TC-520 TC-520双路环形线圈式车辆检测器

产品介绍

车辆检测器也称交通信息检测器，用于检测车辆等金属物通过状态并向控制主板报告通过信息，是与道闸或控制系统配合使用的。目前国内外在交通检测系统或交通信息采集系统中，大量应用了电磁传感技术、超声传感技术、雷达探测技术、视频检测技术、计算机技术、通信技术等高新科学技术。相应地，车辆检测器主要有：环形线圈式车辆检测器、超声波车辆检测器、红外车辆检测器、雷达车辆检测器、视频车辆检测器等。从性价比和高可靠性上来考虑，现在使用最多的是环形线圈式车辆检测器，环形线圈式车辆检测器有单路和双路之分。本设备是双通道的环形线圈式车辆检测器，具有方向逻辑检测功能的数字式智能型车辆检测器，用于检测车辆的通过状态及车辆的行驶方向判别功能，主要应用于停车场、电子、高速公路收费站的自动发卡、道闸防砸车、交通信号灯控制以及金属交通工具的探测等系统中。

双路环形线圈式车辆检测器主要由控制主板、稳压电源、振荡线圈、逻辑电路、微处理器、接口及驱动电路、信号输出电路等组成。双路车辆检测器必须要同时接入两个环形线圈才能正常工作，如果只接入一个线圈将不会工作，并且在车辆行驶方向判别时必须保证同一辆车能够同时压在两个线圈上。当车辆由线圈A进入线圈B时，继电器输出信号，如果车辆由线圈B进入线圈A时，继电器不会输出信号。车辆经过线圈时，埋设在路面下的环形地感线圈因磁场发生变化引起线圈磁场电感量发生变化，从而引起振荡器的频率发生变化，车辆感应器的单片机采集频率信息，经过一定的算法处理，据此计算出车辆的方向、速度、时间占有率和长度等交通参数，确定是车辆通过时，便向控制主板发一个信号。车辆感应器也分析车辆是否离开出入口，并向控制主板反应这种信息。此种方法技术成熟，易于掌握，并有成本较低的优点。

与环形线圈式车辆检测器连接工作的振荡线圈为环状，也称“地感线圈”，地感线圈埋于地下30～50mm处，只要车辆经过，地感线圈产生感应信号，经过车辆检测器处理后发出控制信号控制出入口控制机或挡车器。输出信号延时可调，具有自动复位功能。“地感线圈”是一个振荡电路，在地面上先切割出一个圆形的沟槽，直径大概1米，或是面积相当的矩形沟槽，再在这个沟槽中埋入两到三匝导线，构成了一个埋于地表的电感线圈，这个线圈是一个振荡电路的一部分，由它和电容组成振荡电路，其原则是振荡稳定可靠，这个振荡信号通过变换送到单片机组成的频率测量电路，单片机测量这个振荡器的频率。当有大的金属物如汽车经过时，由于空间介质发生变化引起了振荡频率的变化（有金属物体时振荡频率升高），这个变化就作为汽车经过“地感线圈”的证实信号，同时这个信号的开始和结束之间的时间间隔又可以用来测量汽车的移动速度。地感线圈电缆为AC/DC低阻抗12#或14#AWG线，导线由耐高温铁氟龙多股软铜导线构成，加上馈线，其电感量为15～1500μh左右。由固定电容C和环型线圈电感L、三极管所组成的振荡器，输出的正旋波，其频率由环型线圈电感L所决定。从振荡器的角度来看环型线圈电感量L的大小，考虑到电涡流效应，不仅仅取决于环形线圈的电感量，而且与线圈对面的铁磁物体大小距离远近有关。当铁磁物体与线圈的距离减小时，铁磁物体表面的涡流效应就增加，振荡电路的电感量就变大，其振荡器的频率也就减小。

产品特性

■系统性能稳定

采用*的电磁兼容性设计，以及软件指令复位等硬软件抗干扰技术，系统性能稳定可靠。

■高性能的单片机芯片

采用ATMEL高性能AVR系列单片机作控制芯片。

■抗*力强，适用各种环境

自动温度补偿功能，抗*力强，稳定性好，适用于各种恶劣的环境。

■灵敏度可调

灵敏度主要用于调节检测器对车辆的反应快慢，线圈A的灵敏度调节使用面板上的拨码开关DIP3、DIP4，线圈B的灵敏度调节使用面板上的拨码开关DIP5、DIP6，一般在试运行时，先将灵敏度设在档，在实际测试后如果车辆检测没有反应，则应将灵敏度调高一档，如此反复，直至车辆检测器稳定、正常工作。

