机动车超速自动监测系统中环形线圈车辆检测器测量误差分析
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上， 定量的给出环形线圈车辆检 测器速度测量值 的估算 方法 。 ２ 检 测器 基本 工作 原 理
环形 线 圈车 辆检 测器 的传感 器端 通过馈 线 与感应 线
当有金属物体通过感应线 圈上方 时， 线圈磁通量发生变
化， 导致感应线 圈的电感值 随之变化 ， 进而改变 Ｌ Ｃ谐振 的频率 。检测器检测到这种变化后 ， 以电平、 开关量等方 式将车辆通过的信号送至监测主机 。 在机动车超速 自动监测系统 中， 车辆通过监测区域
我 国道 路 路面工 艺 复杂 、 被 测车辆 种类 繁多 ， 路基金 属 物 体 的多少 、 车辆 地 盘 的高低 、 周边 电磁 干扰 的大 小 ， 都是 影 响检 测器测 量 准 确 度 的原 因。 总体来 看 ， 可将 检 测 器测 速误 差 的来源 分为两 类 ： ３ ． １ 通过 测 速 点 的选 址 、 改 善施 工 工 艺 、 调 整检 测 器 参 数 可 以消 除的误 差
应线圈 ２ 开始振荡 ， 线圈 １ 、 线圈 ３ 、 线圈 ４ 都处于暂停工 作的状态 ； 第三、 第 四个工作周期分别启动通道 ３ 、 通道 ４ ， 其他线圈暂停工作。通过这样周而复始的顺序扫描通 道， 可 以保证在 同一 时 间 ， 只有 一 个感 应 线 圈 在 振荡 ， 这
样就避 免 了通 道 之 间 的 串扰 。 当多 个 检 测 器 同 时 使 用
高、 技术成熟 、 成本较低等优点 ， 与感应线圈等设备配合 ，
能够指示车辆 的存在或通过 ， 因而广泛应用 于停车场出 人 口、 收费 站道闸、 道路流量统计 、 闯红灯抓拍、 卡 口抓
，
拍、 超速测速抓拍等领域。在我国 ， 以环形线圈车辆检测 器为核心测量部件的机动车超速 自动监测系统 ， 占据了 我 国公路 管 理速 度监 测 仪 的半 壁 江 山 ， 作 为 强制 检 定 的 工作计量器具 ， 其速度测量 的准确性直接关 系到交通管
车 感
辆 圈 应 １ 离 线 埋设在路面下的感应线圈作为环形线圈车辆检测器 开 圈
Ｕ
调谐 电路 中的 电感 元 件 ， 与检 测 器 的振荡 回路 一 起 产 生
（ １ ０ ～ ２ ０ ｏ ） ｋ Ｈ ｚ 的Ｌ Ｃ 谐振 ， 在线圈上方形成一个检测区。
因。本文将在详细分析环形线 圈车辆工作 流程 的基础
理部 门执法 的公 正性 。
车辆 行 驶 方 向
［ ＝ ＝ ＝ ＝ ］
车 感 辆 应 进 线
人 圈
，
２
在实 际 检定 过程 中 ， 排 除施 工不规 范 、 检 测器参 数设
置不正确等因素后 ， 很 多监测系统会给 出两个速度测量 值， 其中一个在规程允许的误差范围内， 而另一个则不能 满足规 程 的要 求。在感 应线 圈中心 间距小 于 ３ ｍ 的时 候， 这种现象尤其严重 ， 而 生产厂家仅定性 的给出了原
《 计量与潮试 技． ￣ ） ２ ０ １ ４年 第４ 卷 第２期。
ｆ 一 两个 感应 线 圈间 的距 离 ， ｍ；
个 工作 周期 后 ， 检 测 器关 闭通道 １ ， 启 动 通道 ２ ， 此时 ， 感
￡ 一 车辆 通过 两个感 应线 圈 的时 间间隔 ， ｓ 。
３ 检测 器 测速 误差 来源
时， 通过时间同步器功能来协调各感应线圈的振荡次序 ， 结合 差频选 择 ， 可 以消除线 圈 间的 串扰 。
Ｊ 九 一
路基内的铁磁性物体、 电磁干扰造成的误差 ： 当铺设 感 应线 圈 的路基 内有 影 响线 圈正 常 工作 的铁 磁 性 物体 ，
或 检测 器及 感应 线 圈 附近 有较 强 的 电磁 干扰 时 ， 检 测器
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ —１ ０ —１ ５
的前、 后两个感应线 圈时 ， 检 测器将分别 给出感应信号， 监测主机接收并计算两个感应信号间的时间差， 根据预先
设 定的感应线圈间的距离 ， 按公式（ １ ） 计算车辆平均速度。
＝÷ Βιβλιοθήκη （ １ ） 式 中： 一 车辆速 度 ， ｍ／ ｓ ；
和 减 小 测 速 误 差 的方 法 。
