CN201196839Y - 一种被动式地感线圈测速系统检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型为了解决现有技术中的技术问题，设计了一种被动式地感线圈测速系统检测装置。本实用新型公开了基于特定时间量的精确延迟控制来完成检测线圈组回路的闭合和断开，被动改变地感线圈测速系统各工作线圈的磁通量以模拟机动车在交变磁场的通过时序和状态，从而完成地感线圈测速系统测速误差的检测。检测装置包括单片机、继电器组、检测线圈组。本实用新型应用于地感线圈测速系统的检测工作，其检测工作状态与地感线圈测速系统现场实际测量工作状态接近，检测结果准确可靠、工作效率高。本装置制造成本较低。

Description

一种被动式地感线圈测速系统检测装置

技术领域

本实用新型属于计量测量领域，尤其涉及一种用于被动式地感线圈测速系统检测的装置。

背景技术

地感线圈测速系统，是目前交通控制中应用较广的一种机动车超速自动监测系统，具有性能稳定、结构简单、检测电路易于实现、成本低、维护量少、适应面广等优点。采用一组地感线圈(通常为两或三个)的测速系统，能对机动车行驶速度进行测量，其测量结果比较准确，取证能力高于通常使用的雷达测速仪，在交通管理超速监控中发挥着重要作用。

地感线圈测速系统基于电磁感应原理进行工作，其前端传感器本质为一个电涡流式传感器。环形地感线圈是由电缆线圈环绕数匝构成，埋设于路面下，通以交变电流，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。当车辆通过环形地感线圈时，金属车体切割磁通线，从而在车体内被动感应产生涡流，涡流对环形地感线圈的磁场有去磁作用，从而使环形地感线圈的电感量减少，进而改变LC谐振的频率，地感线圈测速系统的检测电路通过检测振荡电路频率值的变化即可判断机动车的通过状况。按特定距离间隔，在同一车道的路基段埋设一组呈切角矩形的环形地感线圈，每个地感线圈与测速系统相连。地感线圈测速系统对线圈进行连续快速扫描，监测车辆通过的状态和时序，从而完成车辆行驶速度测量。

在计量测量领域，为了保证量值统一或测量准确可靠，对地感线圈测速系统的测速误差进行检测是一项重要工作。在国内，地感线圈测速系统的传统检测往往依靠个别速度点的现场道路比对试验来完成，使用的比对器具多为非接触测速仪。这种方法费时费力，对试验场地、试验车辆及环境条件、人员条件等要求较高，并且无法按照地感线圈测速系统的工作原理直接进行全量程任意速度值的量值溯源。近来，国内开始出现利用信号发生器，通过向两个干扰线圈施加时间间隔可控的两个干扰信号，主动改变两个地感线圈磁通量的方法，完成任意模拟标准速度值的发生，如中国专利公开的“地感线圈式测速仪的检测方法”(申请号:200710019811.6；公开号:CN101013526A；公开日:2007年8月8日)。

然而所述现有技术存在以下不足之处:

(1)由于现有技术中利用信号发生器，即通过向两个干扰线圈施加时间间隔可控的两个干扰信号，主动对地感线圈进行干扰。这与车辆通过环形地感线圈时，金属车体切割磁通线，从而在车体内被动感应产生涡流的实际工作状态不一致。

因此所述现有技术不能真实模拟出地感线圈测速系统的现场实际工作状态，因而无法准确进行测速误差的检测。

(2)信号发生器价格昂贵，使得采用该现有技术的整套检测装置目前价格在十万元左右。造价高，对于普及应用和市政设施的建设都造成影响。

因此，该现有技术在推广应用时受到较大的限制，需要技术改进。

发明内容

本实用新型针对现有技术中地感线圈测速系统检测装置，不能真实模拟地感线圈测速系统的现场实际工作状态进行检测，并且利用信号发生器构成的整套检测装置价格昂贵，难以在地感线圈测速系统检测行业中普遍推广使用的技术问题。针对其不足，本实用新型设计了一种被动式地感线圈测速系统检测装置。本实用新型按特定行驶速度机动车通过地感线圈的状态和时序，模拟车体内被动感应产生涡流的实际工作状态，完成对地感线圈测速系统任意速度值测速误差的检测工作，使检测结果更加准确可靠。并且，本实用新型公开的被动式地感线圈测速系统检测装置使用价格较低的单片机和继电器，成本低廉，易于市场推广。

