基于磁感线圈的车流量检测的研究

作者：时间：2012-10-21来源：网络收藏

2 锁相环检测频率变化
NE567是音频解码集成电路，其基本组成为锁相环、直角相位检波器、放大器和一个输出晶体管。NE567的基本状况犹如一个低压电源开关，当其接收到一个位于所选定的窄频带内的信号时，开关就接通。此芯片所能检测到的中心频率范围为0～500 kHz，检测带宽可以设定为中心频率14％内的任何值，另外输出开关延迟也可以根据外电阻和电容改变。内部结构如图3所示。

本文引用地址：http://www.amcfsurvey.com/article/176080.htm

2．1 检测原理
将振荡电路的输出信号接NE567芯片的输入引脚，设定芯片外部器件参数，使得当无车经过时输入频率不在环路锁定范围内，而有车经过时，环路立即锁定，使得输出引脚8由高电平转换成低电平，从而只需检测一段时间内8引脚低电平的次数即可得到车流量。
2．2 中心频率的确定
在系统中，中心频率即是有车辆经过时的谐振频率。芯片外部的R1，C1用来设定中心频率的大小，可以用公式f0=1．1／(R1C1)设定。其中f0单位为kHz，R1单位为kΩ，C1单位为μF。R1范围为2～20 kΩ，可以先设定R1的大小，再根据频率跟电阻求出电容大小。
2．3 带宽的确定
NE567能根据外部参数设定检测范围，也即检测带宽。带宽由公式确定。其中BW单位为中心频率的百分数，Vi单位为V且需满足Vi≤200 mV，f0单位为kHz，C2单位为μF。开始时可以将C2选择成2C1，随后根据需要调整C2的大小。
除了对上述中心频率和带宽的确定外，还需调整C3的大小，以避免重复检测。
2．4 参数的设置
由频率设定公式，已知f0=440 kHz，得R1C1=2．5，可以设定R1=2．5 kΩ，C1=1 nF。再根据带宽公式设置C2=50 nF，电容C3则需具体情况来调整，对于8引脚上负载RL的确定，由于RL上最大课吸收电流为100 mA，当电源为5 V时，负载RL最小为5 kΩ，因此设定RL=10 kΩ。除此之外，NE567芯片3引脚接输入信号，7引脚接地，4引脚接电源。当NE567的3引脚接受到一个带宽内信号时，芯片内部三极管导通，电源通过RL后接地，8引脚有高电平变成地电平，因此只需检测在一段时间内8引脚低电平的次数即可检测车流量。

3 仿真实验
图4和图5分别为无车经过和有车经过时的正弦振荡信号。由图4可知无车经过时振荡频率为485 kHz，图5中显示有车经过时振荡频率为444 kHz，分别与理论值的480 kHz和441 kHz相比相差很小，且频率改变量为41 kHz，小于中心频率的14％，满足NE567芯片的使用要求，证明了此系统的正确性。