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环形线圈检测器及其应用4页环形线圈检测器是一种种电磁检测器，它主要由一个环形线圈构成，用于检测周围的磁场，从而检测到可能存在的金属或其他导电材料。
环形线圈检测器广泛用于各种工业应用中，比如金属探测、无损检测、矿业勘探等等。
环形线圈检测器的工作原理是利用法拉第电磁感应原理，当金属或其他导电材料靠近环形线圈时，会在其周围产生一个额外的磁场，这个磁场会引起环形线圈内的电流变化。
通过测量这个电流变化，就可以检测到金属或其他导电材料的存在。
环形线圈检测器有很多优点，例如精度高、灵敏度好、不需要接触被检测物等等。
因此，它被广泛用于各种金属探测、无损检测和矿业勘探等领域。
金属探测是环形线圈检测器最常见的应用之一。
它被广泛应用于安全检查、金属回收、考古发掘等领域。
例如，在安全检查中，安检人员会使用手持的环形线圈检测器对乘客和行李进行检测，以便查找携带危险金属的人员。
在金属回收方面，环形线圈检测器可以检测到被混杂在垃圾里的金属，从而提高回收效率。
在考古发掘中，环形线圈检测器也是必不可少的工具，因为它可以帮助发掘人员找到埋藏在地下的金属物品。
无损检测是另一个环形线圈检测器的应用领域。
它被广泛用于汽车、火车、飞机和其他各种工业设备的检测中。
例如，在汽车工业中，环形线圈检测器可以检测到发动机和传动系统中的缺陷，从而提高车辆的品质和寿命。
矿业勘探也是环形线圈检测器的重要应用领域之一。
它被广泛用于寻找矿物资源、地下水和其他地下资源的勘探中。
例如，在石油勘探中，环形线圈检测器可以检测到地下的油藏，从而帮助勘探人员确定最佳的钻井位置。
课程设计（论文）-基于环形感应线圈的车辆检测器设计基于环形感应线圈的车辆检测器设计1任务要求1.1任务要求本课程设计的主要任务是设计基于环形感应线圈的车辆检测器，要求运用PROTEL电路设计与制版工具对环形感应线圈车辆检测器进行硬件电路设计1、熟悉环形线圈车辆检测器的工作原理;2、了解环形线感应线圈的原理和输出信号的特点;3、设计出可将环形线感应线圈的电感变化信号转换为频率变化信号的振荡电路;4、设计出放大、滤波和整形处理电路1.2原理介绍检测器的工作原理:环形感应线圈车辆检测器又称为地感，多为埋设式检测系统一种基于电磁感应原理车辆检测器, 它的传感器是一个埋在路面下, 通有一定工作电流的环形线圈。
当车辆通过环形地埋线圈或停在环形地埋线圈上时, 车辆自身铁质切割磁通线, 引起线圈回路电感量的变化, 检测器通过检测该电感量就可以检测出车辆的存在, 检测这个电感变化量一般来说有两种方式: 一种是利用相位锁存器和相位比较器, 对相位的变化进行检测; 另一种方式则是利用由环形地埋线圈构成回路的耦合电路对其振荡频率进行检测。
本设计采用了后一种检测方式。
感应式环形线圈行驶车辆检测器具有性能稳定、性价比高、工程应用方便、免维护、技术不复杂等特点, 目前在工程上应用很广。
1基于环形感应线圈的车辆检测器设计2 总体方案选择与设计2.1 背景2.1.1车辆检测系统概述随着经济技术的发展，城市化的迅速推进，带来了机动车数量的迅速增长，造成城市道路交通的需求严重不平衡，因此智能交通成为当前缓解交通拥挤的重要手段。
自适应交通信号控制系统是智能交通控制系统的核心，能够根据实际车流量的状况，在线实时地自动调整信号控制参数以适应交通流的变化。
道路交通流信息(包括交通流量、车速、行程时问、车道占有率以及车流密度等参数)是制定道路发展规划，安排道路养护经费规划和养护生产作业的主要依据，也是向交通城建规划与环保以及公安交通管理部门提供改善、优化道路交通的实际参考资料和数据。
高速公路监控设施通信规程第2部分环形线圈车辆检测器JT/T高速公路监控设施通信规程第2部分环形线圈车辆检测器 1范围JT/T 的本部分规定了环形线圈车辆检测器的通信规程，并给出了通信过程中采用的数据格式本部分适用于高速公路监控系统中的上位机与安装于路侧的环形线圈车辆检测器之间的数据通信过程 2术语和定义下列术语和定义适用于JT/T 的本部分交通量单位时间内通过高速公路某一断面的直接检测统计未经折算的车辆数平均行车速度单位时间内，通过高速公路某一断面的车辆行车速度的平均值，即：式中：——平均行车速度，单位为千米每小时(km/h)；vi——第f辆车通过断面的行车速度，单位为千米每小时(km/h)； n——单位时间内通过断面的未经折算的车辆数车道时间占有率单位时间内，通过高速公路某一车道断面的所有车辆占据这个车道断面的时间与单位时间长度的比值称为车道占有率，以百分数表示，即：式中：——车道占有率；——单位时间内所有车辆占据车道断面的时间，单位为秒(s)； T一单位时间长度，单位为秒(s)平均车头时距单位时间内，所有相邻车辆前端经过同一车道某一断面的时间间距的平均值平均车长单位时间内，经过车辆检测器的所有车辆长度的平均值车辆检测断面高速公路上车辆检测器所在位置覆盖各车道的横向范围 