关键词 ： 环形线 圈车辆检测器 ； 机动车超速 自动监测 系统 ； 误差
中图分 类号 ： Ｔ Ｈ ２ 文献标识码 ： Ａ 国家标准学科分类代码 ： ５ １ ０ ． ３ ０ ３ ０
Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ Ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ Ｅｒ ｒ ｏ ｒ ｓ ｆ ｏ ｒ Ｖｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ Ｌｏ ｏ ｐ Ｄｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ
陈力： 机动车超速 自动监 溺 系统 中环影 线圈车辆检泌器测量误差分析
机 动 车超 速 自动 监测 系统 中环形 线 圈 车辆 检 测 器 测 量 误 差 分 析
陈 力
（ 江苏省计量科学研究 院， 江苏 南京 ２ １ ０ （ Ｄ ７ ）
摘 要： 本文就机动车超速 自动监测系统中环形线 圈车辆检测器进行 速度测量时的误差进行 了分析 ， 指出了测速误差 形成 的原 因， 并 给出 了误差估算公 式 ’
圈相连接 ， 信号输出端与监测主机连接 ， 就构成了一个地 感线圈式测速仪。其 中， 环形线 圈车辆检测器是地感线
圈式测速仪的核心部件 ， 承担着为感应线圈提供能量 ， 检 测感应线圈电感量 ， 通过 响应预定 的电感降低 的阈值指 示检测域内车辆的存在或通过的任务。 应用 环 形线 圈车 辆检测 器测 量机 动车速 度 的示意 图
ｉ ｎ Ａｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ Ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｏｒ ｆ Ｖｅ ｉｃ ｈ ｌ ｅ Ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ｉ ｎ ｇ
Ｃ ｈ ｅ ｎ Ｌ ｉ
１ 引言
如图 １ 所示。
环形线圈车辆检测器（ 亦称地感线圈式车辆检测器）
是 目前世 界上 使用 量 最 大 的交 通 检 测 仪器 ， 具 有 捕 获率
环形 线 圈车 辆检 测器 的传感 器端 通过馈 线 与感应 线
当有金属物体通过感应线 圈上方 时， 线圈磁通量发生变
化， 导致感应线 圈的电感值 随之变化 ， 进而改变 Ｌ Ｃ谐振 的频率 。检测器检测到这种变化后 ， 以电平、 开关量等方 式将车辆通过的信号送至监测主机 。 在机动车超速 自动监测系统 中， 车辆通过监测区域
我 国道 路 路面工 艺 复杂 、 被 测车辆 种类 繁多 ， 路基金 属 物 体 的多少 、 车辆 地 盘 的高低 、 周边 电磁 干扰 的大 小 ， 都是 影 响检 测器测 量 准 确 度 的原 因。 总体来 看 ， 可将 检 测 器测 速误 差 的来源 分为两 类 ： ３ ． １ 通过 测 速 点 的选 址 、 改 善施 工 工 艺 、 调 整检 测 器 参 数 可 以消 除的误 差
应线圈 ２ 开始振荡 ， 线圈 １ 、 线圈 ３ 、 线圈 ４ 都处于暂停工 作的状态 ； 第三、 第 四个工作周期分别启动通道 ３ 、 通道 ４ ， 其他线圈暂停工作。通过这样周而复始的顺序扫描通 道， 可 以保证在 同一 时 间 ， 只有 一 个感 应 线 圈 在 振荡 ， 这
样就避 免 了通 道 之 间 的 串扰 。 当多 个 检 测 器 同 时 使 用
高、 技术成熟 、 成本较低等优点 ， 与感应线圈等设备配合 ，
能够指示车辆 的存在或通过 ， 因而广泛应用 于停车场出 人 口、 收费 站道闸、 道路流量统计 、 闯红灯抓拍、 卡 口抓
，
拍、 超速测速抓拍等领域。在我国 ， 以环形线圈车辆检测 器为核心测量部件的机动车超速 自动监测系统 ， 占据了 我 国公路 管 理速 度监 测 仪 的半 壁 江 山 ， 作 为 强制 检 定 的 工作计量器具 ， 其速度测量 的准确性直接关 系到交通管
车 感
辆 圈 应 １ 离 线 埋设在路面下的感应线圈作为环形线圈车辆检测器 开 圈
Ｕ
调谐 电路 中的 电感 元 件 ， 与检 测 器 的振荡 回路 一 起 产 生
