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地感线圈的原理及全新科学的检测方法

江苏省计量科学研究院

林仲扬

地感线圈检测的基本原理:

感应式地感线圈检测系统由两个部分组成，检测器模块和感应线圈及引线，检测器振荡电路驱动能量（10-200KHZ）通过线圈而产生一个电磁场。地感线圈感应器形成一个调解电路。线圈作为一个传感器。当有金属物体通过磁场时，引起磁通量的变化，产生旋流，旋流将会在导体中被感应到。由于地感线圈的电感与磁流成比例的，这就导致了地感线圈的电感系数的减少。检测器检测到这种变化并驱动其电子输出。地感线圈和引入线是检测系统的感应部分，并且具有阻抗和电容（线与线之间及线与地之间的电容）。线被环绕起来开形成线圈（通常绕二至四圈），此处的磁场更为集中，形成一个检测区。所有运载电流的导体或线由于电流通过线体而产生磁流。这种磁流的结果就是被称为电感的电流性质，电感量以亨利（H）来衡量的。

如图所示：在车辆行进方向上，同一车道的道路路基段埋设一组（2个）感应线圈，尺寸为1.2至2米的呈长方形的环形线圈。当车辆分别经过两个线圈时，由于线圈电感量的变化，车辆的通过状态将被检测到，同时状态信号传输给车辆检测器，由其进行采集和计算出车辆行驶的速度。

L1

L2

T0 T1T2

L1为车辆行驶过线圈1时检测器所采集到的信号；L2为车辆行驶过线圈2时检测器所采集到的信号。

时间差: TA=T1-T0（ms）

车辆行驶速度：V=S/TA S为两个触发信号间距离

地感线圈的检测方法

地感线圈的检测方法，现在国内乃至国外都是用汽车以不同的速度行驶过

地感线圈，从而与测速监控系统所测的速度进行比对，来完成检测任务。汽车的车速一般都是用雷达测速仪、激光测速仪或者用光栅原理的光电位移测速仪来

监视的。

由于这类检测方法都是需要用汽车去跑，所以存在着以下缺点：

1、安全性

我们知道交通治安卡口电子警察和高速公路固定点测速监控系统，安装的地点不同，交通情况不同，我们用汽车去跑较高的速度是非常危

险也不实际的。

2、准确性

由于的坡度情况不同，风向情况在随即变化，所以汽车无法以准确恒定的速度行驶，使得汽车的标准速度的准确性不高（大概在

±1km/h～±5 km/h）。

3、重复性

由于以上的不可克服的条件存在，无法进行计量数据再现。

4、同点检测性

在汽车行驶过程中，很难把握好雷达测速仪等和地感线圈同时在同一点记录下数据，也就是说地感线圈所测的速度可能和标准器所测的

速度不是一个点的速度。

5、速度的性质不同

标准器所测的速度是一个即时速度，或者用多个即时速度的平均值，也是平均即时速度。而地感线圈所测的速度是两个线圈之间的平均速

度。

综上所述目前国内乃至国外所使用的检测方法是不适合检定以地感线圈为测速原理的测速装置。

笔者通过对地感线圈为测速原理的测速装置的研究，翻阅了有关的资料，做了大量的试验，并成功地设计成地感线圈检定装置。创立了一种全新的、科学的检定方法，并已获得了国家专利。

其检测原理是，在两个地感线圈中央放上两只传感器，如图

由地感线圈检定装置先给干传感器3输入一个脉冲信号，再给传感器4输入一个脉冲信号，两个脉冲信号相隔时间T

T=S/V

其中S：地感线圈1与地感线圈2之间的距离（可以用尺子测量出来）V：想要检测的车速（如：20km/h、80 km/h、100 km/h、200 km/h等）。

传感器3和传感器4中分别产生一个电磁场，模拟汽车行驶时引起地感线圈1与地感线圈2的磁通量变化，产生旋流，检测器检测到信号后计算出地感线圈所测的车辆速度值。

这种检定彻底解决了用汽车去跑检测方式的全部缺点，能够更加准确地检测地感线圈的测速误差，其准确度可达到万分之一，甚至更高。