jest coś egzotycznego w sygnalizacji świetlnej, że „wiesz”, że tam jesteś-w momencie, gdy podjedziesz, zmieniają się! Jak wykrywają Twoją obecność?

niektóre światła nie mają żadnych detektorów. Na przykład, w dużym mieście, światła mogą po prostu działać na licznikach — bez względu na porę dnia, będzie duży ruch. Jednak na przedmieściach i na drogach wiejskich detektory są powszechne. Mogą one wykryć, kiedy samochód dotrze na skrzyżowanie, gdy zbyt wiele samochodów jest ułożonych na skrzyżowaniu (aby kontrolować długość światła) lub gdy samochody wjechały na pas skrętu (w celu aktywacji światła strzałki).

istnieją różne technologie wykrywania samochodów-Wszystko od laserów po gumowe węże wypełnione powietrzem! Zdecydowanie najczęstszą techniką jest pętla indukcyjna. Pętla indukcyjna to po prostu cewka drutu osadzona w nawierzchni drogi. Aby zainstalować pętlę, układają asfalt, a następnie wracają i wycinają rowek w asfalcie piłą. Drut umieszcza się w rowku i uszczelnia gumową mieszanką. Często można zobaczyć te duże prostokątne pętle wycięte w chodniku, ponieważ związek jest oczywisty.

pętle indukcyjne działają poprzez wykrywanie zmiany indukcyjności. Aby zrozumieć ten proces, przyjrzyjmy się najpierw, czym jest indukcyjność. Ilustracja na tej stronie jest pomocna.

to, co tu widzicie, to bateria, żarówka, cewka drutu wokół kawałka żelaza (żółty) i przełącznik. Cewka drutu jest cewką indukcyjną. Jeśli przeczytałeś, jak działają Elektromagnesy, rozpoznasz również, że induktor jest elektromagnesem.

gdybyś miał wyjąć cewkę z tego obwodu, to masz normalną latarkę. Zamykasz przełącznik i żarówka świeci. Z cewką w obwodzie, jak pokazano, zachowanie jest zupełnie inne. Żarówka jest rezystorem (opór wytwarza ciepło, aby żarówka w żarówce świeciła). Przewód w cewce ma znacznie niższą rezystancję (to tylko drut), więc to, czego można się spodziewać po włączeniu przełącznika, to żarówka świeci bardzo słabo. Większość prądu powinna podążać ścieżką niskiego oporu przez pętlę. Zamiast tego, po zamknięciu przełącznika żarówka pali się jasno, a następnie ściemnia. Po otwarciu przełącznika żarówka pali się bardzo jasno, a następnie szybko gaśnie.

powodem tego dziwnego zachowania jest induktor. Kiedy prąd zaczyna płynąć po raz pierwszy w cewce, cewka chce zbudować pole magnetyczne. Podczas gdy Pole się buduje, cewka hamuje przepływ prądu. Po zbudowaniu pola prąd może normalnie przepływać przez przewód. Gdy przełącznik zostanie otwarty, pole magnetyczne wokół cewki utrzymuje prąd w cewce, dopóki Pole nie zapadnie się. Prąd ten utrzymuje żarówkę zapaloną przez pewien czas, nawet jeśli przełącznik jest otwarty.

pojemność cewki jest kontrolowana przez dwa czynniki:

umieszczenie żelaza w rdzeniu cewki daje mu znacznie większą indukcyjność niż powietrze lub jakikolwiek inny niemagnetyczny rdzeń. Istnieją urządzenia, które mogą mierzyć indukcyjność cewki, a standardową jednostką miary jest henry.

tak… Załóżmy, że bierzesz cewkę z drutu o średnicy około 5 stóp, zawierającą pięć lub sześć pętli drutu. Wycinasz rowki na drodze i umieszczasz cewkę w rowkach. Podłączasz miernik indukcyjności do cewki i widzisz, jaka jest indukcyjność cewki. Teraz zaparkuj samochód nad cewką i sprawdź ponownie indukcyjność. Indukcyjność będzie znacznie większa ze względu na duży stalowy obiekt umieszczony w polu magnetycznym pętli. Samochód zaparkowany nad cewką działa jak rdzeń induktora, a jego obecność zmienia indukcyjność cewki.

czujnik ruchu wykorzystuje pętlę w ten sam sposób. Stale testuje indukcyjność pętli na drodze, a gdy indukcyjność wzrośnie, wie, że czeka samochód!