随着全球智能交通技术(ITS)的发展,与众多的技术一样,一种共聚物压电轴传感器在过去数年里取得了长足的发展。它为用户提供的不仅仅是良好的性能,高度的可靠性,简易的安装方法,还有逐步降低的价格。它独一无二的特性使其在日益扩展的应用中成为理想的选择。
美国MSI公司经过多年研究,开发出了一种共聚物压电轴传感器,该传感器被用于检测车轴数、轴距,车速监控,车型分类,动态称重(WIM),收费站地磅,闯红灯拍照,停车区域监控,交通信息采集(道路监控)及机场滑行道。共聚物压电轴传感器的长处是可获取精确的、具体的数据,如精确的速度信号、触发信号和分类信息及长期反馈交通信息统计数据。
检测原理
压电材料是一种经特殊加工后能将动能转化成电能的材料。一些聚合体材料,例如共聚物P(VDF-TrFE)使这一特性有了很大提高。
 
压电材料在受机械冲击或振动时产生电荷。在原子层,偶极子(氢-氟偶对)的排列顺序被打乱,并试图使其恢复原来的状态。这个偶极子被打乱的结果就是有一个电子流形成。就像海绵中的水,当你挤压一块湿海绵时,水会从海绵中流出来,当你松开时,水又被吸回去,这同压电传感器十分相似。当有压力施加到传感器上时,就产生了电荷(电压),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。
共聚物压电轴传感器的检测原理与其说是在车辆经过时采集信息,倒不如说是在轮胎经过传感器时采集信息。感应线圈只能显示出一个大金属物体经过了线圈www.cechina.cn,只能提供车辆的有限的特征信息。而压电传感器检测经过传感器的轮胎,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电子脉冲。共聚物压电薄膜传感器在行驶中称重(WIM)的检测原理是对受力产生的信号积分。
产品特性
1)芯线:16AWG扁平编织镀银铜芯线。
2)压电材料:极化压电聚合物涂层P(VDF~TrFE) 。
3)外护套: 0.4mm黄铜管,CDA-260CONTROL ENGINEERING China版权所有,ASTM B587-88。
4)外形尺寸: 6.6mm宽×1.6mm厚。
5) 绝缘电阻:芯线与屏蔽层间的绝缘电阻: >500MOhm。
6)压电常数: >20pC/N(标称值)。
7)无源信号电缆:RG58型(HDPE),采用地下/直埋外层护套。电缆外径为4.75mm额定电容为89pF/m。
8)包装:传感器的包装为每箱2条www.cechina.cn,包装箱尺寸600×550×75mm。
9) 安装支架:随传感器附送安装支架,每150mm配1个支架。
10)输出一致性:传感器长度方向的输出一致性在用于动态称重(WIM)时为±7%,用于其它用途,如车辆分类统计、车速监测、闯红灯拍照等时为±20%。
11)工作温度范围: -40°C ~80°C
12)温度灵敏度: 0.2%/°C (取决于封灌材料)
产品特点
电容式传感器:不能检测静止在传感器上的车辆。只能检测动态信号CONTROL ENGINEERING China版权所有,内阻很高,在低频时信号衰减很大,低速时应考虑采用较高的电路输入阻抗,速度范围取决于电路设计CONTROL ENGINEERING China版权所有,一般为5公里/小时到200公里/小时,较成功的系统达到10米/分钟(0.6公里/小时)。
无源传感器:可在前置放大器前长距离传送而不需要供电。
寿命长: 超过4千万次ESAL(等效单轴负载),如果安装质量好,可达一亿次(ESAL)。
大信号: 200公斤轮载,在以时速55英里行驶时,输出最小250mV信号。
动态特性好: 可测自行车,摩托车,小汽车及重型货车。
高信噪比:传感器的扁平结构(即宽厚比为6:1)使非受力方向的噪声最小,包括路面噪声和相邻车道车辆的噪声。
最小的路面破坏:安装切口仅为19mm×19mm,并可与路面轮廓一致。
易搬运:盘卷在600mm×600mm的纸盒内, 卷曲直径不小于300mm就不会损坏。