3通信规程基本要求车型检测应能在每一车道按车长分类检测出二轮大型摩托车以上的所有类型的机动车数据采集应能检测每一车道的交通量、平均行车速度、车道时间占有率、平均车头时距和平均车长等数据数据预处理具有数据预处理功能，能按1，5，15，30和lh，进行交通量、平均行车速度、车道时间占有率、平均车头时距和平均车长等数据的预处理逻辑识别当同一辆车作用在相邻两车道的两个线圈时，应能进行逻辑识别，只输出一个车道的检测信息工作状态检测应能自动检测设备工作状态，至少能检测电源工作状态、机箱门开闭状态、车辆检测板工作状态和线圈工作状态参数设置应能设置取样周期、线圈存在与否、车辆长度分类等参数数据存储能存储不小于7d的检测数据，并具有通信接口，可在车辆检测器处直接将存储的数据输出到指定设备复位应在复位30s后自动恢复正常状态，原有存储数据保持不变 4通信规程字符编码采用“编码独立”的信息文电，即二进制数据信息文电格式信息文电标题采用单码组传输的形式，信息文电标题数据块的定义见表l 表1标题数据块的定义序号名称长度说明 l码组序号l取值十六进制 2设备分类1分类代码为十六进制01H3设各地址1用于对设备进行定位，芷向信息文电为目的地址，反向信息文电为源地址4正文长度2信息文电正文的长度，先传高位，后传低位信息文电分类信息文电内容分为时间设定、数据取样周期设定、车长分类设定、车道线圈设定、交通数据请求、交通数据信息、设备状态数据请求和设备状态数据信息时间设定信息文电信息文电长度时间设定的信息文电长度为八字节信息文电传输时间设定的信息文电内容由上位机发往车辆检测器，采用广播方式信息文电内容时间设定的信息文电内容见表2 表2时间设定的信息文电内容序号名称长度说明 l信息编码l取值十六进制O1H2年2取当前日期中年份，先传高位，后传低位 3月11-12，取当前日期中月份 4日l1-31，取当前日期中日 5时10-23，取当前时间小时6分10-59，取当前时间分钟 7秒1O-59，取当前时间秒取样周期设定信息文电信息文电长度取样周期设定的信息文电长度为三字节信息文电传输取样周期设定的信息文电内容由上位机发往车辆检测器，应答为肯定应答或否定应答信息文电格式取样周期设定的信息文电格式见表3 表3取样周期设定的信息文电格式序号名称长度说明 l信息编码l取值十六进制02H2取样周期2单位：s“0”表示禁止数据采集，先传高位，后传低位车长分类设定信息文电信息文电长度车长分类设定的信息文电长度为N+I字节，其中Ⅳ为车长分类数量，可根据应用需要取值信息文电传输车长分类设定的信息文电内容由上位机发往车辆检测器，应答为肯定应答或否定应答信息文电格式车长分类设定的信息文电格式见表4表4车长分类设定的信息文电格式序号名称长度说明 l信息编码1取值十六进制03H2车长类型l长度上限l单位：车长类型l长度在O m至车长类型I长度上限数值之间3车长类型2长度上限1单位： m车长类型2长度在车长类型1长度上限至车长类型2长度上限之间…………N+1车长类型N长度上限l单位： m车长类型Ⅳ长度在车长类型N-l长度上限至车长类型N长度上限之间车道线圈设定信息文电信息文电长度车道线圈设定的信息文电长度为33字节信息文电传输车道线圈设定的信息文电内容由上位机发往车辆检测器，应答为肯定应答或否定应答信息文电格式车道线圈设定的信息文电格式见表5 表5车道线圈设定的信息文电格式序号名称长度说明 l信息编码l取值十六进制04H2线圈l数据1为线圈存在标志，O表示线圈不存在或未使用，1表示线圈存在；2为线圈方向标志，0表示后向线圈．1表示前向线圈；3～8为线圈所在车道编号，在车辆检测器安装路段内，面向终点方向，从左至右车道号从l开始按顺序递增，包括硬路肩 3线圈2数据1同上33线圈32数据1同上交通数据请求信息文电信息文电长度交通数据请求的信息文电长度为一字节信息文电传输交通数据请求的信息文电内容由上位机发往车辆检测器，应答为交通数据信息或否定应答信息文电格式交通数据请求的信息文电格式见表6 表6交通数据请求的信息文电格式序号名称长度说明 1信息编码l取值十六进制11H交通数据信息文电信息文电长度交通数据信息文电长度为8+M×(6+N)字节，其中M为车道数目，N为车长分类数目信息文电传输交通数据信息文电内容由车辆检测器发往上位机，是对交通数据请求的正确应答信息文电格式交通数据信息文电格式见表7，表7中车道数据块的定义见表8 表7交通数据信息文电格式序号名称长度说明 l信息编码l取值十六进制12H2年2取当前日期中年份，先传高位，后传低位 3月1l-12．取当前日期中的月份 4日l1-31，取当前日期中的日 5时10-23，取当前时间中的小时 6分10-59，取当前时间中的分钟 7秒10-59，取当前时间中的秒8车道l数据块6+N定义见表8 9车道2数据块6+N定义见表8 …………………………7+M车道M数据块6+N定义见表8表8车道数据块的定义序号名称长度说明 1车道号l1-162平均行车速度1单位：千米／小时(km/h) 3车道时间占有率1单位：% 4车头时距2单位： 5平均车长l单位： 6车长类型l交通壹l单位：辆 7车长类型2交通量l单位；辆6+N车长类型N交通量1单位：辆工作状态请求信息文电信息文电长度工作状态请求的信息文电长度为一字节信息文电传输。
