车辆测速系统中环形线圈介绍

环形线圈车辆检测器通常由环形线圈、振荡回路和检测电路3 部分组成。环形线圈是由电缆线圈绕几匝构成, 被加上交变电流, 埋设于路面下, 同时作为感性元件, 通过隔离变压器接到振荡回路上, 构成LC 谐振电路。当车辆通过环形线圈或停在环形线圈上时, 车体切割磁通线, 在车体内将产生涡流, 涡流对环形线圈的磁场有去磁作用,从而使环形线圈的电感量减少, 进而改变LC 谐振的频率。

检测电路通过检测振荡电路频率值的变化即可判断车的存在与通过状况。图3-7 为双线圈车速检测示意图。

汽车

图3-6感应线圈车流量检测示意图

当车辆通过2 个相邻的环形线圈时, 车辆检测器可以分别获得两个时刻t1 和t2, 再由两相邻线圈的实际距离D , 就可以检测到车辆通过的数量。

（3-1）

3.4.2检测电路

电路如图3-1 所示。匝数传感器的线圈电感

N2 （3-2） LxRmR0式中：

RmR01—铁心的磁阻； A0A0—空气隙的磁阻；

l—铁心磁路长度;δ—空气隙的长度; μ—铁心的磁导率;A—铁心的横截面积;

A 0—空气隙的横截面积;N—被测线圈的匝数。

DD1RfCRW1D2+1.5A1RgR11KRW2+1.5V-1.5RR2BC1+1.5V+1.5VA2A2L-1.5V-1.5VLxNA 图3-7检测电路 式(3-2)中,铁心的磁导率μ不是一个常数,而空气的磁导率μ0是常数,所以μ对23测量会产生影响。 这里取δ足够大, 并且μ>>μ0, 所以认为R m很小,即R m<1为：LxN20A0 （3-3）

在图3-2中有源网络的1与2端加入一个输入信号U(s) , 则：

UsU1s （3-4）

IsIfsUsU2ssC1[UsU2s] （3-5）

1sC1sLxLxU1sU1 （3-6）

sLsLxLLx利用电感分压式有：

U2s我们知道：

ZsUsU1s （3-7） IsIs将式(3-4)(3-5)(3-6)代入式(3-7)得：

ZssC1L。 LLx1LLLx1 （3-8） sC 式中, CC1从式(3-8) 可以看出, 在图3-2中所示的有源网络中,从1与2端看进去, 源网络相当于一个CC1L的电容器, 所以此有源网络作为一个电容接到方波发生LLx器中, 其方波发生器的输出频率为：

f1 (3-9)

RW2R3Cln12R1R2L代入式(3-9) 得 LLx将CC1fLLx (3-10)

RW2R3C1Lln12R1R2LLx得到频率会增大，

RW2R3C1Lln12R1R2由式(3-3) 得L x∝ 1, 式中电感L x 与空气隙的长度δ成反比, 当有车通过时, 气隙会变小, 电感会变大。由f当频率产生变化时，f/V电路会将频率转换为电压，产生一个电压脉冲。