地感线圈埋设知识

地感线圈埋设知识

目前，高速公路检测交通流状态用得最多的传感器件是环形线圈，它由专用电缆绕几匝及其馈线构成，它通过一个变压器接到被恒流源支持的调谐回路，有源环形线圈构成LC调谐回路的电感部分，并要线圈周围的空间产生电磁场。当含有乌铁金属的车体进入线圈磁场范围，车辆铁构件内产生自成闭合回路的感应电涡流；此涡流又产生与原有磁场方向相反的新磁场，导致线圈的总电感变小，引起调谐频率偏离原有数值；偏离的频率被送到相位比较器，与压控振荡器频率相比较，确认其偏离值，从而发出车辆通过或存在的信号。

埋在路面下的有源环形线圈产生的电磁场有一定的作用范围，路面上部有效高度称为检测场高。场高决定开线圈的几何尺寸和匝数，约等开方形线圈边长的一半；车辆底盘高度大于场高，将无法获得车辆整体通过的有效输出，小尺寸环形线圈只能得到与单个轮轴相对应的输出信号。因此，线圈的几何尺寸应由被检车辆底盘高度决定。

环形线圈由多芯低阻抗软铜线的电缆绕成，单芯铜线直径约0.5mm,导电总截面积约为1.5mm2 (如7芯铜线)，外包聚丙烯或交键聚乙烯（XH-HW）作为绝缘层，绝缘层的平均厚度约0.8～

1.0mm；电缆外径不大于4mm，介电常数不超过

2.3，其性能指标应满足超低压（32VA以下）电缆的要求。一般将电缆绕四匝成为线圈，线圈的边长和形状（正方、长方或其它）根据需要而定，主车道的线圈大部为2m×2m的正方形；线圈加锁线后的电感量为20～2500uH（随频率而定），并在此范围内连续自动作漂移补偿，

用50Hz电源检测，线圈本身约100～150uH，加馈线后约为200～250uH；馈线长度应＜500m，最好控制在150m以内，线圈与馈线串联电阻应小于10Ω。在收费车道和入口匝道，线圈可以采用菱形、长方形和其它特种形状，以适应不同的检测需要。

线圈埋设的环境温度应为：-40℃～+80℃，电源为：220V AC±20%，50Hz±4%；功率消耗≤5W。线圈埋设点应避开铁磁体。安装时，在路面切一深约40～50mm、宽约6～8mm的矩形槽，槽底平直无金属屑，槽内干燥清洁。当线圈臵于钢筋混凝土上时，线圈距钢筋至少为50mm。放入线圈后，将馈线穿过承重管，引到路肩外侧监控机箱内与检测单元相接。槽口用胶化沥青或环氧树脂料密封，防止雨水渗入，如果槽口密封不好、槽内积水、线圈受潮将产生误报或丧失功能。馈线最好与线圈采用同规格电缆，成对拧在一起，每米缠绕16圈以止，并应进行屏蔽。埋设后的环形线圈加馈线的对地绝缘电阻＞10MΩ（DC500V）。为精确测量车速，沿车道主轴，连续布设两个线圈，线圈间距约为2～4m，相邻车道的环形线圈，距离应大于1m。

环形线圈作为传感器需和上图所示部件及监测和通信单元等其它器件组合成检测器，才能对车辆检测。线圈外的其它器件均组装在监测和通信模块上，安装在路侧的现场监控机箱内。监测单元由微处理器和存贮器等组成，能按不同采样周期对所采集的数据作预处理，并具备将处理结果存贮3-7天的容量，最后由通信单元将检测数据传输给监控计算机。

环形线圈检测器的频率、灵敏度和信号存在时间应根据使用需要进行调整。相邻线圈的工作频率应该不同，以防止相互干扰；检测器上的频率可调档级一般有4～6级，可保证相邻线圈具有不同的工作频率。灵敏度一般从0.02%～1.30%可调，车辆大小不同，检测要求的灵敏度就不一样，如自行车和摩托车要求检测灵敏度高。检测器一般有4～7档灵敏度可供选用，应该注意的是过高的灵敏度使邻近线圈相互干扰的可能性也加大。当环形线圈用来控制收费车道的开闭时，需对继电器的开闭时间（存在时间）进行调整。