C’è qualcosa di esotico nei semafori che “sanno” che ci sei instant nell’istante in cui si tira su, cambiano! Come fanno a rilevare la tua presenza?

Alcune luci non hanno alcun tipo di rivelatori. Ad esempio, in una grande città, i semafori possono semplicemente funzionare su timer-non importa a che ora del giorno è, ci sta per essere un sacco di traffico. Nei sobborghi e sulle strade di campagna, tuttavia, i rilevatori sono comuni. Possono rilevare quando un’auto arriva a un incrocio, quando troppe auto sono accatastate a un incrocio (per controllare la lunghezza della luce), o quando le auto sono entrate in una corsia di svolta (per attivare la luce della freccia).

Ci sono tutti i tipi di tecnologie per rilevare le auto-tutto dai laser ai tubi di gomma pieni d’aria! Di gran lunga la tecnica più comune è il ciclo induttivo. Un anello induttivo è semplicemente una bobina di filo incorporato nella superficie della strada. Per installare il ciclo, posano l’asfalto e poi tornano indietro e tagliano un solco nell’asfalto con una sega. Il filo viene inserito nella scanalatura e sigillato con un composto gommoso. Spesso puoi vedere questi grandi anelli rettangolari tagliati nel pavimento perché il composto è ovvio.

I loop induttivi funzionano rilevando un cambiamento di induttanza. Per capire il processo, diamo prima un’occhiata a cos’è l’induttanza. L’illustrazione in questa pagina è utile.

Quello che vedete qui è una batteria, una lampadina, una bobina di filo intorno a un pezzo di ferro (giallo), e un interruttore. La bobina di filo è un induttore. Se hai letto Come funzionano gli elettromagneti, riconoscerai anche che l’induttore è un elettromagnete.

Se dovessi togliere l’induttore da questo circuito, allora quello che hai è una normale torcia elettrica. Si chiude l’interruttore e la lampadina si accende. Con l’induttore nel circuito come mostrato, il comportamento è completamente diverso. La lampadina è un resistore (la resistenza crea calore per far brillare il filamento nella lampadina). Il filo nella bobina ha una resistenza molto più bassa (è solo filo), quindi quello che ti aspetteresti quando accendi l’interruttore è che la lampadina si illumini molto debolmente. La maggior parte della corrente dovrebbe seguire il percorso a bassa resistenza attraverso il ciclo. Quello che succede invece è che quando si chiude l’interruttore, la lampadina brucia brillantemente e poi diventa dimmer. Quando apri l’interruttore, la lampadina brucia molto intensamente e poi si spegne rapidamente.

La ragione di questo strano comportamento è l’induttore. Quando la corrente inizia a scorrere nella bobina, la bobina vuole costruire un campo magnetico. Mentre il campo sta costruendo, la bobina inibisce il flusso di corrente. Una volta costruito il campo, la corrente può fluire normalmente attraverso il filo. Quando l’interruttore viene aperto, il campo magnetico intorno alla bobina mantiene corrente che scorre nella bobina fino a quando il campo crolla. Questa corrente mantiene la lampadina accesa per un periodo di tempo anche se l’interruttore è aperto.

La capacità di un induttore è controllato da due fattori:

Mettere il ferro nel nucleo di un induttore dà molto di più di induttanza di aria o di qualsiasi altro non-nucleo magnetico sarebbe. Ci sono dispositivi che possono misurare l’induttanza di una bobina e l’unità di misura standard è henry.

Quindi… Diciamo che si prende una bobina di filo forse 5 piedi di diametro, contenente cinque o sei anelli di filo. Si taglia alcune scanalature in una strada e posizionare la bobina nelle scanalature. Si collega un misuratore di induttanza alla bobina e si vede qual è l’induttanza della bobina. Ora si parcheggia una macchina sopra la bobina e controllare di nuovo l’induttanza. L’induttanza sarà molto più grande a causa del grande oggetto in acciaio posizionato nel campo magnetico del loop. L’auto parcheggiata sopra la bobina agisce come il nucleo dell’induttore e la sua presenza cambia l’induttanza della bobina.

Un sensore semaforo utilizza il loop nello stesso modo. Verifica costantemente l’induttanza del loop nella strada, e quando l’induttanza aumenta, sa che c’è un’auto in attesa!