在非常靠近闸门的地方或容易受横向干扰的场合。如轨道车辆旁和自动伸缩门等 三、环形线圈的设计 2、尺寸 根据道路条件和检测目的及要求而确定 平行于车辆行驶方向的线圈边长为环形线圈的长度； 垂直于车辆行驶方向的线圈边长为线圈的宽度。 通常宽度至少应覆盖一个车道宽度的50%~60% 3、长度的确定 根据检测目的，确定不同的环形线圈长度。 检测车队存在时，环形线圈长度要大于车间距，而用于车辆计数时，环形线圈必须小于车间距。 4、检测区域 平行于线圈边，大于线圈槽约1m范围内 5、匝数确定 匝数取决于环形线圈的尺寸 四、环形线圈的定位 确定环形线圈在道路上的埋设位置，取决于检测目的、道路条件及交通状况等。 需要对路口几何尺寸和交通状况进行详细地调查，并统计好路口高低峰的车流量。 四、环形线圈的定位 1、独立交叉口 四、环形线圈的定位 2、全触发交叉口控制传感器的设置 四、环形线圈的定位 3、干线系统 四、环形线圈的定位 4、高速公路监控 四、环形线圈的定位 5、高速公路匝道 协调的交通响应控制 SWARM1算法 SWARM 匝道仪控算法的原则 五、环形线圈车辆检测器的优缺点 优点： 1、技术成熟 2、传感器简单 3、直接测试的量多 4、全天候工作 缺点： 1、只能进行单车道检测，多车道需多个检测器 2、无大局观，不能实时测量排队长度、大区域内车流密度及车辆拐弯等 3、安装郭晨对检测器可靠性和寿命影响很大 4、线圈容易被重型车辆、路面修理等损坏 5、感应线圈易受冰冻、路基下沉、盐碱等自然环境影响 六、环形线圈的安装调节 1、环形线圈的测试 500V电压下，线圈对地的绝缘电阻=10M 车辆通过线圈末端的瞬间，线圈交流阻抗=500，正常 绝缘电阻10M,检测器需重新调整 绝缘电阻2M，线圈或馈线需立即更换 2、检测器灵敏度的调节 理论上，环形线圈检测器的线圈和馈线电缆的电感系数范围为20~750uH。 在较理想情况下，环形线圈检测器的检测精度能够达到大于0.02%小于0.1%的精度。 实际情况下，检测器的灵敏度会因环境因素（温度、湿度、噪声等）引起线圈阻抗的变化而使检测器产生误差。 5.2地磁与电磁车辆检测器 一、地磁式车辆检测器 被动式检测器，本身不发射任何信号，主要由地磁探头和检测电路组成。 检测车辆存在和车型识别 车链通过时对地磁的影响达到地磁强度的几分之一，地磁传感器可分辨出地磁1/6000的变化。 探测车辆通过时对地磁场产生的扰动来探测车辆的。 灵敏度高，国外应用广泛 1、检测原理及技术性能 车辆通过时，改变探头上磁力线的分布，即穿过线圈的磁通量发生变化。在探头两端感应出30~100mv电动势。 对汽车速度有一定要求，不能检测静止车辆。 可测车速：大于8km/h 检测精度：约95% 有线：路面开一条5mm宽的缝 无线：在路面打一个直径55mm，深150mm的洞 二、电磁式车辆检测器 电磁探头和检测电路两部分组成 两轴式磁通门磁力计，