產(chǎn)品介紹
車輛檢測器也稱交通信息檢測器，用于檢測車輛等金屬物通過狀態(tài)并向控制主板報告通過信息，是與道閘或控制系統(tǒng)配合使用的。目前國內(nèi)外在交通檢測系統(tǒng)或交通信息采集系統(tǒng)中，大量應(yīng)用了電磁傳感技術(shù)、超聲傳感技術(shù)、雷達(dá)探測技術(shù)、視頻檢測技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)等高新科學(xué)技術(shù)。相應(yīng)地，車輛檢測器主要有：環(huán)形線圈式車輛檢測器、超聲波車輛檢測器、紅外車輛檢測器、雷達(dá)車輛檢測器、視頻車輛檢測器等。從性價比和高可靠性上來考慮，現(xiàn)在使用更多的是環(huán)形線圈式車輛檢測器，環(huán)形線圈式車輛檢測器有單路和雙路之分。本設(shè)備是雙通道的環(huán)形線圈式車輛檢測器，具有方向邏輯檢測功能的數(shù)字式智能型車輛檢測器，用于檢測車輛的通過狀態(tài)及車輛的行駛方向判別功能，主要應(yīng)用于停車場、電子警察、高速公路收費站的自動發(fā)卡、道閘防砸車、交通信號燈控制以及金屬交通工具的探測等系統(tǒng)中。
雙路環(huán)形線圈式車輛檢測器主要由控制主板、穩(wěn)壓電源、振蕩線圈、邏輯電路、微處理器、接口及驅(qū)動電路、信號輸出電路等組成。雙路車輛檢測器必須要同時接入兩個環(huán)形線圈才能正常工作，如果只接入一個線圈將不會工作，并且在車輛行駛方向判別時必須保證同一輛車能夠同時壓在兩個線圈上。當(dāng)車輛由線圈A進(jìn)入線圈B時，繼電器輸出信號，如果車輛由線圈B進(jìn)入線圈A時，繼電器不會輸出信號。車輛經(jīng)過線圈時，埋設(shè)在路面下的環(huán)形地感線圈因磁場發(fā)生變化引起線圈磁場電感量發(fā)生變化，從而引起振蕩器的頻率發(fā)生變化，車輛感應(yīng)器的單片機采集頻率信息，經(jīng)過一定的算法處理，據(jù)此計算出車輛的方向、速度、時間占有率和長度等交通參數(shù)，確定是車輛通過時，便向控制主板發(fā)一個信號。車輛感應(yīng)器也分析車輛是否離開出入口，并向控制主板反應(yīng)這種信息。此種方法技術(shù)成熟，易于掌握，并有成本較低的優(yōu)點。
與環(huán)形線圈式車輛檢測器連接工作的振蕩線圈為環(huán)狀，也稱“地感線圈”，地感線圈埋于地下30～50mm處，只要車輛經(jīng)過，地感線圈產(chǎn)生感應(yīng)信號，經(jīng)過車輛檢測器處理后發(fā)出控制信號控制出入口控制機或擋車器。輸出信號延時可調(diào)，具有自動復(fù)位功能。“地感線圈”是一個振蕩電路，在地面上先切割出一個圓形的溝槽，直徑大概1米，或是面積相當(dāng)?shù)木匦螠喜?，再在這個溝槽中埋入兩到三匝導(dǎo)線，構(gòu)成了一個埋于地表的電感線圈，這個線圈是一個振蕩電路的一部分，由它和電容組成振蕩電路，其原則是振蕩穩(wěn)定可靠，這個振蕩信號通過變換送到單片機組成的頻率測量電路，單片機測量這個振蕩器的頻率。當(dāng)有大的金屬物如汽車經(jīng)過時，由于空間介質(zhì)發(fā)生變化引起了振蕩頻率的變化（有金屬物體時振蕩頻率升高），這個變化就作為汽車經(jīng)過“地感線圈”的證實信號，同時這個信號的開始和結(jié)束之間的時間間隔又可以用來測量汽車的移動速度。地感線圈電纜為AC/DC低阻抗12#或14#AWG線，導(dǎo)線由耐高溫鐵氟龍多股軟銅導(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(yuǎn)近有關(guān)。當(dāng)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，振蕩電路的電感量就變大，其振蕩器的頻率也就減小。
產(chǎn)品特性
■系統(tǒng)性能穩(wěn)定
采用先進(jìn)的電磁兼容性設(shè)計，以及軟件指令復(fù)位等硬軟件抗干擾技術(shù)，系統(tǒng)性能穩(wěn)定可靠。
■高性能的單片機芯片
采用ATMEL高性能AVR系列單片機作控制芯片。
■抗干擾能力強，適用各種環(huán)境
自動溫度補償功能，抗干擾能力強，穩(wěn)定性好，適用于各種惡劣的環(huán)境。
■靈敏度可調(diào)