在拨码开关上有四级灵敏度可调，分高、中高、中低、低四档，适用于不同的需要。

注意：高灵敏度应谨慎使用，若地感线圈匝数较少时，灵敏度调至高档，反应太快，会导致线圈上没有车时也会误检测为有车，出现假死现象。

■车辆存在信号输出时间

通过拨码开关设置继电器输出时间，拨码开关DIP8拨为OFF时，继电器输出为有限存在10分钟，即当有车压在线圈上时，继电器闭合，10分钟后，若车辆扔压在线圈上，则该线圈自动复位为无车状态。

拨码开关DIP8拨为ON时，继电器输出为存在，即当有车压在线圈上时，继电器闭合直到车辆离开线圈。

■检测器复位功能

检测器上有复位按键功能，以便更换灵敏度，继而保证系统进行重新复位校准，当接通电源或改变检测器灵敏度时，进行复位操作，在复位校准后，检测器会被初始化为无车状态。

■工作状态指示灯

检测器接通电源后，自动校准过程约3秒，面板上的状态指示灯会闪烁几次。在校准期间，如有车停在线圈上会当作无车处理。校准后，当线圈上无车时状态指示灯熄灭，当线圈A上有车时，状态指示灯1点亮，当线圈B上有车时，状态指示灯2点亮。检测器在工作过程中，若检测到线圈断开或短路时，对应状态指示灯会持续闪烁。

■反应迅速，逻辑判断准确可靠

本产品采用美国微处理技术，数字逻辑判断，准确可靠，可联接两个地感线圈，有两个输出继电器，可提供两组输出信号，线圈探测器在内部和逻辑控制器相连，当车辆经过地感线圈A至地感线圈B后且同时压在两个线圈上继电器1输出信号，道闸自动打开，当地感线圈B行驶至地感线圈A后继电器1不会输出信号。这样可以解决有些用户车辆进出共用一个车道的情况下，车辆入场通过车牌识别、刷卡等方式进场，车辆出场通过双路地感线圈加双路车辆检测器的方式自动开闸。

■工作原理

地感线圈是停车场管理系统中的一个重要组成部分，当车辆通过地感线圈时，系统对检测电路所产生的振荡进行数据分析，从而实现路面动态交通的数据采集，而所采集的数据能够实时反映车辆的通过以及存在状况。车辆检测器工作原理是通过传感器感知局部空间范围内磁场的变化，并对变化的程度进行评估，进而判断是否有金属物体通过。

■检测器工作主动、有源

车辆探测器采用“主动方式”进行工作，“主动”有两层含义，、主动检测路面磁场变化，判断是否有车辆通过；第二、主动发射检测结果信号给控制器。

■注意事项：

相邻两个线圈边到边的距离应大于1个线圈的宽度，可以有效防止临近的线圈串扰。车辆检测器必须安装在防水、防潮的位置，并且远离热源、强磁场，与机箱壁至少保持1厘米以上的距离，不要紧贴机箱安装。检测器应在机箱中垂直安装，以防止接触不良。

■典型应用

智能交通（检测道路上车辆通过情况。公路、高速公路、市内道路。）、停车场（检测停车位上是否有车辆停靠。交通、运输、工矿、企业、居民小区内的停车场。）、防盗监控（大型金属物品防盗监控。电信、科研、军事、金融、体育、纺织、医疗等机构的大型金属设备。）

技术参数

产品接线示意图

图1--产品接线示意图

检测器安装事项

本设备必须安装在离探测线圈尽可能近的防水防潮的环境里，本设备能否良好工作在很大程度上取决于它所连接的感应地感线圈。地感线圈的几个重要参数包括：线圈材料、线圈线径、线圈形状和是否正确施工埋设等。在安装时必须注意以下事项：

1）线圈形状及圈数

除非条件不允许，探测线圈应该是长方形。车辆检测器允许对线圈的形状和尺寸进行灵活调整，实际应用中一般线圈周长可达30米，最小可为3米。两条长边与金属物运动方向垂直，彼此间距推荐为1米。线圈长边的长度取决于车道的宽度，通常线圈两端距车道的边沿方至少保持300mm距离。当线圈周长超过25米时，通常绕三圈；当线圈周长在10～25米之间时，通常绕四圈；当线圈周长在6～10米之间时，通常绕五圈；当线圈周长在3～6米之间时，通常绕六圈；而当线圈周长小于3米时，线圈应绕更多圈。地感线圈的数目绝大部分取决于地感线圈的圆周，地感线圈的圆周越小，线圈的数目就越大。如下图2：

图2

2）地感线圈间距

当两个地感线圈相距较近，并且是接在不同的车辆检测器上时，它们平行的两边间距应至少大于2米，当它们不在同一平面内时，这一间距可减到1米。当多个地感线圈接到同一台多通道车辆检测器时，通过频率调节，车辆检测器可以避免它们之间的串扰，这一特性可用于方向判断。当用于这种功能时，两线圈间允许的间距为1米，以保证车辆在行驶方向上可以同时跨在两个线圈上。如上图1。

