Устройство для измерения скорости транспортных средств Советский патент 1982 года по МПК G08G1/01 G01P3/46 

: . - :v . . . :. .

Устройство препиазначено для измерения пространственно-временных характерйстик траНспрртны средств и может быть ишбпьаовано в аппаратуре исследования дорожного движения или в составе технических средств автоматизированных систем управления дорожным движением.

Известно устройство для измерения скорости движения транспортных средств, содержащее датчик, состоящий на главной петли и двух допслшительных петель, расположенных на расстоянии в друг от друга в плоскостях, перпендикулярных , плосхостн главной петли, концы главной петли соединены с генератором, а концы дополнительных петель попарно скручены и подключены к соответствующим усилителям, выходы которых соединены с формирователями сигналов,-выходами подключенными ко входам соответствук ших диффсренцир ощих элементов и инверторов и к одному из входов соагветствукпцего элемента ИЛИ, выход которого связан с вь1числитеяьным устройством, а другой вход подключен к выходу элемента И, входы которого соединены с одними выходами соответствующих триггеров, другие выходы которых: подключены к одним входам соответст вующих элементов И, другими входами связанных с соответствукяцими ДЕфферев цирующйми элем 1тами, а третьими входами - с выходами инверторов, вкшоче

10 ных IB цепь другого измерительного ка- : нала, подключенными, кроме того, к ; другим дифференцирующим элементам, выходы которых соединены с одними входами триггеров, другими входами

IS по дключенных к выходам элементов И, связанных с первыми дифференшсруюишми элементами, а входы элементов И, связанных с элементом ИЛИ, подключеШ к первык входам триггеЖров rii.

Недостатком этого устройства является его слсокность, обусловленная боль

шим количеством узлов измерительного преобразователя.

Известно также устройство для детектирования автомобилей, содержащее петлю, расположенную в полотне дороги,5 усилитель, подключенный к петле через фильтр и формирователь импульсов f23 .

Недостатком данного устройства является его низкая чувствительность при измерении малых скоростей движенияО

транспортных средств. Это обусловлено малым значением магнитной индукции постоянного поля (поля Земли).

Известно устройство, которое содержит два индуктивнь1х чувствительных элемен- 5 та, выход первого из которых соединен через усилитель, фильтр и аналоговое запоминающее устройство с первым входом аналого-цифрового преобразователя з .20

Недостатком известного устройства является низкая чувствительность при измерении малых скоростей движения транспортных средств.

Цель изобретения - повышение чувст- 25 вительности устройства.

Эта цель достигается тем, что в уст ройство введены источник постоянного тока, компаратор и блок задержки, причем второй индуктивный чувствительный 30 элемент вьшолнен в виде множества контуров прямоугольной формы, площадь которых с постоянным шагом дискретности убывает в направлении движения транспортного средства, а число витков кон- 35 туров пропорционально увеличивается, первый индуктивный чувствительный элемент выполнон в виде контура, стороны которого совпадают со сторонами наибольшего из контуров второго индуктивного 40 чувствительного элемента, при этом выход фильтра подключен через компаратор и блок задержки ко входу управления аналогового запоминающего, устройства и ко входу управления аналого- хифрового j преобразователя, а источник постоянного тока соединен со входом второго индуктивного чувствитеяьногчэ элемен га.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, 50 поясняющие его работу.

Устройство содержит источник 1 постоянного тока, подключенный к выводам индуктивного чувствительного элемента

2,индуктивный чувствительный элемент 55

3,подключенный через усилитель 4 и фильтр 5 ко киоау аналогового запоминающего устройства 6 и к первому входу компаратора 7, второй вход которого соединен с выходной клеммой 8 источника порогового напряжения, а выход через блок 9 задержки подключен к цепи управления аналогового запоминающего устройства 6 и aнaлoгo- ифpopoгo преобразователя Ю, вход которого подключен к выходу запоминающего устройства 6.

Индуктивные чувствительные элементы 2 и 3 уложены на проезжей части дороги, причем индуктивный чувствительный элемент 3 представляет собой контур прямоугольной формы, а индуктивный чувствительнрый элемент 2 представляет собой множество крмтуров прямоугольной формы, площадь которых с постоянным шагом дискретности убывает в направлении движения транспортного средства, а число витков контуров при этом увели чивается.

Устройство работает следующим образом.

Источник 1 постоянного тока возбуждает постоянное магнитное поле в пространстве вокруг индуктивного чувствительного элемента 2 за счет протекания по его контурам тока возбуждения I д. Взаимоиндуктивность контуров 2 и 3 равна

3-2- 3 %(f) (1

где 3 - число витков контура 3;

р - магнитная проводимость на

единице длины контура; X - координата вдоль направления

движения;

Е - длина контура 3; Vtf у - число витков индуктивного чувствительного элемента 2 на единице длины вдоль оси. Индуцируемая ЭДС определяется из выражения

е V (}

где Ул потокосцепление индуктивных

чувствительных элеМ 1{тов 2 и 3. Очевидно, что в ycтpoйcтвeiIg Ц/J,, постоянные величины. Следовательно, наводимая ЭДС линейн зависит от скорости движения транспортного средства. При этом чувствительность устройства приближенно определяется выражением

,,)

где - коэффициент усиления усилителя Из выражения (З) видно, что чувствительность первичного измерительного преобразователя может быть увеличена за счет увеличения тока возбуждения Ig Фильтр 5 сглаживает пульсации ЭДС. Высодной сигнал его 11 (фиг. 2) поступает на вход аналогового запоминающего устройства 6 и на первый вход компа ратора 7- На выходе аналогового запоминающего устройства 6 формируется сигнал 12, представляющий собой постоянное напряжение, равное наведенной ЭД Компаратор 7 сравнивает наведенную ЭДС 11с пороговым напряжением UH и вырабатывает сигнал 13, который своим задним фронтом запускает блок 9 задержки. Выхоаной сигнал 14 блока 9 задержки имеет длительность fcл. , доста точную для преобразования постоянного напряжения 12 в цифровой код с помощь аналого-цифрового преобразователя Ю. Задним 4ФОНТОМ сигнала 14 аналоговое запоминающее устройство 6 и аналогоцифровой преобразователь 10 приводятся в исходное сост.ояние. Форму л а изобретения Устройство для измерс кия скорости транспортных средств, содержащее два индуктивных чувствительных элемента, выход первого из которых соединен через усилитель, фильтр и аналоговое запоминающее устройство с первым вхо- , дом аналого-цифрового преобразователя, отличающееся тем, что с целью повыщения чувствительности, в него введены источник постоянного тока,. компаратор и блок задержки, причем второй индуктивный чувствительный элемент выполнен в виде множества контуров прямоугольной формы, площадь которых с посто$шным шагом дискретности убывает в направлении движения транспортного средства, а число витков контуров пропорционально увеличивается, первый индуктивный чувствительный элемент вьшолнен в виде контура, стороны которого совпадают со сторонами наибольшего из контуров второго индуктивного чувствительного элемента, при этом выход фильтра подключен через компаратор и блок задержки к входу управления аналогового запоминающего устройства и к входу управления аналого-цифрового преобразователя, а источник постоянного тока соединен с входом второго индуктивного чувствительного элемента. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США N 3641569, кл. 340-68, опублик. 1972. 2.Патент Франции № 1515997, кл. GO8 G 1/О1, опублик, 1966. 3.Патент Японии № 15188, кл. 101 G О, опублик. 1971 (прототип).

tttTt

tf

/

is

фиг 2