靈敏度主要用于調(diào)節(jié)檢測器對車輛的反應(yīng)快慢，線圈A的靈敏度調(diào)節(jié)使用面板上的撥碼開關(guān)DIP3、DIP4，線圈B的靈敏度調(diào)節(jié)使用面板上的撥碼開關(guān)DIP5、DIP6，一般在試運行時，先將靈敏度設(shè)在最低檔，在實際測試后如果車輛檢測沒有反應(yīng)，則應(yīng)將靈敏度調(diào)高一檔，如此反復(fù)，直至車輛檢測器穩(wěn)定、正常工作。
在撥碼開關(guān)上有四級靈敏度可調(diào)，分高、中高、中低、低四檔，適用于不同的需要。
注意：高靈敏度應(yīng)謹(jǐn)慎使用，若地感線圈匝數(shù)較少時，靈敏度調(diào)至高檔，反應(yīng)太快，會導(dǎo)致線圈上沒有車時也會誤檢測為有車，出現(xiàn)假死現(xiàn)象。
■車輛存在信號輸出時間
通過撥碼開關(guān)設(shè)置繼電器輸出時間，撥碼開關(guān)DIP8撥為OFF時，繼電器輸出為有限存在10分鐘，即當(dāng)有車壓在線圈上時，繼電器閉合，10分鐘后，若車輛扔壓在線圈上，則該線圈自動復(fù)位為無車狀態(tài)。
撥碼開關(guān)DIP8撥為ON時，繼電器輸出為永久存在，即當(dāng)有車壓在線圈上時，繼電器閉合直到車輛離開線圈。
■檢測器復(fù)位功能
檢測器上有復(fù)位按鍵功能，以便更換靈敏度，繼而保證系統(tǒng)進(jìn)行重新復(fù)位校準(zhǔn)，當(dāng)接通電源或改變檢測器靈敏度時，進(jìn)行復(fù)位操作，在復(fù)位校準(zhǔn)后，檢測器會被初始化為無車狀態(tài)。
■工作狀態(tài)指示燈
檢測器接通電源后，自動校準(zhǔn)過程約3秒，面板上的狀態(tài)指示燈會閃爍幾次。在校準(zhǔn)期間，如有車停在線圈上會當(dāng)作無車處理。校準(zhǔn)后，當(dāng)線圈上無車時狀態(tài)指示燈熄滅，當(dāng)線圈A上有車時，狀態(tài)指示燈1點亮，當(dāng)線圈B上有車時，狀態(tài)指示燈2點亮。檢測器在工作過程中，若檢測到線圈斷開或短路時，對應(yīng)狀態(tài)指示燈會持續(xù)閃爍。
■反應(yīng)迅速，邏輯判斷準(zhǔn)確可靠
本產(chǎn)品采用美國微處理技術(shù)，數(shù)字邏輯判斷，準(zhǔn)確可靠，可聯(lián)接兩個地感線圈，有兩個輸出繼電器，可提供兩組輸出信號，線圈探測器在內(nèi)部和邏輯控制器相連，當(dāng)車輛經(jīng)過地感線圈A至地感線圈B后且同時壓在兩個線圈上繼電器1輸出信號，道閘自動打開，當(dāng)?shù)馗芯€圈B行駛至地感線圈A后繼電器1不會輸出信號。這樣可以解決有些用戶車輛進(jìn)出共用一個車道的情況下，車輛入場通過車牌識別、刷卡等方式進(jìn)場，車輛出場通過雙路地感線圈加雙路車輛檢測器的方式自動開閘。
■工作原理
地感線圈是停車場管理系統(tǒng)中的一個重要組成部分，當(dāng)車輛通過地感線圈時，系統(tǒng)對檢測電路所產(chǎn)生的振蕩進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，從而實現(xiàn)路面動態(tài)交通的數(shù)據(jù)采集，而所采集的數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r反映車輛的通過以及存在狀況。車輛檢測器工作原理是通過傳感器感知局部空間范圍內(nèi)磁場的變化，并對變化的程度進(jìn)行評估，進(jìn)而判斷是否有金屬物體通過。
■檢測器工作主動、有源
車輛探測器采用“主動方式”進(jìn)行工作，“主動”有兩層含義，第一、主動檢測路面磁場變化，判斷是否有車輛通過；第二、主動發(fā)射檢測結(jié)果信號給控制器。
■注意事項：
相鄰兩個線圈邊到邊的距離應(yīng)大于1個線圈的寬度，可以有效防止臨近的線圈串?dāng)_。車輛檢測器必須安裝在防水、防潮的位置，并且遠(yuǎn)離熱源、強磁場，與機箱壁至少保持1厘米以上的距離，不要緊貼機箱安裝。檢測器應(yīng)在機箱中垂直安裝，以防止接觸不良。
■典型應(yīng)用
智能交通（檢測道路上車輛通過情況。公路、高速公路、市內(nèi)道路。）、停車場（檢測停車位上是否有車輛?？?。交通、運輸、工礦、企業(yè)、居民小區(qū)內(nèi)的停車場。）、防盜監(jiān)控（大型金屬物品防盜監(jiān)控。電信、科研、軍事、金融、體育、紡織、醫(yī)療等機構(gòu)的大型金屬設(shè)備。）
