Verkeersdetectielussen

Quyxz

Wij doen ons profielwerkstuk over verkeersregelsystemen. Maar nu willen we graag weten hoe de verkeersdetectie lussen werken bij bijvoorbeeld stoplichten. We weten dat het werkt met inductiestroom, maar voor de rest hebben we nog geen idee.

Wil iemand het uitleggen? Graag ook een beetje duidelijk met niet al te veel moeilijke termen. pi.gif

Bedankt!

klazon

Een detectielus is feitelijk een spoel waarvan het aantal windingen kan variëren tussen 1 en 10. Hoe kleiner de lus, hoe groter het aantal windingen.

Deze spoel maakt deel uit van een oscillator. Als er een auto over de lus schuift worden in het metaal van de auto stromen geïnduceerd. Daardoor wordt energie aan de lus onttrokken en dat maakt dat de zelfinductie van de lus vermindert. Daardoor wijzigt de frequentie van de oscillator en die frequentiewijziging wordt elektronische gedetecteerd.

De frequentie waarop het werkt ligt in de buurt van 100 kilohertz.

De verstemming bedraagt bij een auto ca. 1%, bij een fiets minder, ongeveer 0,1%.

Er wordt vaak beweerd dat de lus verstemt doordat de aanwezigheid van ijzer de zelfinductie vergroot, maar dat is een onjuiste voorstelling van zaken.

De aanwezigheid van ijzer heeft inderdaad wel invloed, maar werkt het bovengenoemde effect juist tegen. Het overwegende effect blijft de zelfinductieverlaging doordat de auto als kortgesloten secundaire wikkeling fungeert en zo energie uit de lus onttrekt.

Als je een stuk koperdraad in een lus rondknoopt en dat op de weg legt reageert de lus ook.

Quyxz

Nog bedankt voor het antwoord, maar we snappen het niet echt.

Wil jij of iemand anders het aub op een hele andere manier uitleggen?

Bedankt

aadkr

Op de site van Wikipedia staat een artikel over een detectielus.

Als de auto boven de lus komt, dan neemt de magnetische weerstand van het circuit af.

De magnetische veldlijnen gaan liever door staal dan door de lucht. Daardoor vervormt het magnetisch veld ook. ( zie afbeelding Wikipedia). Doordat de magn. weerstand afneemt, neemt de magnetische flux toe. Zie de magn. flux maar als een soort magnetische stroom.

klazon

Nogmaals, de werking heeft niks te maken met het feit dat een auto van staal is. Het werkt ook met elk ander metaal, als het maar in de vorm van een draadlus of een plaat is. De werking berust op het feit dat de auto of motorfiets of fiets een kortgesloten secundaire wikkeling vormt. Daardoor verkleint de zelfinductie van de detectielus.

Wat dit aspect betreft zie ik vaak dat de werking verkeerd wordt uitgelgd, zelfs door fabrikanten van deze systemen.

Jan van de Velde

@Klazon: kun je eens proberen dit uit te leggen met vermijding van woorden als "zelfinductie" en "secundaire wikkeling" ? lekentaal?

klazon

Helaas kan ik het niet simpeler uitleggen. Als ik dat zou doen verlies je de essentie van de werking.

Jan van de Velde

Mag ik het dan zó proberen, en fluit me maar terug waar ik fout ga: Wel eens een transformator bekeken? Dit lijkt er wel een beetje op. Een steeds van richting wisselende spanning wordt op een spoel (lus) onder de weg aangesloten. Dat veroorzaakt boven de weg een steeds van richting wisselend magnetisch veld. Zolang dat veld niet gestoord wordt kost dat nauwelijks energie, alleen een beetje voor de ohmse weerstand van de lus. Dat kun je meten. Komt er nou iets in de buurt van de lus dat is gemaakt van geleidend materiaal (metalen ) dan gaat dat wisselende magnetisch veld in dat geleidende materiaal weer een elektrische (wissel)stroom veroorzaken. Het kost energie om de elektronen door dat geleidende materiaal rond te pompen. Die energie moet geleverd worden door dat magnetische veld, dat weer geleverd wordt door de wisselspanning in de lus. Daardoor wordt de schijnbare weerstand van de lus groter, de stroomsterkte in de lus neemt af. Meet je dus een afnemende stroomsterkte in de lus, dan is dat een teken dat zich een voorwerp van geleidend materiaal in de buurt van de lus bevindt: Er staat een auto voor het verkeerslicht.

physicalattraction

Volgens Klazon is het dus zo dat je niet de stroomsterkte door je lus meet, maar de frequentie van deze wisselstroom. Bovenstaande uitleg is dus niet geheel correct/volledig.

klazon

Dat is nou precies wat ik bedoel. Want hier gaat Jan in de fout:

.......... Daardoor wordt de schijnbare weerstand van de lus groter, de stroomsterkte in de lus neemt af.

De schijnbare weerstand van de lus wordt niet groter, maar juist kleiner. Net als bij een transformator die je kortsluit, de stroom neemt toe.

En omdat de lus deel uitmaakt van een oscillator zal de frequentie van de oscillator toenemen, en die toename wordt gedetecteerd. In "ouderwetse" detectoren werd die frequentietoename gedetecteerd door een z.g. discriminator, zoals die in een FM radio-ontvanger zit. Bij de moderne detectoren wordt de periodetijd van de oscillator geteld door een microprocessor. Als er een plotselinge sprong in de periodetijd zit is dat een aanwijzing dat er metaal in de buurt van de lus zit. De variatie is niet erg groot, bij detectie van een auto is de sprong in frequentie/periodetijd enkele procenten, bij een fiets enkele promillen.

