外文翻译-环形线圈检测原理

英 文 翻 译 系 别 专 业 班 级 学生姓名 学 号 指导教师 of m, on a 0% 60%, be .5 m. by be in of l of of in L = 1)S is S ; 4 x 10-7 1; A. to of to of he as in . to on of a in LC of C be to 1) 1. F = 12 1) : L) of C) F) as be by f , so in C of of of at at to is 0 100 0 120 19 H# m - 1, of of in 00 m, in to is 000 of it to of of of n of is to a C 0 00 is of as in . C to is a of to s to it t in of It of to in of in . 14 C to of C be an 1 (6, 7 4 (11 as a to of 3 (12 of CO is a of 1 is to of of CO is to CO is of DD is to to is by 3 4 1. of by 1, is R4 of R3 of 3. be to 7 to T0 T1 2 4 S - 485 a 5 v 3 v 5. 5 v of up 125 as in . 2 V 805 V of V 13 V in of 805 of of of as in . in + 5 v, :1, 6is to by a to of to 环形线圈检测原理 环形线圈长为 2m,宽度视车道宽度而定 ,通常是覆盖一个车道的 50% 60%,不应小于 电磁场理论知道 ,任何载流导线都将在其周围产生磁场 ,对于长度为 l、匝数为 N 的螺线管型线圈 ,线圈内磁场强度均匀。其自感量为 :L=) 式中 :介质的相对磁导率 ,空气的 1; 10 为线圈的环绕面积。由于环形线圈不能完全等同于螺线管 ,考虑引入磁场的不均匀修正因子 是环形线圈的自感量 L 可表示为 :L=)由式 (2)可知 ,环形线圈的自感的大小取决于线圈的周长、环绕面积、匝数及周围的介质情况。当有车辆通过环形线圈时 ,车体上 的铁金属底板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相反的新磁场 ,导致线圈总电感量变小 ,使调谐频率偏离原有数值。该频率偏离信号经波形整形为矩形波后作为计数脉冲 ,在固定的时间窗口采样计数脉冲便可间接得到探测振荡器的频率的变化。如果将无车辆通过时的 空载频率用 示 (频率本底 ),将有车辆通过时的实载频率用 示 ,差值为$f=应的脉冲计数差值为 $。由于道路 (路面变形等 )、气环境的变化和线 圈老化以及变形等干扰因素的影响均会使空载频率 故每 10重 新标定一次 系统的设计原理及硬件系统设计原理见图 1。环形线圈通过馈线连接到隔离变压器一端 ,隔离变压器的另一端与一个电容并联 ,组成 此 1)求得 1。 f=12)式中 :L)为环形线圈与馈线的总电感量 ;C)为并联的电容 ;f)为谐振频率。由公式可以看出 ,影响频率 f 的因素只有 ,故在 环形线圈与馈线的总电感量决定了振荡频率。同时借鉴国内外同类产品的相关数值 ,确定车辆检测器线圈的振荡频率在20100形线圈的电感量为 80120线的电感量为 019 H#上其它因素的影响 ,馈线的长度设在 300 m 以内 ,以使总电感量小于 1 000离变压器初级线圈与次级线圈匝数之比为 1使线圈和馈线的总电感量如实的从初 级反映到次级 ,起隔离的作用 ,防止外界的干扰损坏内部电路。 图 1 硬件系统设计原理图 本设计中由 其频率锁定范围在 20 100 相环主要由相位比较器、压控振荡器、低通滤波器 3部分组成 ,它的基本构成见图 2。 振荡器频率跟随 荡频率 ,并将此频率送到 位比较器是一个由信号的上升沿控制的数字存储网络。它对输入信号占空比的要求 不高 ,允许输入非对称波形 ,它具有很宽的捕捉频率范围 ,而且不会锁定在输入信号的谐波。它提供数字误差信号和锁定信号 (相位脉冲 )2种输 出 ,当达到锁定时 ,在相位比较器的 2 个输人信号之间保持零度相移。 图 3 其中 14脚接 荡信号 ,4脚为压控振荡器的输出端。本电路锁相环采用的是 必须外接电容 ,7脚 )和电阻 1脚 )作为充放电元件。当锁相环 (跟踪的输入信号的频率宽度有要求时还需要外接电阻 2脚 )。由于 一个电流控制振荡器 ,对定 时电容 充电电流与从 9 脚输入的控制电压成正比 ,使 振荡频率亦正比于该控制电压。当 制电压为0 时 ,其输出频率最低 ;当输入控制电压等于电源电压 ,输出频率则线性地增大到最高输出频率。 3、 1决定。由于它的充电和放电都由同一个电容 成 ,故它的输出波形是对称方波。 定了 最高振荡频率 ,定了 最低振荡频率 3。本设计可以对 4 路信号进行检测 ,由 路线圈振荡频率输入 ,用来选择线圈的输入。 号和 3 号线圈振荡频率输入端 ,号和 4号线圈振荡频率输入端。串行通讯使用 它采用差分平衡传输数据 ,对共模信号有极好的抑制能力 ,不仅传输距离远 ,通讯可靠 ,而且使用单一 +53逻辑电平与传统数字逻辑 5。本设计中采用 片 ,使用 +5V 电源供电全双工方式 ,最高速率可达0125 。车辆检测板采用 12 通过 7805 转化为 5 V 电压供单片机及 振荡电路使用 ,又将 5 V 转化为 313 用。在电源和地线上均加抑制高频干扰的磁珠 ,并采用电容滤波 ,对于数字地与模拟地采用一点接地的方式 ,并在 7805 输出端对单片机部分增加片装滤波器 ,抑制振荡部分对单片机的串扰。 耦合振荡电路采用电容反馈三点式振荡电路 ,如图 2 所示。图中 ,两个反接的稳压管抑制正弦振