技術(shù)參數(shù)
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指 標(biāo) |
參 數(shù) |
指 標(biāo) |
參 數(shù) |
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產(chǎn)品型號 |
TC-520 |
產(chǎn)品名稱 |
雙路環(huán)形線圈式車輛檢測器。 |
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工作功率 |
≤6W |
輸出時間 |
當(dāng)探測環(huán)被蓋著的時候，信號存在時間可通過撥碼開關(guān)可設(shè)置有限（10分鐘）或永久。 |
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頻率范圍 |
20KHz～170KHz |
靈敏度 |
四級可調(diào)。 |
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反應(yīng)時間 |
10ms |
檢測高度 |
車輛檢測高度約為線圈寬度的一半。 |
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讀寫次數(shù) |
≥10萬次 |
使用電線 |
鐵氟龍耐高溫銅芯線BVR1.5導(dǎo)線，總電阻(含線圈與引線)＜10Ω。 |
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保護(hù)等級 |
IP30 |
雙絞饋線 |
最長20米，每米至少雙絞20次。 |
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環(huán)境補償 |
自動漂移補償 |
接線端 |
背面有11個腳的接線端。 |
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工作電源 |
AC 220V |
溫度補償 |
最高每小時50℃/H（自動）。 |
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工作溫度 |
-40℃～+80℃ |
輸出方式 |
繼電器。 |
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儲存溫度 |
-40℃～+85℃ |
線圈電感 |
100μH～300μH（包含連接線）。 |
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相對濕度 |
≤90%RH |
外型尺寸 |
108mm(L)×78(W)mm×40(H)mm。 |
產(chǎn)品接線示意圖
圖1--產(chǎn)品接線示意圖
檢測器安裝事項
本設(shè)備必須安裝在離探測線圈盡可能近的防水防潮的環(huán)境里，本設(shè)備能否良好工作在很大程度上取決于它所連接的感應(yīng)地感線圈。地感線圈的幾個重要參數(shù)包括：線圈材料、線圈線徑、線圈形狀和是否正確施工埋設(shè)等。在安裝時必須注意以下事項：
1）線圈形狀及圈數(shù)
除非條件不允許，探測線圈應(yīng)該是長方形。車輛檢測器允許對線圈的形狀和尺寸進(jìn)行靈活調(diào)整，實際應(yīng)用中一般線圈周長最大可達(dá)30米，最小可為3米。兩條長邊與金屬物運動方向垂直，彼此間距推薦為1米。線圈長邊的長度取決于車道的寬度，通常線圈兩端距車道的邊沿方至少保持300mm距離。當(dāng)線圈周長超過25米時，通常繞三圈；當(dāng)線圈周長在10～25米之間時，通常繞四圈；當(dāng)線圈周長在6～10米之間時，通常繞五圈；當(dāng)線圈周長在3～6米之間時，通常繞六圈；而當(dāng)線圈周長小于3米時，線圈應(yīng)繞更多圈。地感線圈的數(shù)目絕大部分取決于地感線圈的圓周，地感線圈的圓周越小，線圈的數(shù)目就越大。如下圖2：
圖2
2）地感線圈間距
