交通檢測(cè)器的種類及其優(yōu)缺點(diǎn)

1、交通檢測(cè)器的種類及其優(yōu)缺點(diǎn)交通檢測(cè)器的種類及其優(yōu)缺點(diǎn)檢測(cè)器的概述檢測(cè)器的概述目前國(guó)內(nèi)外在交通檢測(cè)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(cè)技術(shù)、視頻檢測(cè)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)等高新科學(xué)技術(shù)。相應(yīng)地，交通信息檢測(cè)器主要有：電感環(huán)檢測(cè)器（環(huán)型感應(yīng)線圈）、超聲波檢測(cè)器、紅外檢測(cè)器、雷達(dá)檢測(cè)器、視頻檢測(cè)器等。交通檢測(cè)器以車輛為檢測(cè)目標(biāo)，檢測(cè)車輛的通過(guò)或存在狀況，對(duì)于異常交通流信息如擁堵、事故等也能進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，

2、也檢測(cè)路上車流的各種參數(shù)，如車流量、車速、車型分類、占有率、排隊(duì)等，其作用是為控制系統(tǒng)提供足夠的信息以便進(jìn)行最優(yōu)的控制。檢測(cè)器的分類檢測(cè)器的分類檢測(cè)器種類很多，其工作原理大致可分為兩類：檢測(cè)能使某種開關(guān)觸點(diǎn)閉合的機(jī)械○1力；檢測(cè)因車輛的運(yùn)動(dòng)或存在引起的能量變化。壓力檢測(cè)器就是利用機(jī)械力檢測(cè)的例子，○2而利用能量變化進(jìn)行檢測(cè)則有環(huán)形線圈檢測(cè)器超聲波檢測(cè)器等等。按照能否檢測(cè)靜止車輛來(lái)分，檢測(cè)器可分為兩類。有些檢測(cè)器如環(huán)形線圈、磁強(qiáng)計(jì)檢測(cè)器能

3、檢測(cè)存在于檢測(cè)區(qū)域的靜止或運(yùn)動(dòng)的車輛，這類檢測(cè)器稱為存在型檢測(cè)器；而另一類檢測(cè)器只能檢測(cè)運(yùn)動(dòng)通過(guò)檢測(cè)區(qū)域的車輛，這類檢測(cè)器稱作通過(guò)型檢測(cè)器。檢測(cè)器還可以檢測(cè)和交通有關(guān)的環(huán)境條件，以便在出現(xiàn)有害的環(huán)境條件時(shí)能夠?qū)煌ㄟM(jìn)行控制或提出警告。常用檢測(cè)器的原理及優(yōu)缺點(diǎn)介紹常用檢測(cè)器的原理及優(yōu)缺點(diǎn)介紹超聲波檢測(cè)器超聲波檢測(cè)器工作原理:根據(jù)光沿直線傳播的原理，當(dāng)光遇到障礙物時(shí)就會(huì)被反射回來(lái)，同理當(dāng)超聲波遇到障礙物(車輛)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生一反射波，反射波傳送

4、回接收端，根據(jù)時(shí)間差就可以判斷是否有車輛通過(guò)。正常情況下，沒(méi)有車輛時(shí)超聲波返回到超聲波檢測(cè)器用的時(shí)間比有車輛通過(guò)時(shí)用的時(shí)間要長(zhǎng)，當(dāng)接收到反射波的事件變短就可以判斷出車輛通過(guò)。超聲波車輛檢測(cè)器的工作原理可分為兩種：傳播時(shí)間差法和多普勒法。（1）傳播時(shí)間差法這是一種將超聲波分割成脈沖射向路面并接收其反射波的方法。當(dāng)有車輛時(shí)，超聲波會(huì)經(jīng)車輛提前返回，檢測(cè)出超前于路面的反射波，就表明車輛存在或通過(guò)。如圖33a所示，若超聲波探頭距地面高度為H，車

5、輛高度為h，波速v，發(fā)自探頭的超聲波脈沖的反射波從路面和車輛返回的時(shí)間分別為t和t’，則：t=t’=（313）vH2??vhH?2可見(jiàn)時(shí)間t’與車輛高度h向?qū)?yīng)。這個(gè)特點(diǎn)即用來(lái)判別車輛存在，也可用于估計(jì)車高。從圖33b還可看出，調(diào)整啟動(dòng)脈沖的啟動(dòng)時(shí)間和寬度，能夠限制輸出信號(hào)發(fā)生的時(shí)間t’環(huán)形線圈是由專用電纜幾匝構(gòu)成（一般為4匝），一般規(guī)格為2m2m的正方形，根據(jù)不同的需要，可以改變線圈的形狀和尺寸。對(duì)車輛檢測(cè)起直接作用的是環(huán)形線圈回路的

6、總電感?？傠姼兄饕ōh(huán)形線圈的自感和線圈與車輛之間的互感。我們知道，任何載流導(dǎo)線都將在其周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)，對(duì)于長(zhǎng)度為l，匝數(shù)為N的螺線管型線圈，線圈內(nèi)磁場(chǎng)強(qiáng)度均勻。道路上的環(huán)形線圈不能完全等同于螺線管，考慮其磁場(chǎng)的不均勻修正因子F1其自感量可近似于螺線管得自感量乘修正因子自LF1，即：（31）lANFr201L???自式中是介質(zhì)的相對(duì)磁導(dǎo)率，空氣的，；A為線圈面積。r?1?r?170104????hm?由上式可知，環(huán)形線圈自感的大小取決于

7、線圈的周長(zhǎng)、橫截面的面積、匝數(shù)、周圍介質(zhì)情況，當(dāng)線圈埋設(shè)在路面下時(shí)，上述參數(shù)就基本確定了。而車輛進(jìn)入環(huán)線線圈是，改變了環(huán)形線圈周圍介質(zhì)情況。鐵磁車體使磁導(dǎo)率增加，從而感量增加。但另一方面，環(huán)形線圈是有源探頭在其中加上交變電流，則在其周圍建立起交變電場(chǎng)。當(dāng)鐵磁性的車體進(jìn)入環(huán)形線圈時(shí)，車體內(nèi)會(huì)感生渦電流，并且產(chǎn)生與環(huán)路向耦合但方向相反的電磁場(chǎng)，即互感，降低線圈環(huán)路電感。由于線圈設(shè)計(jì)成渦流影響占支配地位的狀態(tài)，所以環(huán)路總電感量L減少。檢測(cè)出線

8、圈環(huán)路電感量的變化，就可以判斷車輛的存在或通過(guò)。（2）調(diào)諧回路環(huán)形線圈作為一個(gè)感應(yīng)元件，通過(guò)一個(gè)變壓器接到被恒流源支持的調(diào)諧回路上，該調(diào)諧回路是LC諧振回路，設(shè)計(jì)選擇電容C使調(diào)諧回路有一個(gè)固定的震蕩頻率。由電子線路知識(shí)可知，LC諧振回路的震蕩頻率f為：（32）LCf?21?這表明，f與成反比。前面已分析，車輛進(jìn)入環(huán)形線圈將使回路總電感L減少，L因而也會(huì)使震蕩回路頻率增大。只要將該回路的輸出送檢測(cè)電路處理得到頻率隨時(shí)間變化的信號(hào)就可以檢測(cè)