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[传感器大派送]+ 地磁传感器

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2018-11-23
发表于 2018-11-22 21:33:23 | 显示全部楼层 |阅读模式
地磁传感器可用于检测车辆的存在和车型识别。数据采集系统在交通监控系统中起着非常重要的作用,地磁传感器是数据采集系统的关键部分,传感器的性能对数据采集系统的准确性起决定作用。
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地磁传感器模块


11月13日就收到ROHM社区的地磁传感器和拓展板,快递的保护非常的好,一个大盒子里面两层海绵,可以看出ROHM的社区的工作人员的用心,拿到传感器后,正好学校又开始了生产实习和结课考试,使用报告一拖再拖非常对不起。
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很用心的包装盒


使用的时候我先下载了使用手册,了解了引脚定义分别是 VCC GND SDA SCL  DRDY(中断引脚),这个中断引脚必须接,我第一次下载程序后发现只可以用串口打印一次,而且还不是X,Y,Z轴的信息,后来就在提供的库中翻出来中断,接上中断后就可以打印出数据,下面给大家看一下无车通过时打印出来的数据,和有车通过时打印出来的数据。库下载


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无车时的(因为无法直接上传视频,所以只好截图,不好意思)

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有车时的

数据的变化我们可以看到,接下来就是怎么利用好这些数据了,这就需要了解地磁场的一些理论了,以及为何可以用这个地磁传感器就可以检测到是否有车,车型大小。


地球的磁场在几公里之内基本上是恒定的,但大型的铁磁性物体会对地球磁场产生巨大的扰动,地磁传感器可以分辨出地球磁场6000分之1的变化,而当车辆通过时对地磁的影响将达到地磁强度的几分之一,因此利用地磁传感器来探测车辆,具有极高的灵敏度,地磁传感器就是通过探测车辆通过时对地球磁场产生的扰动来探测车辆的,国外的应用非常广泛。
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汽车对地磁场的扰动

在串口中我们可以看到我们读取的数据是三个方向的数据,那么这三个数据分别可以起什么作用呢?

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车辆与磁传感器初始化设置
检测车辆存在的问题时,只需要有一个方向向上的单轴传感器就能够满足要求。此时输出的地磁曲线只要经过简单的分析,就能够检验车辆是否存在。同时,为了避免或过滤相邻车道的地球磁场干扰,可以适当地在地磁信号输出曲线上进行一些阀值的设置来进行一定程度的数据转换,这样就能够有效而可靠地进行地磁的抗干扰设计。另外,进行车辆检测的存在性也有其它办法,比如可以通过计算当前周围磁场变化的方法。当前周围磁场变化=(X2+Y2+Z2)1/2。

  此时计算出来的数值变化就表明了车辆对地球磁场整体的扰动程度,各个地磁输出曲线在总体的走势上基本是大同小异,但是在信号的强度,即正负峰值的变化确实非常大,可以看出这种衰减的变化是非常快的。为此,如果地磁传感器不需要考虑相邻车道的情况,而仅仅是检测当前车道上的车辆时,那么这种衰减的变化就会真正地充分地发挥作用和优势,而且也是特别有效的。在实际的交通应用中,地磁传感器在一定的道路范围内可以有着非常好的检测准确度。同时,这也能够很好地检测车辆的存在和方向情况,并且在实际使用中也不需要进行切割道路等工作,这就使得整个检测的准备工作和过程是特别地有效和简便。


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  地磁传感器相比于地磁线圈有很大优点。线圈会跟随路面变形(沉降、裂缝、搓移等),因此其使用效果及寿命受路面质量的影响甚大,一般寿命仅2年。另外环境的变化和环形线圈的正常老化对检测器的工作性能有较大的影响,可使检测器材谐振回路失谐而不能判断车辆存在产生的频率变化。地磁传感器受力面积小,抗外界干扰比地磁线圈小,而且输出的是数字信号,不需要模拟信号处理,电路简单,抗干扰性强。安装、维修方便,不必封闭车道、对路面破坏小,维修时只需检查地磁传感器即可;检测点不易遭到破坏,不受路面移动影响。

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现在一线城市的停车场已经开始进行商用,并且随着智慧交通的普及,地磁传感器的使用会更加广泛,随着产量的上升,成本也会降下。 3轴数字地磁传感器手册.pdf (2.1 MB, 下载次数: 0)
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2018-11-23
 楼主| 发表于 2018-11-22 21:34:34 | 显示全部楼层
自己支持一下,接下来就开始毕设之路了
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