（ １ ０ ～ ２ ０ ｏ ） ｋ Ｈ ｚ 的Ｌ Ｃ 谐振 ， 在线圈上方形成一个检测区。
因。本文将在详细分析环形线 圈车辆工作 流程 的基础
理部 门执法 的公 正性 。
车辆 行 驶 方 向
［ ＝ ＝ ＝ ＝ ］
车 感 辆 应 进 线
人 圈
，
２
在实 际 检定 过程 中 ， 排 除施 工不规 范 、 检 测器参 数设
置不正确等因素后 ， 很 多监测系统会给 出两个速度测量 值， 其中一个在规程允许的误差范围内， 而另一个则不能 满足规 程 的要 求。在感 应线 圈中心 间距小 于 ３ ｍ 的时 候， 这种现象尤其严重 ， 而 生产厂家仅定性 的给出了原
《 计量与潮试 技． ￣ ） ２ ０ １ ４年 第４ 卷 第２期。
ｆ 一 两个 感应 线 圈间 的距 离 ， ｍ；
个 工作 周期 后 ， 检 测 器关 闭通道 １ ， 启 动 通道 ２ ， 此时 ， 感
￡ 一 车辆 通过 两个感 应线 圈 的时 间间隔 ， ｓ 。
３ 检测 器 测速 误差 来源
时， 通过时间同步器功能来协调各感应线圈的振荡次序 ， 结合 差频选 择 ， 可 以消除线 圈 间的 串扰 。
Ｊ 九 一
路基内的铁磁性物体、 电磁干扰造成的误差 ： 当铺设 感 应线 圈 的路基 内有 影 响线 圈正 常 工作 的铁 磁 性 物体 ，
或 检测 器及 感应 线 圈 附近 有较 强 的 电磁 干扰 时 ， 检 测器
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ —１ ０ —１ ５
的前、 后两个感应线 圈时 ， 检 测器将分别 给出感应信号， 监测主机接收并计算两个感应信号间的时间差， 根据预先
设 定的感应线圈间的距离 ， 按公式（ １ ） 计算车辆平均速度。
＝÷ Βιβλιοθήκη （ １ ） 式 中： 一 车辆速 度 ， ｍ／ ｓ ；
和 减 小 测 速 误 差 的方 法 。
关键词 ： 环形线 圈车辆检测器 ； 机动车超速 自动监测 系统 ； 误差
中图分 类号 ： Ｔ Ｈ ２ 文献标识码 ： Ａ 国家标准学科分类代码 ： ５ １ ０ ． ３ ０ ３ ０
Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ Ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ Ｅｒ ｒ ｏ ｒ ｓ ｆ ｏ ｒ Ｖｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ Ｌｏ ｏ ｐ Ｄｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ
陈力： 机动车超速 自动监 溺 系统 中环影 线圈车辆检泌器测量误差分析
机 动 车超 速 自动 监测 系统 中环形 线 圈 车辆 检 测 器 测 量 误 差 分 析
陈 力
（ 江苏省计量科学研究 院， 江苏 南京 ２ １ ０ （ Ｄ ７ ）
摘 要： 本文就机动车超速 自动监测系统中环形线 圈车辆检测器进行 速度测量时的误差进行 了分析 ， 指出了测速误差 形成 的原 因， 并 给出 了误差估算公 式 ’
圈相连接 ， 信号输出端与监测主机连接 ， 就构成了一个地 感线圈式测速仪。其 中， 环形线 圈车辆检测器是地感线
圈式测速仪的核心部件 ， 承担着为感应线圈提供能量 ， 检 测感应线圈电感量 ， 通过 响应预定 的电感降低 的阈值指 示检测域内车辆的存在或通过的任务。 应用 环 形线 圈车 辆检测 器测 量机 动车速 度 的示意 图
ｉ ｎ Ａｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ Ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｏｒ ｆ Ｖｅ ｉｃ ｈ ｌ ｅ Ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ｉ ｎ ｇ
Ｃ ｈ ｅ ｎ Ｌ ｉ
１ 引言
如图 １ 所示。
环形线圈车辆检测器（ 亦称地感线圈式车辆检测器）
是 目前世 界上 使用 量 最 大 的交 通 检 测 仪器 ， 具 有 捕 获率