Индукционная петля

Индукционная система связи или обнаружения , или индуктивная петля — это электромагнитная которая использует движущийся магнит или переменный ток для индукции электрического тока в близлежащем проводе. Индукционные петли используются для передачи и приема сигналов связи, а также для обнаружения металлических предметов в металлодетекторах или индикаторах присутствия транспортных средств. В современном мире индукционные петли обычно используются для оказания помощи пользователям слуховых аппаратов.

Приложения

Обнаружение транспортных средств

Контуры обнаружения транспортных средств, называемые детекторами движения с индуктивной петлей , могут обнаруживать транспортные средства, проезжающие или прибывающие в определенную точку, например, приближающиеся к светофору или движущиеся по автомагистрали. В дорожном покрытии установлена изолированная электропроводящая петля. Электронный блок подает электрическую энергию переменного тока на проводные петли с частотой от 10 кГц до 200 кГц, в зависимости от модели. Система индуктивной петли ведет себя как настроенная электрическая цепь, в которой провод петли и подводящий кабель являются индуктивными элементами. Когда транспортное средство проезжает через петлю или останавливается внутри петли, часть железного материала кузова автомобиля увеличивает индуктивность петли по тому же принципу, что и включение металлического сердечника в соленоидную катушку. Однако периферийный металл транспортного средства оказывает противоположное влияние на индуктивность из-за вихревых токов возникающих . Уменьшение индуктивности из-за вихревых токов более чем компенсирует увеличение черной массы двигателя, а конечным эффектом является общее снижение индуктивности проволочного контура. Снижение индуктивность имеет тенденцию уменьшать электрическое сопротивление провода переменному току. Уменьшение импеданса приводит в действие выходное реле блока электроники или полупроводниковый оптически изолированный выход, который посылает на контроллер светофора импульс, сигнализирующий о проезде или присутствии транспортного средства. ^[1]

В парковочных конструкциях для автомобилей могут использоваться индуктивные петли для отслеживания въезда и выезда движения (занятости) или могут использоваться воротами доступа или системами продажи билетов для обнаружения транспортных средств, в то время как другие используют системы управления парковкой и информационные системы. Железные дороги могут использовать индукционную петлю для обнаружения прохождения поездов мимо заданной точки в качестве электронной педали .

Относительно грубая природа петли означает, что небольшие металлические массы не могут вызвать срабатывание реле. Это хорошо тем, что петля не производит очень много «ложных срабатываний» (скажем, например, когда пешеход пересекает петлю с карманом, полным незакрепленной металлической мелочи). Однако иногда это также означает, что велосипеды, скутеры и мотоциклы, остановленные на таких перекрестках, могут быть незамеченными (и, следовательно, рискуют быть проигнорированными переключателем/сигналом). Большинство петель можно регулировать вручную, чтобы постоянно обнаруживать присутствие скутеров и мотоциклов. ^{[ нужна ссылка ]} В нескольких штатах США приняты «красные» законы, которые позволяют таким транспортным средствам проезжать через красный сигнал через определенное время, если контур их не обнаруживает. ^[2]

Классификация транспортных средств

Петли индуктивности также использовались для классификации типов транспортных средств. Выборка контура на высокой частоте приводит к получению уникальной сигнатуры для каждого транспортного средства, что позволяет классифицировать тип кузова. ^[3]

Металлоискатель

Другой вид «индукционной петли» применяется в металлодетекторах , где большая катушка, являющаяся частью резонансного контура, эффективно «расстраивается» из-за близости катушки к проводящему объекту.Обнаруженный объект может быть металлическим (обнаружение металла и кабеля) или проводящим/емкостным ( обнаружение шпильки /полости).В других конфигурациях этого оборудования используются две или более приемные катушки, и обнаруженный объект изменяет индуктивную связь или изменяет фазовый угол напряжения, индуцированного в приемных катушках, относительно катушки генератора.

Противолодочная индикаторная петля — устройство, применявшееся для обнаружения подводных лодок и надводных кораблей с помощью специально разработанных подводных кабелей, соединенных с гальванометром . ^[4]

Аудио

Аудиоиндукционная петля , также известная как слуховая петля, помогает пользователям слуховых аппаратов. Система имеет одну или несколько петель в зоне присутствия пользователя слухового аппарата. Такой приемник с индукционной петлей обычно представляет собой очень маленький индуктор с железным сердечником ( телекатушка ). В системе обычно используется аналоговый усилитель мощности, согласованный с низким импедансом контура передачи. Передача обычно является прямой, а не наложенной или модулированной на несущую, хотя многоканальные системы были реализованы с использованием модуляции. Многие слуховые аппараты содержат индукционную катушку, которая позволяет пользователю принимать и слышать магнитное поле и удалять обычный аудиосигнал, исходящий от микрофона слухового аппарата. ^[5]

Поскольку «настройка» невозможна, поскольку индукционная катушка непосредственно улавливает все магнитные поля звуковой частоты, требуется тщательное проектирование системы, если в здании используется более одной индукционной петли; например, соседние кинотеатры или лекционные залы. Телекатушки также могут улавливать шум от незвуковых источников, таких как линии электропередач, лампы или ЭЛТ-мониторы.

См. также

Внешние ссылки

Ссылки

^ «Справочник по детектору трафика» . Федеральное управление автомобильных дорог . Проверено 20 декабря 2011 г.
^ Маззи, Эмалин (04 марта 2024 г.). «Как мотоциклисты могут проезжать на красный свет во время велосипедной недели в районе Миртл-Бич. Что говорит закон Южной Каролины» . Новости Солнца . Миртл-Бич, Южная Каролина , США . Проверено 9 марта 2024 г.
^ «Сигнатуры контуров индуктивности» . Ютуб . Архивировано из оригинала 13 декабря 2021 г.
^ Уолдинг, Ричард. «Что такое циклы индикаторов и как они работают?» . Indicatorloops.com . Ричард Уолдинг . Проверено 28 октября 2007 г.
^ Сэмюэл Р. Атчерсон, Клиффорд А. Франклин, Лаура Смит-Олинде, слуховые аппараты и технологии доступа , Plural Publishing, 2015, ISBN 1597567876 стр. 109–115.

[1] «Справочник по детектору трафика» . Федеральное управление автомобильных дорог . Проверено 20 декабря 2011 г.

[2] Маззи, Эмалин (04 марта 2024 г.). «Как мотоциклисты могут проезжать на красный свет во время велосипедной недели в районе Миртл-Бич. Что говорит закон Южной Каролины» . Новости Солнца . Миртл-Бич, Южная Каролина , США . Проверено 9 марта 2024 г.

[3] «Сигнатуры контуров индуктивности» . Ютуб . Архивировано из оригинала 13 декабря 2021 г.

[4] Уолдинг, Ричард. «Что такое циклы индикаторов и как они работают?» . Indicatorloops.com . Ричард Уолдинг . Проверено 28 октября 2007 г.

[5] Сэмюэл Р. Атчерсон, Клиффорд А. Франклин, Лаура Смит-Олинде, слуховые аппараты и технологии доступа , Plural Publishing, 2015, ISBN 1597567876 стр. 109–115.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]