當(dāng)兩個地感線圈相距較近，并且是接在不同的車輛檢測器上時，它們平行的兩邊間距應(yīng)至少大于2米，當(dāng)它們不在同一平面內(nèi)時，這一間距可減到1米。當(dāng)多個地感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?dāng)_，這一特性可用于方向判斷。當(dāng)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。如上圖1。
當(dāng)兩個地感線圈靠得很近，兩個線圈的磁場迭加在一起，相互造成干擾，這種現(xiàn)象叫串?dāng)_。串?dāng)_會導(dǎo)致錯誤的檢測結(jié)果和檢測器的死鎖。在相鄰的但屬于不同檢測器的線圈間，要消除串?dāng)_，可以通過以下措施：
A）將相鄰的線圈間距加大，必須保證探測線圈之間的間距大于2米。
B）對線圈引出導(dǎo)線進(jìn)行良好的屏蔽，屏蔽線必須在探測器端接地。線圈電纜和接頭最好采用多股銅導(dǎo)線。在電纜和接頭之間最好不要有接線處。如果必須有接線端，也要保證連接可靠，用烙鐵將它們焊接起來，并且放置于防水處。導(dǎo)線線徑不小于1.0平方毫米，最好采用雙層防水線。
C）安裝時把相鄰的線圈圈數(shù)進(jìn)行靈活調(diào)整，使其兩個線圈圈數(shù)不同。
3）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。
4）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。
5）金屬和增強材料的影響
在線圈附近，含鐵量高的金屬會嚴(yán)重影響線圈靈敏度，像下水道井蓋或類似的物體等，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(dāng)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(dāng)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。
6）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(jìn)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1.0平方毫米的絕緣的多芯銅導(dǎo)線。如下圖3：
圖3
6.2饋線
當(dāng)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(dāng)距離較遠(yuǎn)，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。
7）安裝地感線圈
在決定了地感線圈形狀之后，必須在地面上挖槽溝（切槽寬度為5至8毫米寬，30至50毫米深）以安裝地感線圈。線圈埋設(shè)首先要用切路機在路面上切出槽來，建議在地感線圈四個角上挖斜角槽溝（45度倒角），防止尖角破壞線圈電纜。同時還要為線圈引線切一條通到路邊的槽。在埋設(shè)線圈電纜時，要留出足夠的長度以便連接到車輛檢測器，保證中間沒有接頭。繞好線圈電纜以后，將電纜通過引出線槽引出。輸出引線是緊密雙絞的形式，最少1米絞合20次，引線最大長度不應(yīng)超過5米。由于探測線圈的靈敏度隨引線長度的增加而降低，所以引線電纜的長度要盡可能短。
槽溝必須清理干凈以避免任何影響線圈電纜的因素存在，將線圈電纜從槽溝的底部開始緊緊地繞著槽溝轉(zhuǎn)。在密封槽溝之前，先用測量儀器檢查線圈的電感值，并依需要更改（最理想電感值為80至300μH）；然后將線圈槽溝密封，適合使用的密封劑包括水泥、瀝青和人造樹脂；填完密封劑后進(jìn)行通地漏電測量。如下圖4、5、6。
注意：密封槽溝的時候，確保密封劑（例如熱瀝青）的溫度低于線圈絕緣體可以承受的最高溫度，因為這可能會導(dǎo)致接地故障。在這種情況下，請使用耐熱的絕緣電線。
圖4
圖5
圖6
8）安裝備注
A）盡量選擇最短的線圈連接線，同時將之與任何輸電線分開，與輸電線之間的平行距離必須超過10CM，不同探測器之間的線圈連接線也必須保持距離。兩邊的連接線必須由控制箱開始直至探測器每米扭絞過20次。連接線不可以過相鄰線圈的槽溝，同時必須確保不受機械損壞。
B）若將線圈安裝在較軟的地面，必須確保在其表面駛過的車輛不會導(dǎo)致線圈位移。每個線圈本身必須安裝在一個完全固定的位置。
C）線圈與相鄰線圈或移動金屬物體（如：滑動閘門）之間的距離必須超過1米。
D）線圈與鋼筋混凝土之間必須保持最大距離，此距離必須超過40毫米。在線圈的探測范圍之內(nèi)也不可以有任何移動物體（例如門窗的柵欄、泄水溝蓋等等）。