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车检雷达接收回波电路的精确测量结果

文章出处:admin 人气:发表时间:2021-03-27 09:42

本文根据超声波激光测距原理,设计并完成了一种可应用于地磅上的汽车检测仪,用来代替传统型地感线。由于地感线对铁磁材料的化学物质比较敏感,因此地磅会损害电磁线圈检测器的一切正常工作,导致汽车误判,所以地感线在地磅称量设备中不是最佳选择。通过新的工程实践活动,说明了本设计方案具有性能平稳、功能损耗低、安装方便,能达到对地测车的要求。
目前,世界上许多国家的交通监测系统和交通数据采集系统软件都广泛地应用了磁感应传感器技术、雷达探测技术、视频无损检测技术、电子信息技术、通信技术等高科技技术,其中比较先进的车辆检测技术有:电磁线圈检测器、视频检测器、红外检测器、微波加热检测器等。考虑到成本效益和可靠性,现阶段在中国的交通流量监控系统中应用最多的还是电磁线圈检测器。对于地磅称量装置,由于地磅本身就是铁磁性材料化学制品,会危害电磁线圈检测器的一切正常工作,造成 汽车信息错误。本课题研究的关键技术是一种基于超声波激光测距原理的汽车尾气检测仪,其特点与光源、烟尘、干扰信号、有害气体等基本无关,而且安装方便,灵敏度高。
1图中所示为超声波车检器工作原理和控制模块电路车检器安装示意图1:
1.1超声车检测装置的工作原理超声车检测装置的设计主要依据超声激光测距原理,由一个采集和传送一体的摄像机采集和接收超声信号,产生并传送超声信号是一种机械波,它的作用是利用压电陶瓷片的逆压电效应,在工作电压或单脉冲电压交替变化的情况下,将电磁能量转换为机械设备的振荡产生超声信号。转换为工作电压 。激光超声测距的原理一般选择渡越时间法对超声的接收,就是利用压电陶瓷片的正向工作电压的作用使声强旋转,即:2cx李Z(1)式中,D为超声探头与被测物体中间的距离,c为物体中声波频率的传播速度。声频在空气中的传播速度为:一扣受“S(2)型,T为绝对温度,在规定测量精度不太高的情况下,一般感觉到。对于参数340耐s来说。是超声波从发射到接收雷达回波之间的时差。每个车检器由2个收车和送车一体的超声波探头组成,图1中车检器检测到挡车体与摄像头之间的间距小于某一控制参数,则认为有车通过地磅,应用2个超声波探头可以判断车的行驶方向。1.2超声车的控制模块电路超声车的关键由三大部分组成:微控制器模块、超声发送接收模块、输出模块,这三大部分又可细分为几个控制模块电路,如图2所示:
1.2.1超声发射控制模块超声换能器所需的40kHz差分信号由单片机产生。该方案使用的超声波探头为封闭式防潮照相机,适用于野外作业,应具有较高的鼓励工作电压,在这里选择超声波专用型,以提高鼓励工作电压。图中显示出发送控制模块电路图3:微处理器的脚接Pusle端,提供了40kHz的单脉冲开关管Ql,工作电压由中周升高至120V上下,载入超声波探头的两侧,由超声波换能器转换成超声波向外发送。1.2.2外置变大电路图3发送控制模块由于超声换能器具有较大的输出阻抗,所以前置放大器应具有阻抗与转换功能。中外置变大电路由一种高精密、高输人特性阻抗的仪表放大器AD620组成的差动保护放大仪,具有低偏、功率放大、高共模抑制比等特点,特别适用于用于变大器数据信号,如图4所示。由于选择了集送一体的超声波换能器,所以集送和送中间会产生影响,大量推送数据信号动能可以立即进入接收变大电路,其幅度值大于雷达回波,会促使变大电路进入饱和,电路工作不稳定。所以,前置放大器的输入端必须接站一个位置电路,通常是由一对彼此反向的二极管组成,以维持后面的电路。
三是由检波二极管、电阻、电容4C组成的三维检波电路,用来提取雷达回波数据信号的包络线;四级为工作电压比较电路,将第三级检波出的数据信号与参考脉冲信号进行比较,输出占空比数据信号。此外,还可以通过改变参考脉冲信号的大小来调节电阻1R31R4的电阻值,从而调整检车间隔。第5级为反方向电路,由单片机设计集电结输出。车检雷达接收回波电路的精确测量结果如图6一8所示。图6是滤波电路输出的波型,是检波电路输出的波型,是开关三极管甲的集电结波型。在图6中,第三个波是超声波雷达回波数据信号。
结论。
通过新的工程实践活动的验证,本设计方案能够很好的取代地磅系统软件中的地感线检测器,灵敏度高,车辆存检准确度高。并能根据车辆检测器上2个摄像头检测到车辆存在的顺序来判断车辆行驶方向,不同方位实施不同的实际操作。

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