環(huán)行線圈與行駛車輛之間是通過電磁場進(jìn)行耦合的。當(dāng)車通過環(huán)形線圈并處在一定的位置時(shí),在車體中引起的渦流是一定,而渦流對(duì)環(huán)形線圈的影響也是一定的,車輛與環(huán)形線圈之間存在著一定的互感。于是,我們把車輛看作具有電感L1和電阻R1的短路環(huán),它通過互感M與環(huán)形線圈相交鏈。由振蕩電路提供,電感為L2,電阻為R2。其中項(xiàng)L2的變化幅度與車輛的導(dǎo)磁率有關(guān),第二項(xiàng)與電渦流效應(yīng)有關(guān)。若工作頻率選擇適當(dāng),當(dāng)有車輛通過環(huán)形線圈時(shí),式項(xiàng)的變化量將小于第二項(xiàng),即等效電感減小。顯然,當(dāng)車輛通過環(huán)形線圈時(shí),L變小,則f增大,通過單片機(jī)檢測電路測得其頻率的變化,從而可判斷有無車輛通過。
電路中由三極管Q1和Q2組成共射極振蕩器,電阻R3是兩只三極管的公共射極電阻,并構(gòu)成正反饋。Tl為磁罐變壓器,起著阻抗變換和與外電路隔離的雙重作用。其繞組Ll通過引線外接環(huán)形線圈,環(huán)形線圈的感抗通過Tl反射到繞組L2,形成等效電感L,L與并聯(lián)的電容Cl形成振蕩回路,LC值決定了振蕩頻率。開關(guān)Sl閉合時(shí),電容C2與Cl并聯(lián),電容量增加,振蕩頻率降低,由此來設(shè)置高低兩種振蕩頻率是考慮到現(xiàn)場的不同情況,以便取得較好的檢測效果。LC振蕩電路輸出的是帶毛刺的正弦波,不適合單片機(jī)做數(shù)字化處理,因此需要單向穩(wěn)壓二極管和單門限電壓比較器將其轉(zhuǎn)變?yōu)榉讲ㄐ盘?hào)輸出。
由于不同應(yīng)用場合中,LC振蕩電路的振蕩頻率不近相同,故輸出的方波信號(hào)通過一計(jì)數(shù)器進(jìn)行分頻,再由頻率選擇接口送入單片機(jī)的P2.5口,從而避免了單片機(jī)的計(jì)數(shù)溢出,增強(qiáng)了單片機(jī)對(duì)信號(hào)處理的靈活性。MSP430F1121A單片機(jī)為16位RISC指令結(jié)構(gòu);內(nèi)置4kBFlash和256BRAM;一個(gè)l6位定時(shí)器Timer-A和看門狗定時(shí)器;一個(gè)具有3種內(nèi)部參考電平和輸出帶RC濾波的比較器等。