CN2738335Y - 一种金属薄膜磁电阻式车辆检测器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种金属薄膜磁电阻式车辆检测器，由金属薄膜磁电阻磁场传感器元件(3)、信号处理电路(4)、填充材料(2)和外壳(1)四部分组成。磁场传感器元件(3)采用金属薄膜磁电阻探头，车辆检测器的填充材料(2)为石蜡或环氧树脂；根据产品设计要求，磁性金属合金薄膜层被光刻成的具有1微米－200微米宽度的金属薄膜磁电阻条(8)，并在金属薄膜磁电阻条上光刻上与磁电阻条成45°角的金属电极(7)，光刻后的金属电极还将磁电阻条连接成电桥电路并将输入输出端引出；电桥的每个桥臂由1－100个金属薄膜磁电阻条(8)组成，并由金属电极串联起来。其优点在于：体积小、灵敏度高、使用寿命长、成本低，使用时埋设和更换方便，便于推广。
Description
技术领域
本实用新型属于地磁场扰动检测技术领域，特别是提供了一种金属薄膜磁电阻式车辆检测器，适用于检测机动车和自行车的通过的信息。
背景技术
现有的电磁式车辆检测技术中有棒式车辆检测器和地埋感应线圈式车辆检测器，它们较早用于检测金属车辆通过的信号。但两者体积均较大，抗电磁干扰能力差，且要求车辆通过时有一定的速度。棒式车辆检测器由于只能采用塑料管封装保护，线圈绕制的铜质漆包线极细，受车辆碾压时容易断裂；地埋感应线圈式车辆检测器，属有源检测，信号处理复杂，存在灵敏度与抗干扰性相矛盾的问题，需开挖路面埋设，对路面损坏较大。现有技术中未发现与本实用新型相同的技术。
专利89204942.1 CN2047427U(公安部道路交通管理科学研究所)描述的一种棒式车辆检测器，是在普通碳钢骨架上绕制线圈而成，是通过线圈的电磁感应信号检测车辆的通过，要求车辆通过时有一定的速度。本专利使用的传感器与其完全不同。
专利00100608.8 CN1262435A(赵东日)和专利96229969.3CN2258299(上海发事达科技发展公司)描述的一种使用地埋环形线圈传感器的车辆检测器，是依靠环形线圈谐振频率的变化检测出车辆存在的信号，描述的一种棒式车辆检测器，属有源检测，信号处理复杂，埋设时破坏路面程度较大。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种金属薄膜磁电阻式车辆检测器，不但能保证检测机动车辆的灵敏度与车辆通过时的速度无关，而且还适用于对自行车的检测。
本实用新型由金属薄膜磁电阻磁场传感器元件3、信号处理电路4、车辆检测器的填充材料2和外壳1四部分组成。磁场传感器元件3采用金属薄膜磁电阻探头，它由基片层、在基片上溅射生成的磁性金属合金薄膜层，以及金属电极层组成。磁传感器的填充材料2为石蜡或环氧树脂。根据产品设计要求，磁性金属合金薄膜层被光刻成的具有1微米—200微米宽度的金属薄膜磁电阻条8，并在金属薄膜磁电阻条上光刻上与磁阻条成45°角的金属电极7，以提高金属薄膜磁电阻探头的灵敏度和线性度，光刻后的金属电极还将磁阻条连接成电桥电路并将输入输出端引出。电桥的每个桥臂由1-100个金属薄膜磁电阻条8组成，并由金属电极串联起来。基片为玻璃、二氧化硅非晶态材料，或氧化铝等金属氧化物材料，或硅、砷化镓半导体材料；金属薄膜磁电阻条8的材料是镍铁或镍钴合金。金属电极7为金、铜、铝金属材料；金属电极7的厚度为10纳米～5000纳米。金属薄膜磁电阻条8的厚度为10纳米～5000纳米；信号放大电路与金属薄膜磁电阻探头一起组装在电路板上。
在保证车辆检测器的灵敏度和抗干扰性的前提下，为了在结构上使车辆检测器坚实耐用，整个传感器的电路板被石蜡或环氧树脂封装在塑料、铝或铜管内。
将本车辆检测器埋设在车辆通过的路面下，当一个铁磁性金属体，例如汽车或自行车，在探头上方或2-10米范围内通过时，铁磁性金属体就会使地磁场的局部分布发生改变，车辆检测器中的金属薄膜磁电阻探头就会有电压信号输出，经放大、整形、分离或展宽后通过电缆送入后续的微处理器或计算机进行分析计算，可以得到车辆计数、车型方面的信息。如果在一定区域内放置多个检测器，通过对每个传感器信号的形状、幅度、持续时间、以及信号的先后次序和时间间隔进行分析，可以得出车辆的车型、车速以及路面占有率等方面的信息。
金属薄膜磁电阻条8的磁场敏感方向为膜面内垂直于磁电阻条的方向，可以将二或三片相同的金属薄膜磁电阻探头的磁场敏感方向相互垂直安装在电路板上组成二维或三维的磁场传感器，这样车辆检测器输出的信号有利于适应不同的地磁环境和进行车辆分型。
