如何緩解城市交通擁堵、提高道路通行能力已經(jīng)成為當(dāng)前迫切需要研究解決的課題。如果可以根據(jù)各車道車流量來實現(xiàn)對交通信號燈的智能化控制,合理地分配交通信號燈控制時間,那么就可以提高交通系統(tǒng)效率,緩解交通擁堵現(xiàn)象。為獲取車流量相關(guān)數(shù)據(jù)必須設(shè)計一個道路車流量檢測系統(tǒng)。
針對車流量檢測系統(tǒng)的需求,本文介紹了磁阻傳感器車流量檢測原理,采用雙軸磁阻傳感器和無線通信模塊技術(shù)設(shè)計了一種車流量檢測系統(tǒng)。
檢測原理
磁阻傳感器能將車輛引起的地磁擾動轉(zhuǎn)換為清晰的電壓信號輸出。該系統(tǒng)包含了信號放大模塊、無線通信模塊等,多個地磁傳感器節(jié)點通過無線通信模塊與計算機系統(tǒng)相連,將檢測到的車流信息反饋到上位機,從而實現(xiàn)對整個路口車流的檢測。
地磁車輛檢測器是基于磁阻傳感器的車輛檢測技術(shù),具有尺寸小、安裝方便、對非鐵磁性物體無反應(yīng)、可靠性高等特點。磁阻傳感器主要利用鎳鐵導(dǎo)磁合金的磁阻效應(yīng)。磁阻傳感器的基礎(chǔ)元件是惠斯通電橋,組成電橋的電阻由鎳鐵導(dǎo)磁合金材料制成,該電阻的電阻值與偏置電流和磁場矢量之間的夾角存在一定的函數(shù)關(guān)系。
地球磁場強度很弱,在最強的兩極其強度不到1mT,平均強度約為0.06mT.車輛本身含有的鐵磁物質(zhì)會對車輛存在區(qū)域的地磁信號產(chǎn)生影響,使車輛所在區(qū)域的地球磁力線發(fā)生彎曲。在一個有限的空間里,地球磁場可以看成是均勻的,當(dāng)這個均勻磁場被鐵磁性材料(如鐵、鋼、鎳、鈷等)擾動時,它的均勻性就會受到破壞。當(dāng)車輛經(jīng)過傳感器附近,傳感器能夠靈敏感知到信號的變化,經(jīng)信號分析就可以得到檢測路面的車流信息。