【应用】高精度Roadtrax BL压电式交通传感器在交通道路监测中的应用

时间： 2018-08-23 来源：TE

技术问答

近几年来，随着国民生活水平的提高，汽车走进去了千家万户，也使得交通道路中的车辆越来越多。但是随着车流量的不断增加，交通问题越越来越多，如交通道路负荷加重、交通事故增加、道路塞车时间加长、道路破损修复次数增多等。因此，对交通道路的检测就变得越来越重要了。压电交通传感器具有良好的性能，高度的可靠性，简易的安装方法，已经成为了交通道路监测中的理想选择。这里推荐使用TE connectivity (TE)公司的Roadtrax BL 压电式交通传感器。

Roadtrax BL压电式交通传感器采用独特的聚偏二氟乙烯（PVDF）压电材料制成，具有精度高、坚固可靠、成本低、易于安装并且可以提供极高的信噪比，非常适合在交通道路监测的车速检测、车辆分类和重量测量中应用。该交通传感器采用由金属编织芯线、压电材料和金属外壳制成同轴结构，可以非常灵活地直接安装在道路中，如图1所示，且可以适合于任何的路面。

图1 Roadtrax BL压电式交通传感器的安装

Roadtrax BL压电式交通传感器采用的压电材料在受机械冲击或振动时会产生电荷（电压差）。当有压力施加到传感器上时，就产生了电荷(电压差)，而当去掉负载时，就会产生一个相反极性的信号。它产生的电压可以相当高，但传感器产生的电流却比较小。通过这种方式，将该传感器安装在道路中，当过往车辆的轮胎经过传感器时，就会产生一个与施加到传感器上的压力成正比的模拟信号，并且输出的周期与轮胎停留在传感器上的时间相同。每当一个轮胎经过传感器时，传感器就会产生一个新的脉冲，示意图如图2所示。

图2 Roadtrax BL压电式交通传感器检测轮胎

在交通道路监测中，为了更好地分别采集每条车道的数据，通常在每条车道上安装两个Roadtrax BL压电式交通传感器。在车速检测中，当检测到车轮通过第一个传感器时就启动定时器，车轮经过第二个传感器时就停止计时。然后，将已知的两传感器间距除以该间隔时间，就可以得到该传车辆通过时的速度；在车辆分类中，由于不同车型对该传感器产生的压力是不一样的，其中轿车经过时产生的信号如图3所示，摩托车经过时产生的信号如图4所示，重型卡车经过时产生的信号如图5所示。因此，可以利用各种车型所产生峰值信号的不同来进行类别统计；而在车辆的重量测量中，因为车辆通过时的压力信号和时间都已知，因此通过对受力产生的信号积分就实现对车辆重量的测量。

图3 轿车高速经过时所产生的信号图4摩托车高速经过时所产生的信号

图5 重型卡车高速经过时所产生的信号

Roadtrax BL压电式交通传感器在交通道路监测中的应用的主要特点：

·轮胎压过传感器时产生可靠的信号

·良好的动态范围-适用于大小型车辆

·减少了路面变形噪音

·高信噪比易于信号处理

·可检测低速车辆

·强度高，搬运时不易损坏

·适合于任何路面

·易于安装

·使用寿命长

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