本实用新型的技术方案是:

一种被动式地感线圈测速系统检测装置，包括:控制单元，检测单元和开关，所述检测单元设置在测速区域内，所述开关与所述检测单元连接；所述控制单元与开关连接，进而控制所述开关动作。

在具体的应用中，所述控制单元为单片机3；所述检测单元为一组检测线圈4；所述开关为一组继电器5；所述单个继电器5与所述单个检测线圈4连接；继电器组5受单片机3控制产生动作。

为了实现发明目的，所述每个检测线圈4分别放置在相应地感线圈2上；所述单片机3产生一组时间延迟，并通过时间延迟控制继电器组5闭合或断开，以实现检测线圈组4回路的闭合或断开。

在具体的应用中，所述的检测线圈组4中至少包含两个检测线圈，且所述检测线圈4的面积小于地感线圈2的面积；所述检测线圈组4通过单片机3和继电器组5的驱动，被动改变地感线圈2测速系统工作地感线圈的磁通量，实现地感线圈2测速系统测速误差的检测。

在实际的应用中，所述的检测线圈组4中包含三个检测线圈，每个检测线圈分别与各自的继电器5相连；所述单片机3产生的时间延迟量取决于所述各个地感线圈之间的距离及所检测的速度值。

本实用新型的有益效果是:

由于本实用新型针对现有技术中的主动干扰技术地感线圈式测速仪检测方法的不足，依靠继电器闭合后检测线圈被动感应涡流的产生，从而改变地感线圈测速系统工作线圈的磁通量以真实模拟特定速度行驶的机动车在交变磁场的通过时序和状态，完成地感线圈测速系统测速误差的检测，使测量结果更加准确可靠。且本实用新型的检测装置价格低廉，只是采用现有技术的系统价格的十分之一左右，具有普遍推广应用的价值。

附图说明

图1为被动式地感线圈测速系统检测装置示意图。

具体的附图内容将结合具体实施方式加以说明。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步描述本实用新型。

本实用新型为一种被动式地感线圈测速系统检测装置，如图1所示，地感线圈测速系统1的三个地感线圈2分别按距离d1和d2埋设于道路下，在三个地感线圈2上方各放置一个检测线圈4，检测线圈4的面积小于地感线圈2的面积。继电器5连接在检测线圈4上；继电器5受单片机3控制产生动作。单片机3按式(1)和式(2)计算产生对应于模拟机动行驶速度值v的时间延迟量T1和T2:

$T1=\frac{d1}{v}---\left(1\right)$

$T1=\frac{d2}{v}---\left(2\right)$

单片机3首先控制第一个继电器5的闭合及断开，然后在特定时间量T1和T2的精确延迟后分别控制其余两个继电器5闭合及断开来完成检测线圈4的闭合及断开，被动改变地感线圈测速系统工作线圈的磁通量以模拟特定速度行驶的机动车在交变磁场的通过时序和状态，由地感线圈测速系统测得的速度值与模拟速度值进行比较，完成地感线圈测速系统测速误差的检测。

实施例一

本实施例对三线圈的地感线圈测速系统进行检测，三个工作地感线圈按5m和5m间隔。在三个地感线圈上方各放置一个检测线圈，检测线圈与受单片机控制的继电器相连。模拟速度设定为120.0km/h，单片机计算产生相应的时间延迟量T1＝d1/v＝150ms和T2＝d2/v＝150ms。单片机首先控制第一个继电器的闭合及断开，然后在150ms后控制第二个继电器的闭合及断开，最后再等待150ms后控制第三个继电器的闭合及断开，先后分别被动改变地感线圈测速系统三个工作线圈的磁通量以模拟120.0km/h速度行驶的机动车在交变磁场的通过时序和状态，由地感线圈测速系统测得速度值120.5km/h，得到在模拟速度120.0km/h的检测点，地感线圈测速系统的测速误差为0.5km/h。