环形线圈检测器及其应用2009011497 崔作鹰(清华大学自动化系，自02班，北京,100084)摘要:本文详细介绍了环形线圈检测器在智能交通方面的应用，对其前景做了自己的分析。
关键字:智能交通环形线圈检测器目录:1引言2主要功能3基本工作原理4数据处理及运动建模5使用效果及缺陷6前景及发展方向7参考文献1引言随着车辆的增多和交通的和飞速发展，在道路交通管理与控制中对交通信息的需求越来越多。
交通信息的采集是通过车辆检测器实现的，车辆检测器根据采用的不同技术主要分为线圈检测、视频检测、微波检测、雷达检测、激光检测等。
其中，环形线圈检测器具有低成本、高检测精度、高可靠性、全天候工作的优点，是目前应用最广泛的车辆检测器。
从早期进口国外产品开始, 经过多年的消化吸收和不断创新，目前国产环形线圈车辆检测器也已具备了过硬的质量。
2主要功能1)交通信息采集及处理功能:交通信息采集是检测器基本功能，检测器通过检测线圈感应量的变化判断车辆的有无，然后CPU对数据进行计算后得出车流量、平均速度、时间占有率、平均车长、平均车间距等信息。
2)数据储存功能:检测器可储存计算后得到的数据。
如果通信中断，可由通信端口上传历史数据到便携电脑和数据中心，保持数据完整。
3)故障检测功能:检测器具备对线圈短路故障的检测。
在发现故障时，检测器能上传故障信息。
所存储的信息能在检测器或与检测器相连的外部设备上显示查阅。
以代码或文本形式记录下故障类型和细节;故障发生的时间、故障清除的时间可以通过维护工具和中心系统查询。
adership: Luo Mingjun, rectification time: before September 25th, insist for a long time) 1, 2, to further improve research, solve thoroughly, not solid, the effect is not obvious. The major issues and enterprises it is a matter of security bureau year development, the vital interests of the problem, determine the research topic, by members of the Party led research. Basic research to see the truth, to the truth, do not say hello, not pre arranged. After the investigation to submit the research report. 3, insist on grassroots party members take the lead in implementing the line. <. In the construction of work style building long-term mechanism views > and < on the depth of the grassroots, the people, promoting harmony activities notice >, more mines and enterprises, solve the masses of grassroots leaders, mine is not enough. 4, contact a crowd. Combined with the"grassroots cadres contact farmers" activities and each cadres tocontact a people, by4)通信功能:检测器标准配备若干通信接口，通过串口，可实现GPRS，CDMA的通信方式。
几种主要车辆检测器的对比几种主要检测技术的对比道路交通信息采集是智能交通系统的一项重要内容。
在道路交通信息采集技术中，环形线圈车辆检测器因其技术成熟、易于掌握、初期建设成本较低而成为当前国内用量最大一种检测设备。
但是，环形线圈检测器同时具有获得的信息量少,难于安装和较低的灵活性等缺点。
为克服以上不足，微波车辆检测器和视频车辆检测器技术得以发展并应用于城市道路和高速公路的交通信息检测。