Jan van de Velde

Ik beschouw mijzelf als teruggefloten.

High-Voltage

@Klazoon:

Het gaat hier dus puur om een inductieve naderingsschakelaar?

Ik was altijd van mening dat de amplitude van je oscillatorsignaal afnam als het voorwerp binnen de detectiezone komt. Bij Moeller zeggen ze hetzelfde.

Edit:

Ok de freq gaat wijzigen want de magnetische weerstand neemt af waardoor de zelfinductiecoefficient stijgt (L = N²/Rm). Maar waarom zou je moeilijke dingen gaan doen zoals de freq meten, als je ook gewoon de amplitude kan meten? Waarschijnlijk is het verschil in meten ook het verschil tussen zo een inductieve naderingsschakelaar uit de industrie en die detectielus in de weg.

High-Voltage

Argh, best vervelend dat je je post maar 15 min (of weet ik veel hoeveel) kan bewerken

@Klazoon:

Nu ik het topic nog eens doorlees zie ik dat je overal aangeeft dat de zelfinductie afneemt. Op welke manier heeft energie onttrekken onder de vorm van een magnetische flux effect op de zelfinductiecoefficient? Volgens mij moet ik er nog eens een boek op naslaan over gekoppelde kringen en wederzijdse inductie.

Verder: Als je het beschouwt als twee gekoppelde kringen dan moet ik je gelijk geven wat betreft die zelfinductieverlaging, maar als je het beschouwt als zijnde één kring, dan gaat de zelfinductie juist stijgen (zie formule in mn vorige post).

Stel dat je een auto van gelammeleerd ijzer erboven zou rijden, dan zou volgens jouw theorie geen verandering in zelfinductie mogen optreden, volgens het principe dat ik voor ogen heb gebeurt dit evenzeer.

Het is me dus nog niet helemaal duidelijk waarom het energie onttrekken een grotere invloed heeft dan een wijziging in de magnetische weerstand, want ik heb een vaag vermoeden dan beiden tegelijk optreden, maar dat de verzwakking groter is dan de versterking.

klazon

Het is me dus nog niet helemaal duidelijk waarom het energie onttrekken een grotere invloed heeft dan een wijziging in de magnetische weerstand, want ik heb een vaag vermoeden dan beiden tegelijk optreden, maar dat de verzwakking groter is dan de versterking.

Inderdaad, bij een stalen plaat treden beide effecten op, maar in de praktijk is de verlaging van de zelfinductie door de geïnduceerde stroom sterker dan de verhoging door het feit dat je ijzer in het circuit brengt. Waarom dat zo is kan ik ook niet direct verklaren, dan zou je wat meer gegevens moeten hebben om het getalsmatig te kunnen benaderen. Waarschijnlijk heeft het iets met de gebruikte frequentie te maken, die ligt in de buurt van 100 kHz.

Maar uit praktijkervaring weet ik dat je zo'n detectielus kunt laten aanspreken door een rondgeknoopt stuk koperdraad op straat te leggen en ook met een stuk aluminiumfolie werkt het. Het hoeft dus beslist geen staal te zijn.

High-Voltage

klazon schreef:Inderdaad, bij een stalen plaat treden beide effecten op, maar in de praktijk is de verlaging van de zelfinductie door de geïnduceerde stroom sterker dan de verhoging door het feit dat je ijzer in het circuit brengt. Waarom dat zo is kan ik ook niet direct verklaren, dan zou je wat meer gegevens moeten hebben om het getalsmatig te kunnen benaderen. Waarschijnlijk heeft het iets met de gebruikte frequentie te maken, die ligt in de buurt van 100 kHz.

Maar uit praktijkervaring weet ik dat je zo'n detectielus kunt laten aanspreken door een rondgeknoopt stuk koperdraad op straat te leggen en ook met een stuk aluminiumfolie werkt het. Het hoeft dus beslist geen staal te zijn.

Ik heb zelf nog wat liggen uitvissen en ik denk ongeveer te kunnen verklaren waarom de zelfinductie niet stijgt. De magnetische weerstand wordt bekeken binnen in de spoel en niet buiten de spoel, aangezien R = l/(µ*A).

Alles wat zich dus buiten de spoel bevindt gaat theoretisch gezien geen invloed hebben (en praktisch gezien dus een verwaarloosbare invloed).

Maar dan is me één ding nog niet duidelijk, waarom ga je de frequentie meten als je net zo goed de amplitude kan meten. Er treedt zelfs nog een tweede onduidelijkheid op bij het meten van de freq, vanaf dat je oscillator belast is zakt hij als een pudding in elkaar, dus is er nagenoeg geen freq meer te meten (amplitude is weg).

Verder ben ik toch nieuwsgierig naar je bronnen. Heb je ooit gewerkt bij dit soort bedrijven?

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Verkeersdetectielussen

Verkeersdetectielussen

Re: Verkeersdetectielussen

Re: Verkeersdetectielussen

Re: Verkeersdetectielussen

Re: Verkeersdetectielussen

Re: Verkeersdetectielussen

Re: Verkeersdetectielussen

Re: Verkeersdetectielussen

Re: Verkeersdetectielussen

Re: Verkeersdetectielussen

Re: Verkeersdetectielussen

Re: Verkeersdetectielussen

Re: Verkeersdetectielussen

Re: Verkeersdetectielussen

Re: Verkeersdetectielussen