当两个地感线圈靠得很近，两个线圈的磁场迭加在一起，相互造成干扰，这种现象叫串扰。串扰会导致错误的检测结果和检测器的死锁。在相邻的但属于不同检测器的线圈间，要消除串扰，可以通过以下措施：

A）将相邻的线圈间距加大，必须保证探测线圈之间的间距大于2米。

B）对线圈引出导线进行良好的屏蔽，屏蔽线必须在探测器端接地。线圈电缆和接头采用多股铜导线。在电缆和接头之间不要有接线处。如果必须有接线端，也要保证连接可靠，用烙铁将它们焊接起来，并且放置于防水处。导线线径不小于1.0平方毫米，采用双层防水线。

C）安装时把相邻的线圈圈数进行灵活调整，使其两个线圈圈数不同。

3）线圈电感范围

一般对于单圈线圈，圆周长上的电感每米1.5uH，3圈线圈是每米9.3uH。双绞的馈线，每米电感为0.6uH。

4）允许的馈线长度

值得注意的是，长的馈线可能会降低检测器的灵敏度，因此应尽可能减小馈线长度。两根馈线应该双绞在一起，以减小馈线间的辐射干扰，同时可能的话，一般使用屏蔽电缆作馈线。馈线总长度一般不应大于350米。为了提高灵敏度，应保证线圈的电感量大于馈线的电感，因此对于小线圈长馈线情况，应增加线圈的圈数，线圈电感与馈线电感之比最少应为4：1。

5）金属和增强材料的影响

在线圈附近，含铁量高的金属会严重影响线圈灵敏度，像下水道井盖或类似的物体等，应避开面上可见的物体，线圈与这些物体间应留1米的空间。而埋入地下的钢筋等增强材料并不明显，但有可能对线圈灵敏度造成影响。

当存在金属物体或钢筋等增强材料时，线圈应安装在这些金属网上方50mm左右。如果允许降低灵敏度时，这一距离可减小到40mm。

如果有接触不良现象，当震动时可能会引起阻扰变化，这会反应到线圈电路中引起不可预料的变化，甚至引起线圈系统失效。

6）线缆材料

6.1线圈线

线圈线（或馈线）一般要求用绝缘导线，通常使用PVC绝缘线，但这种线过长时间后可能会出现气孔，进入潮气从而影响检测器稳定性。线圈推荐使用截面积等于或大于1.0平方毫米的绝缘的多芯铜导线。如下图3：

图3

6.2馈线

当线圈与检测器之间相距较近时，馈线与线圈线可用同一根无接头线。当距离较远，馈线需要单独使用线缆时，推荐使用带铝屏蔽网或铜屏蔽网的电缆或铠装电缆。不可使用多芯电缆且用剩余线用于传输其它信号。

7）安装地感线圈

在决定了地感线圈形状之后，必须在地面上挖槽沟（切槽宽度为5至8毫米宽，30至50毫米深）以安装地感线圈。线圈埋设首先要用切路机在路面上切出槽来，建议在地感线圈四个角上挖斜角槽沟（45度倒角），防止尖角破坏线圈电缆。同时还要为线圈引线切一条通到路边的槽。在埋设线圈电缆时，要留出足够的长度以便连接到车辆检测器，保证中间没有接头。绕好线圈电缆以后，将电缆通过引出线槽引出。输出引线是紧密双绞的形式，最少1米绞合20次，引线长度不应超过5米。由于探测线圈的灵敏度随引线长度的增加而降低，所以引线电缆的长度要尽可能短。

槽沟必须清理干净以避免任何影响线圈电缆的因素存在，将线圈电缆从槽沟的底部开始紧紧地绕着槽沟转。在密封槽沟之前，先用测量仪器检查线圈的电感值，并依需要更改（电感值为80至300μH）；然后将线圈槽沟密封，适合使用的密封剂包括水泥、沥青和人造树脂；填完密封剂后进行通地漏电测量。如下图4、5、6。

注意：密封槽沟的时候，确保密封剂（例如热沥青）的温度低于线圈绝缘体可以承受的温度，因为这可能会导致接地故障。在这种情况下，请使用耐热的绝缘电线。

图4

图5

图6

8）安装备注

A）尽量选择最短的线圈连接线，同时将之与任何输电线分开，与输电线之间的平行距离必须超过10CM，不同探测器之间的线圈连接线也必须保持距离。两边的连接线必须由控制箱开始直至探测器每米扭绞过20次。连接线不可以过相邻线圈的槽沟，同时必须确保不受机械损坏。

B）若将线圈安装在较软的地面，必须确保在其表面驶过的车辆不会导致线圈位移。每个线圈本身必须安装在一个*固定的位置。

C）线圈与相邻线圈或移动金属物体（如：滑动闸门）之间的距离必须超过1米。