基于磁感線(xiàn)圈的車(chē)流量檢測的研究
2 鎖相環(huán)檢測頻率變化
NE567是音頻解碼集成電路,其基本組成為鎖相環(huán)、直角相位檢波器、放大器和一個(gè)輸出晶體管。NE567的基本狀況猶如一個(gè)低壓電源開(kāi)關(guān),當其接收到一個(gè)位于所選定的窄頻帶內的信號時(shí),開(kāi)關(guān)就接通。此芯片所能檢測到的中心頻率范圍為0~500 kHz,檢測帶寬可以設定為中心頻率14%內的任何值,另外輸出開(kāi)關(guān)延遲也可以根據外電阻和電容改變。內部結構如圖3所示。本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/176080.htm
2.1 檢測原理
將振蕩電路的輸出信號接NE567芯片的輸入引腳,設定芯片外部器件參數,使得當無(wú)車(chē)經(jīng)過(guò)時(shí)輸入頻率不在環(huán)路鎖定范圍內,而有車(chē)經(jīng)過(guò)時(shí),環(huán)路立即鎖定,使得輸出引腳8由高電平轉換成低電平,從而只需檢測一段時(shí)間內8引腳低電平的次數即可得到車(chē)流量。
2.2 中心頻率的確定
在系統中,中心頻率即是有車(chē)輛經(jīng)過(guò)時(shí)的諧振頻率。芯片外部的R1,C1用來(lái)設定中心頻率的大小,可以用公式f0=1.1/(R1C1)設定。其中f0單位為kHz,R1單位為kΩ,C1單位為μF。R1范圍為2~20 kΩ,可以先設定R1的大小,再根據頻率跟電阻求出電容大小。
2.3 帶寬的確定
NE567能根據外部參數設定檢測范圍,也即檢測帶寬。帶寬由公式確定。其中BW單位為中心頻率的百分數,Vi單位為V且需滿(mǎn)足Vi≤200 mV,f0單位為kHz,C2單位為μF。開(kāi)始時(shí)可以將C2選擇成2C1,隨后根據需要調整C2的大小。
除了對上述中心頻率和帶寬的確定外,還需調整C3的大小,以避免重復檢測。
2.4 參數的設置
由頻率設定公式,已知f0=440 kHz,得R1C1=2.5,可以設定R1=2.5 kΩ,C1=1 nF。再根據帶寬公式設置C2=50 nF,電容C3則需具體情況來(lái)調整,對于8引腳上負載RL的確定,由于RL上最大課吸收電流為100 mA,當電源為5 V時(shí),負載RL最小為5 kΩ,因此設定RL=10 kΩ。除此之外,NE567芯片3引腳接輸入信號,7引腳接地,4引腳接電源。當NE567的3引腳接受到一個(gè)帶寬內信號時(shí),芯片內部三極管導通,電源通過(guò)RL后接地,8引腳有高電平變成地電平,因此只需檢測在一段時(shí)間內8引腳低電平的次數即可檢測車(chē)流量。
3 仿真實(shí)驗
圖4和圖5分別為無(wú)車(chē)經(jīng)過(guò)和有車(chē)經(jīng)過(guò)時(shí)的正弦振蕩信號。由圖4可知無(wú)車(chē)經(jīng)過(guò)時(shí)振蕩頻率為485 kHz,圖5中顯示有車(chē)經(jīng)過(guò)時(shí)振蕩頻率為444 kHz,分別與理論值的480 kHz和441 kHz相比相差很小,且頻率改變量為41 kHz,小于中心頻率的14%,滿(mǎn)足NE567芯片的使用要求,證明了此系統的正確性。
4 結語(yǔ)
本文針對午流量檢測部分做了較為系統的分析,此檢測系統已通過(guò)仿真實(shí)驗得到驗證,并在檢測模型中已經(jīng)通過(guò)。其中的參數足根據設定模型而設計,在工程設計中,具體參數還需根據情況而定。
評論