地磁传感器对车辆存在性检测原理 磁场强度, 传感器, 地磁场, 汽车, 检测

yuyang911220

地球磁场的强度在0.5 至0.6 高斯，地球磁场在很广阔的区域内（大约几公里）其强度是一定的。当一个铁磁性物体，如汽车，置身于磁场中，它会使磁场扰动，如图1，此时，放置于其附件的地磁传感能测量出地磁场强度的变化，从而对车辆的存在性进行判断。

图1，汽车对地磁场的扰动
        对于车辆的存在和方向检测，不需要象对车辆进行分类时那么详细的信息，所以只需将磁传感器放置在路边，沿着被检测的车道即可，而不需要在车道上挖坑埋入磁传感器。三轴磁传感器放在距地面1英尺高的位置，X、Y、Z轴方向定义如图2所示。

图2，车辆与磁传感器初始化设置

        沿着向上方向的Z轴磁场可用来检测车辆的存在，如图3，轿车经过时Z轴的曲线，该曲线的特点是： 当传感器与车辆平行时出现峰值。当在车辆距传感器1英尺的情形下，对该曲线进行平滑处理后，可用来指示车辆的存在。通过建立合适的阀值，可以滤掉旁边车道的车辆或远距离车辆带来的干扰信号。

图3，轿车经过时Z轴磁传感器的曲线图

        除了上述沿着向上方向的Z轴检测到手磁场变化可用来检测车辆的存在，检测车辆存在的另一方法是观察磁场变化的大小，也就是计算出整个地磁场在汽车经过时的磁场强度变化情况，从面判断出有无汽车经过： 磁场的大小＝（X^2+Y^2+Z^2）^1/2
        图4显示了磁传感器距车辆1 英尺、5 英尺、10 英尺和21 英尺时，一辆轿车通过所产生的曲线。在不同距离下，Z轴的曲线形状很相似，但是信号强度却大不相同。从1英尺到5英尺，信号强度衰减得非常快。距离越远，数值快速衰减。当传感器只检测单一车道车辆，而忽略其他车道车辆的存在时，这种特点非常有用。

图4，轿车经过时磁场强度的变化曲线
        磁传感器在1 至4 英尺的路边检测距离范围内可以工作得很好。通过观察磁场的变化，可以确定通过车辆的存在。这种检测方法的好处是不用将传感器及相关电路埋在地底，磁传感器也可以安装在铝制外壳中。