实施例二

本实施例对三线圈的地感线圈测速系统进行检测，三个工作地感线圈按6m和6m间隔。在三个地感线圈上方各放置一个检测线圈，检测线圈与受单片机控制的继电器相连。模拟速度设定为180.0km/h，单片机计算产生相应的时间延迟量T1＝d1/v＝120ms和T2＝d2/v＝120ms。单片机首先控制第一个继电器的闭合及断开，然后在120ms后控制第二个继电器的闭合及断开，最后再等待120ms后控制第三个继电器的闭合及断开，先后分别被动改变地感线圈测速系统三个工作线圈的磁通量以模拟180.0km/h速度行驶的机动车在交变磁场的通过时序和状态，由地感线圈测速系统测得速度值181.0km/h，测速误差为1.0km/h。在该模拟速度检测点另外重复进行九次测量，得到的测速误差分别为:1.0km/h、2.0km/h、1.0km/h、0.0km/h、-1.0km/h、1.0km/h、0.0km/h、1.0km/h、2.0km/h。在模拟速度180.0km/h的检测点，地感线圈测速系统的十次测量平均测速误差为0.8km/h。

实施例三

本实施例对两线圈的地感线圈测速系统进行检测，两个工作地感线圈按5m间隔。在两个地感线圈上方各放置一个检测线圈，检测线圈与受单片机控制的继电器相连。模拟速度设定为150.0km/h，单片机计算产生相应的时间延迟量T1＝d1/v＝120ms。单片机首先控制第一个继电器的闭合及断开，然后在150ms后控制第二个继电器的闭合及断开，先后分别被动改变地感线圈测速系统两个工作线圈的磁通量以模拟150.0km/h速度行驶的机动车在交变磁场的通过时序和状态，由地感线圈测速系统测得速度值151.0km/h，得到在模拟速度150.0km/h的检测点，地感线圈测速系统的测速误差为1.0km/h。

上述技术方案只是本发明的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本发明公开了应用方法和原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本发明上述具体实施方式所描述的方法，因此前面描述的方式只是优选地，而并不具有限制性的意义。

Claims (5)

1.一种被动式地感线圈测速系统检测装置，其特征在于，所述检测装置包括：控制单元，检测单元和开关，所述检测单元设置在测速区域内，所述开关与所述检测单元连接；所述控制单元与开关连接，进而控制所述开关动作。

2.根据权利要求1所述的一种被动式地感线圈测速系统检测装置，其特征在于，

所述控制单元为单片机(3)；所述检测单元为一组检测线圈(4)；所述开关为一组继电器(5)；所述单个继电器(5)与所述单个检测线圈(4)连接；继电器组(5)受单片机(3)控制产生动作。

3.根据权利要求2所述的一种被动式地感线圈测速系统检测装置，其特征在于，

所述每个检测线圈(4)分别放置在相应地感线圈(2)上；所述单片机(3)产生一组时间延迟，并通过时间延迟控制继电器组(5)闭合或断开，以实现检测线圈组(4)回路的闭合或断开。

4.根据权利要求2或3所述的一种被动式地感线圈测速系统检测装置，其特征在于，

所述的检测线圈组(4)中至少包含两个检测线圈，且所述检测线圈(4)的面积小于地感线圈(2)的面积；所述检测线圈组(4)通过单片机(3)和继电器组(5)的驱动，被动改变地感线圈(2)测速系统工作地感线圈的磁通量，实现地感线圈(2)测速系统测速误差的检测。

5.根据权利要求4所述的一种被动式地感线圈测速系统检测装置，其特征在于，

所述的检测线圈组(4)中包含三个检测线圈，每个检测线圈分别与各自的继电器(5)相连；所述单片机(3)产生的时间延迟量取决于所述各个地感线圈之间的距离及所检测的速度值。

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