本实用新型的优点在于：由于采用金属薄膜磁电阻磁场传感器，性能稳定可靠、抗干扰能力较强、温度变化系数小、灵敏度能满足检测大小车辆的要求，并且埋设和更换方便，由于采用全固态设计并且可以采用了铝管或铜管封装，从而大大增加了使用寿命也减小了外界环境的电磁干扰。并具有体积小、结构简单、传感器和信号处理电路可以集成、埋设时路面开挖小等优点。
附图说明
图1是本实用新型结构剖面示意图。车辆检测器的外壳1，填充材料2，金属薄膜磁电阻磁场传感器3，PCB电路板4，信号放大处理电子元件5，引出电缆线6。
图2为本实用新型的金属薄膜磁电阻磁场传感器结构示意图。金属导电薄膜层7，金属薄膜磁电阻条8，传感器因出线8。图3为本实用新型的信号放大电路原理图。阴影框部分为金属薄膜磁电阻磁场传感器3。
具体实施方式
图1～图3为本实用新型的一种具体实施方式。本实用新型由金属薄膜磁电阻磁场传感器元件3、信号处理电路4、车辆检测器的填充材料2和外壳1四部分组成。磁场传感器元件3采用金属薄膜磁电阻探头，它由基片层、在基片上溅射生成的磁性金属合金薄膜层，以及金属电极层组成。磁传感器的填充材料2为石蜡或环氧树脂。根据产品设计要求，磁性金属合金薄膜层被光刻成的具有1微米-200微米宽度的金属薄膜磁电阻条8，并在金属薄膜磁电阻条上光刻上与磁阻条成45°角的金属电极7，以提高金属薄膜磁电阻探头的灵敏度和线性度，光刻后的金属电极还将磁阻条连接成电桥电路并将输入输出端引出。电桥的每个桥臂由1-100个金属薄膜磁电阻条8组成，并由金属电极串联起来。金属薄膜磁电阻条8的材料是镍铁或镍钴合金。金属电极7为金、铜、铝金属材料；金属电极7的厚度为10纳米～5000纳米。金属薄膜磁电阻条8的厚度为10纳米～5000纳米；信号放大电路与金属薄膜磁电阻探头一起组装在电路板上。整个传感器的电路板被石蜡或环氧树脂封装在塑料、铝或铜管内。
Claims (2)
1.一种金属薄膜磁电阻车辆检测器，其特征在于：由金属薄膜磁电阻磁场传感器元件(3)、信号处理电路(4)、填充材料(2)和外壳(1)四部分组成；磁场传感器元件(3)采用金属薄膜磁电阻探头，它由基片层、在基片上溅射生成的磁性金属合金薄膜层，以及金属电极层组成；车辆检测器的填充材料(2)为石蜡或环氧树脂；根据产品设计要求，磁性金属合金薄膜层被光刻成的具有1微米-200微米宽度的金属薄膜磁电阻条(8)，并在金属薄膜磁电阻条上光刻上与磁电阻条成45°角的金属电极(7)，光刻后的金属电极还将磁阻条连接成电桥电路并将输入输出端引出；电桥的每个桥臂由1-100个金属薄膜磁电阻条(8)组成，并由金属电极串联起来。
2、按照权利要求1所述的车辆检测器，其特征在于：基片为玻璃、二氧化硅非晶态材料，或氧化铝等金属氧化物材料，或硅、砷化镓半导体材料；金属薄膜磁电阻条(8)的材料是镍铁或镍钴合金；金属电极(7)为金、铜、铝金属材料；金属电极(7)的厚度为10纳米～5000纳米；金属薄膜磁电阻条(8)的厚度为10纳米～5000纳米；信号放大电路与金属薄膜磁电阻探头一起组装在电路板上。
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| CN 200420009105 CN2738335Y (zh) | 2004-06-11 | 2004-06-11 | 一种金属薄膜磁电阻式车辆检测器 |
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| CN2738335Y true CN2738335Y (zh) | 2005-11-02 |
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|---|---|---|---|---|
| CN106482816A (zh) * | 2013-08-22 | 2017-03-08 | 蔡留凤 | 可进行车辆类型判别的称重系统 |
| CN109147345A (zh) * | 2018-07-16 | 2019-01-04 | 国创智能设备制造股份有限公司 | 智能交通微纳磁传感器 |
| CN113030803A (zh) * | 2021-03-01 | 2021-06-25 | 歌尔微电子股份有限公司 | 磁传感器、磁传感器的制备方法及电子设备 |
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