汽車對地磁場的擾動

圖1 汽車對地磁場的擾動

地球磁場的強度在0.5至0.6高斯,地球磁場在很廣闊的區域內(大約幾公里)其強度是一定的。當一個鐵磁性物體,如汽車,置身於磁場中,它會使磁場擾動,如圖1,此時,放置於其附件的地磁傳感能測量出地磁場強度的變化,從而對車輛的存在性進行判斷。

對於車輛的存在和方向檢測,不需要像對車輛進行分類時那麼詳細的信息,所以只需將磁傳感器放置在路邊,沿著被檢測的車道即可,而不需要在車道上挖坑埋入磁傳感器。三軸磁傳感器放在距地面1英尺高的位置,X、Y、Z軸方向定義如圖2所示。

車輛與磁傳感器初始化設置

圖2 車輛與磁傳感器初始化設置

沿著向上方向的Z軸磁場可用來檢測車輛的存在,如圖3所示,轎車經過時Z軸的曲線,該曲線的特點是: 當傳感器與車輛平行時出現峰值。當在車輛距傳感器1英尺的情形下,對該曲線進行平滑處理後,可用來指示車輛的存在。通過建立合適的閥值,可以濾掉旁邊車道的車輛或遠距離車輛帶來的干擾信號。

轎車經過時Z軸磁傳感器的曲線圖

圖3 轎車經過時Z軸磁傳感器的曲線圖

除了上述沿著向上方向的Z軸檢測到手磁場變化可用來檢測車輛的存在,檢測車輛存在的另一方法是觀察磁場變化的大小,也就是計算出整個地磁場在汽車經過時的磁場強度變化情況,從面判斷出有無汽車經過: 磁場的大小=(X^2+Y^2+Z^2)^1/2 。

圖4顯示了磁傳感器距車輛1 英尺、5 英尺、10 英尺和21 英尺時,一輛轎車通過所產生的曲線。在不同距離下,Z軸的曲線形狀很相似,但是信號強度卻大不相同。從1英尺到5英尺,信號強度衰減得非常快。距離越遠,數值快速衰減。當傳感器只檢測單一車道車輛,而忽略其他車道車輛的存在時,這種特點非常有用。

轎車經過時磁場強度的變化曲線

圖4 轎車經過時磁場強度的變化曲線

磁傳感器在1至4英尺的路邊檢測距離範圍內可以工作得很好。通過觀察磁場的變化,可以確定通過車輛的存在。這種檢測方法的好處是不用將傳感器及相關電路埋在地底,磁傳感器也可以安裝在鋁製外殼中。

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