- 觀察環形線圈車輛檢測器的外形和結構,理解環形線圈車輛檢測系統的組成和車輛檢測原理,學習檢測系統的接線和環形線圈車輛檢測器的使用方法。
- 掌握環形線圈車輛檢測器輸出信號的意義,從而學會環形線圈車輛檢測系統的使用方法。
- 通過實驗理解環形線圈車輛檢測器信號調理電路的設計原理。
環形線圈(自制)、環形線圈車輛檢測器(CE-L02-J9)、數字萬用表、示波器、鐵板(模擬車輛)、試電筆。 1.構建環形線圈車輛檢測系統 為環形線圈車輛檢測器連接AC220V電源線插頭。接線前,應先確定220V線插座兩相中的哪一相是火線,哪一個孔是零線。之后,將220V電源線插頭對應火線的那根線接在環形線圈車輛檢測器接線底座的1號接線座上,零線接線底座的2號接線座上。 注意,接線的全部操作均在與電源無接觸的條件下進行的,千萬不可帶電接線。 在環形線圈兩接線端上引出兩條測試線,接示波器,用示波器觀察整個測試過程中每一過程中,環形線圈兩端波形,并記錄信號幅度與頻率的變化情況。 在環形線圈一條線上串接上數字電流表,分別用直流檔和交流檔,用于通過測量確定環形線圈的供電類型和數值。 2.環形線圈車輛檢測器性能測試 (1)環形線圈工作狀態參數測試: 電源、環形線圈及測試線接好后,進入測試階段。測量車輛不在環形線圈(敏感)之外、通過線圈(有停留和通過兩種方式)過程中、和再次離開環形線圈三個過程中,環形線圈檢測器各繼電器輸出端的通、斷狀態。在整個測量過程中,都要觀察并記錄車輛各種狀態下,環形線圈兩端的波形、信號幅度與頻率的變化情況、環形線圈的供電電流數值。 (2)環形線圈車輛檢測器輸出狀態測試: 用鐵板模擬車輛,分步進行以下測試 - 將靈敏度DIP開關L,分別在有車和無車狀態下,用萬用表的電阻檔,分別測量繼電器K1的常開觸點端、常閉觸點端與它們公共端之間的電阻的變化過程,測量數據填入表12-1中,并繪出測量點之間電阻變化示意圖。
- 將靈敏度DIP開關L,分別在有車和無車狀態下,用萬用表的電阻檔,分別測量繼電器K2的常開觸點端、常閉觸點端與它們的公共端之間的電阻的變化過程,測量數據填入表12-2中,并繪出測量點之間電阻變化示意圖。
3)將靈敏度DIP開關M和H,重復1)、2)步驟,將測量數據填入表12-1中,并繪出測量點之間電阻變化示意圖。 注:實驗用的檢測器,其輸出配置可能是一個繼電器,此時,相應的測量內容應根據實際檢測器的配置調整。
(3) 表12-1:靈敏度DIP開關在L、M、H位置時繼電器K1的常開、常閉觸點的電阻狀態圖 (4) 表12-1:靈敏度DIP開關在L、M、H位置時繼電器K2的常開、常閉觸點的電阻狀態圖 線圈車輛檢測系統主要由電感線圈及與之相配套的車輛檢測位組成。其中,電感線一般是由幾匝金屬導線繞制成空心線圈,埋設于車道的路面下,通過饋線與車輛檢測器相聯。 車輛檢測器用高頻信號驅動地感線圈,在線圈的周圍就產生了交變的電磁場,這時,若有車輛通過線圈,在改變線圈周圍空間的磁導率的同時切割磁感線,引起線圈電感量的變化,并進面引起線圈阻抗的變化,這將導致車輛檢測器內部振蕩信號頻率的變化,檢測電路可以檢測到這一頻率的變化,據此就可以達到檢測車輛的目的了。
實驗4 儀表放大器的制作與性能測試 - 體驗傳感器信號調理電路的設計、制作過程。
- 掌握儀表放大器的性能測試方法。
- 掌握儀表放大器的使用方法,得到傳感器信號調理的意義和思路。
數字萬用表、示波器、信號發生器、直流穩壓電源(需要兩組獨立輸出)、運算放大器、電阻、電位器、覆銅板、電烙鐵。 (1)電路設計 參照圖15-4-1選擇你所希望的儀表放大器的品質,如精度、帶寬、輸入偏置電壓、輸入偏置電流、開環增益輸入阻抗等參數,選擇運算放大器。設儀表放大器的電壓增益為100,設計電路參數。但要注意的一點是,儀表放大器需要一個調零電路。 圖15-4-1 調零電路可用電阻通過正、負電源分壓得到,供需要兩個固定值電阻和一個電位器。電位器接成分壓方式,其滑動端為輸出,接在儀表放大器的參考端(參考教材圖11-4-2) 。調節電位器,即改變儀表放大器的參考端的電平,即可以實現儀表放大器對地輸出信號的零點。
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