磁阻傳感器在車流量檢測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用

    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(shí)現(xiàn)對(duì)交通信號(hào)燈的智能化控制，合理地分配交通信號(hào)燈控制時(shí)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(jì)一個(gè)道路車流量檢測(cè)系統(tǒng)。

    針對(duì)車流量檢測(cè)系統(tǒng)的需求，本文介紹了磁阻傳感器車流量檢測(cè)原理，采用雙軸磁阻傳感器和無線通信模塊技術(shù)設(shè)計(jì)了一種車流量檢測(cè)系統(tǒng)。

    檢測(cè)原理

    磁阻傳感器能將車輛引起的地磁擾動(dòng)轉(zhuǎn)換為清晰的電壓信號(hào)輸出。該系統(tǒng)包含了信號(hào)放大模塊、無線通信模塊等，多個(gè)地磁傳感器節(jié)點(diǎn)通過無線通信模塊與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相連，將檢測(cè)到的車流信息反饋到上位機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)路口車流的檢測(cè)。

    地磁車輛檢測(cè)器是基于磁阻傳感器的車輛檢測(cè)技術(shù)，具有尺寸小、安裝方便、對(duì)非鐵磁性物體無反應(yīng)、可靠性高等特點(diǎn)。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(chǎng)矢量之間的夾角存在一定的函數(shù)關(guān)系。

    地球磁場(chǎng)強(qiáng)度很弱，在最強(qiáng)的兩極其強(qiáng)度不到1mT，平均強(qiáng)度約為0.06mT.車輛本身含有的鐵磁物質(zhì)會(huì)對(duì)車輛存在區(qū)域的地磁信號(hào)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(gè)有限的空間里，地球磁場(chǎng)可以看成是均勻的，當(dāng)這個(gè)均勻磁場(chǎng)被鐵磁性材料（如鐵、鋼、鎳、鈷等）擾動(dòng)時(shí)，它的均勻性就會(huì)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(hào)的變化，經(jīng)信號(hào)分析就可以得到檢測(cè)路面的車流信息。