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环形线圈车辆检测器模拟应用电路资料

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楼主
ID:670318 发表于 2019-12-22 11:42 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

  •          
    实验目的
  • 观察环形线圈车辆检测器的外形和结构,理解环形线圈车辆检测系统的组成和车辆检测原理,学习检测系统的接线和环形线圈车辆检测器的使用方法。
  • 掌握环形线圈车辆检测器输出信号的意义,从而学会环形线圈车辆检测系统的使用方法。
  • 通过实验理解环形线圈车辆检测器信号调理电路的设计原理。
  •           实验设备
环形线圈(自制)、环形线圈车辆检测器(CE-L02-J9)、数字万用表、示波器、铁板(模拟车辆)、试电笔。
  •           实验内容
1.构建环形线圈车辆检测系统
  • 电源接线:
为环形线圈车辆检测器连接AC220V电源线插头。接线前,应先确定220V线插座两相中的哪一相是火线,哪一个孔是零线。之后,将220V电源线插头对应火线的那根线接在环形线圈车辆检测器接线底座的1号接线座上,零线接线底座的2号接线座上。
注意,接线的全部操作均在与电源无接触的条件下进行的,千万不可带电接线。
  • 接环形线圈及测试线:
在环形线圈两接线端上引出两条测试线,接示波器,用示波器观察整个测试过程中每一过程中,环形线圈两端波形,并记录信号幅度与频率的变化情况。
在环形线圈一条线上串接上数字电流表,分别用直流档和交流档,用于通过测量确定环形线圈的供电类型和数值。
2.环形线圈车辆检测器性能测试
(1)环形线圈工作状态参数测试:
电源、环形线圈及测试线接好后,进入测试阶段。测量车辆不在环形线圈(敏感)之外、通过线圈(有停留和通过两种方式)过程中、和再次离开环形线圈三个过程中,环形线圈检测器各继电器输出端的通、断状态。在整个测量过程中,都要观察并记录车辆各种状态下,环形线圈两端的波形、信号幅度与频率的变化情况、环形线圈的供电电流数值。
(2)环形线圈车辆检测器输出状态测试:
用铁板模拟车辆,分步进行以下测试
  • 将灵敏度DIP开关L,分别在有车和无车状态下,用万用表的电阻档,分别测量继电器K1的常开触点端、常闭触点端与它们公共端之间的电阻的变化过程,测量数据填入表12-1中,并绘出测量点之间电阻变化示意图。
  • 将灵敏度DIP开关L,分别在有车和无车状态下,用万用表的电阻档,分别测量继电器K2的常开触点端、常闭触点端与它们的公共端之间的电阻的变化过程,测量数据填入表12-2中,并绘出测量点之间电阻变化示意图。
3)将灵敏度DIP开关M和H,重复1)、2)步骤,将测量数据填入表12-1中,并绘出测量点之间电阻变化示意图。
注:实验用的检测器,其输出配置可能是一个继电器,此时,相应的测量内容应根据实际检测器的配置调整。
  •           数据处理
  • 示波器波形如下:
  • 线圈的电压、电流参数表如下:
灵敏度
车与线圈的位置时的电压V
无车
进入
保持
离开
L
3.825
3.80
3.74
3.83
M
3.831
3.82
3.73
3.83
H
3.839
3.828
3.801
3.842

(3)


车与线圈的位置
灵敏度
端子对
无车
进入
保持
离开
测量点之间电阻变化示意图
L
常开6-5
0.5Ω
0.3Ω

L
常闭6-10
1.25Ω
529.24Ω
127.62Ω

M
常开6-5
116.33Ω
0.54Ω
346.01Ω

M
常闭6-10
0.21Ω
226.51Ω
252.68Ω

H
常开6-5
247.22Ω
0.25Ω
325.02Ω

H
常闭6-10
0.38Ω
109.27Ω
19.81Ω

表12-1:灵敏度DIP开关在L、M、H位置时继电器K1的常开、常闭触点的电阻状态图
(4)


车与线圈的位置
灵敏度
端子对
无车
进入
保持
离开
测量点之间电阻变化示意图
L
常开4-3
162.71Ω
1.86Ω
174.63Ω

L
常闭4-11
0.83Ω
98.17Ω
22.05Ω

M
常开4-3
224.39Ω
0.21Ω
257.15Ω

M
常闭4-11
0.25Ω
442.01Ω
9.56Ω

H
常开4-3
105.86Ω
0.16Ω
496.61Ω

H
常闭4-11
0.24Ω
222.50Ω
13.876Ω

表12-1:灵敏度DIP开关在L、M、H位置时继电器K2的常开、常闭触点的电阻状态图
  •           实验结论
线圈车辆检测系统主要由电感线圈及与之相配套的车辆检测位组成。其中,电感线一般是由几匝金属导线绕制成空心线圈,埋设于车道的路面下,通过馈线与车辆检测器相联。
车辆检测器用高频信号驱动地感线圈,在线圈的周围就产生了交变的电磁场,这时,若有车辆通过线圈,在改变线圈周围空间的磁导率的同时切割磁感线,引起线圈电感量的变化,并进面引起线圈阻抗的变化,这将导致车辆检测器内部振荡信号频率的变化,检测电路可以检测到这一频率的变化,据此就可以达到检测车辆的目的了。

实验4 仪表放大器的制作与性能测试
  • 实验目的
  • 体验传感器信号调理电路的设计、制作过程。
  • 掌握仪表放大器的性能测试方法。
  • 掌握仪表放大器的使用方法,得到传感器信号调理的意义和思路。
  • 实验设备
数字万用表、示波器、信号发生器、直流稳压电源(需要两组独立输出)、运算放大器、电阻、电位器、覆铜板、电烙铁。
  • 实验内容
  • 仪表放大器的制作
(1)电路设计
参照图15-4-1选择你所希望的仪表放大器的品质,如精度、带宽、输入偏置电压、输入偏置电流、开环增益输入阻抗等参数,选择运算放大器。设仪表放大器的电压增益为100,设计电路参数。但要注意的一点是,仪表放大器需要一个调零电路。
图15-4-1
调零电路可用电阻通过正、负电源分压得到,供需要两个固定值电阻和一个电位器。电位器接成分压方式,其滑动端为输出,接在仪表放大器的参考端(参考教材图11-4-2) 。调节电位器,即改变仪表放大器的参考端的电平,即可以实现仪表放大器对地输出信号的零点。


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