下面对几种检测技术的优缺点做具体分析随着道路交通检测技术的发展，基于视频图像处理、模式识别技术的视频车辆检测器应运而生。
视频车辆检测器具有采集信息量大、区域广泛、设定灵活、调整维护简便等特点，与传统的交通信息系统采集技术相比，视频检测器可提供现场的视频图像。
1.地感线圈环形线圈车辆检测器是传统的交通检测器，其工作原理为在道路上埋设感应线圈，感应线圈与车辆检测器连接。
当车辆经过线圈时，由于线圈电感量的变化，车辆的通过状态变化将被检测到，同时将状态信号传输给车辆检测器，由其进行采集和计算。
环形线圈车辆检测器相对于其他检测器具有低成本、高可靠性、高检测精度、全天候工作的优点，是目前应用最广泛的车辆检测器。
缺点：1、按照环形线圈施工要求，检测线圈在初次安装时要切割路面，植入环形检测线圈。
封路施工不可避免会造成交通阻塞，对于城市主干道交通产生影响。
2、埋植线圈的切缝容易使路面受损，缩短路面及检测线圈的使用寿命。
实际使用中尤其对沥青路面的损坏更为严重，导致检测线圈的损毁率居高不下，使用和维护成本上升，影响系统的可用性。
3、检测线圈容易受到路面下沉、裂缝、冰冻等环境影响，产生误报。
4、受自身测量原理限制，当车流拥堵、车辆间距较小时，其测量精度大幅度下降，不适于城市交叉路口交通流检测。
5、环形线圈车辆检测器一经设置即固定不变，在道路通行状况改变时调整困难。
2.微波车辆检测器微波车辆检测器是以微波对车辆发射电磁波产生感应原理为基础。
以RTMS微波为例，其工作方式为：悬挂于路侧，在扇形区域内发射连续的低功率调制微波，并在路面上留下一条长长的投影。
3.4.1工作原理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。
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2x m N L R R =+ （3-2） 式中：1m R Aμ=—铁心的磁阻； 000R A δμ=—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。
汽车这里取δ足够大, 并且μ>>μ0, 所以认为R m 很小,即R m<<R 0,所以式(3-2)变为：200x N L A δμ≈（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：()()1U s U s = （3-4）()()()()()()2121[]1f U s U s I s I s sC U s U s sC -===- （3-5）利用电感分压式有：()()211x xx xsL L U s U s U sL sL L L ==++ （3-6）我们知道：()()()()()1U s U s Z s I s I s ==（3-7） 将式(3-4)(3-5)(3-6)代入式(3-7)得：()111xZ s L sCsC L L ==+ （3-8） 式中, 1xLC C L L =+。
环形线圈车辆检测原理环形线圈车辆检测原理是一种常见的路面车辆检测方法。
它是利用感应原理来检测路面行驶车辆的存在和通过情况，可应用于交通控制、道路计费、交通电子警察等场景中。
本文将介绍环形线圈车辆检测原理的工作过程和优点。
工作原理环形线圈车辆检测系统由一个或多个环形线圈组成。
每个环形线圈都由一些细导体线缠绕在一个软铁环上。
这些导体线与软铁环构成了一个电感器，在有车辆存在时可感测到其磁场的变化。
当有车辆驶过环形线圈时，车辆的金属部分与环形线圈产生感应，使得线圈内的磁通量发生变化。
这个变化产生后，环形线圈的电路就会发生变化，进而产生电流和电压的变化。
为了感知到车辆行驶的不同状态，环形线圈要经过合适的配合和控制。
例如，当环形线圈感收到车辆的存在信息时，系统会开始计时。
当车辆通过时，在适当的时间里，环形线圈将再次感测到车辆的存在。
此时，输入到系统中的电信号将被处理，以检测车辆的流速和通过时间等信息。
优点1. 环形线圈可用于不同部位的车辆检测，如道路桥梁、停车场、收费站等多个应用场景。
2. 环形线圈的工作原理基于感应原理，使用方便、可靠性高。
3. 环形线圈可以检测车辆的存在、车速、流量等信息。
4. 环形线圈的数据可以通过连接到计算机的方式来处理并记录，实现管理和统计分析。
5. 环形线圈具有较高的灵敏度和长的使用寿命。
在总体方案上，环形线圈技术与其他的车辆检测技术相比，具有功耗小、维护成本低、布设工作方便等特点。
总结环形线圈车辆检测技术是一种使用广泛的路面车辆检测方法。
它通过感应原理实现车辆的检测，并具有多种优点，如适用性广、使用方便、数据处理便捷等。
因此，环形线圈车辆检测技术在交通控制、收费站、停车场等场景中得到了广泛的应用。
同时，随着的技术的不断进步，环形线圈车辆检测技术将会有更广泛的应用和更好的效果。
