磁阻傳感器HMC102用于車輛檢測技術

　　對于檢測停車位上車輛的存在，可用一個HMC1021（單軸）和一個HMC1222（雙軸）組成一個三軸傳感器，將傳感器放置在停車位中間，當磁場方向為BS方向的地球磁場時，傳感器將磁場分成Bx、By、Bz向量分量。這樣，Bx、By、Bz就既能代表分方向，也能代表BS的幅值。當車輛接近傳感器時，BS的方向和幅值就會發(fā)生變化。一個各向異性的磁傳感器能夠檢測到一個軸的變化，有三軸的傳感器能夠在檢測范圍邊緣上更加可靠的檢測車輛，為檢測提供更可靠的保障。通過對AMR傳感器簡單的設置，可以有效而可靠地檢測車輛的存在。圖5是簡單的車輛檢測電路，HMC1021電橋上采用5V供電，增益為200，10kΩ的電位器用于電橋補償和修整地球磁場偏置，當傳感器電橋的外加磁場為地球磁場時（地一般在0.5Gauss左右），通過10 kΩ電位器將放大器輸出設置為2.5V。正確選擇R7、R8、R9、R10的值，可以調整傳感器輸出范圍。HMC1021也可用其它HMC10xx系列傳感器代替，只是靈敏度不同，HMC1021規(guī)定的靈敏度為1mV/V/Gauss。對于實際使用中，若HMC1021磁阻傳感器測量的磁場范圍超出±6Gauss，傳感器就不能很好的保持線性輸出，它的靈敏度也會隨之降低，此時就不能用它來檢測極弱的磁場，一旦出現(xiàn)這種情況，可用脈沖電路施加到SET/RESET電流帶來恢復其原來的靈敏度。

　　實驗利用微控制器D0口每隔10s送出一個1ms低電平，通過IRF7509（一個N溝道和一個P溝道集成的MOS管芯片）和外接電容產(chǎn)生設置/重置脈沖，對傳感器進行設置/重置。圖5中只給出單軸電路，對于需要精確測量車子存在和方向的可按照上圖鋪設出完全一樣的電路來檢測。對于車輛方向和存在進行測定的實驗設置，三軸磁傳感器安放在地面，東-西方向放置，X、Y、Z軸方向定義如圖6所示。

　　在這個實驗中，一輛轎車從磁傳感器上方正中央沿東-西方向開過。原點代表轎車車頭剛好到達傳感器位置。X、Y、Z 三軸輸出曲線分別如圖7所示。

　　從實驗數(shù)據(jù)可以看出，當車頭離傳感器有一定距離時，傳感器的各輸出軸幾乎不會發(fā)生變化，車輛漸漸靠近傳感器時，車輛的附近的地磁場朝車子方向發(fā)生了偏移，此時，X軸為傳感器靈敏軸，X軸的輸出有了較明顯變化變化，當車輛的前輪軸通過傳感器上方時，車輛的車輪（含有鐵鎳合金）對地磁場有較大的影響，此時，Y軸為靈敏軸，Y軸的輸出變化最大。車輛繼續(xù)前行，當傳感器的位置位于車輛的發(fā)動機下方時，由于發(fā)動機對附近磁場有較大影響，此時，X軸、Z軸為傳感器靈敏軸，X、Z軸輸出變化最大。當車輛的后輪到達傳感器位置時，Y軸輸出又有了較大變化。當車子快離開傳感器時，X軸、Z軸輸出有了較大變化，這是因為車輛的后備箱里面有裝備用胎，對X、Z方向的磁場造成一定的干擾。當車輛遠離開傳感器上方時，各軸輸出回復到原來的狀態(tài)。

　　四、結論

　　從實驗數(shù)據(jù)中可以看出，汽車位置變化可以引起地磁場的變化，當傳感器上方有車子時，傳感器周圍穩(wěn)定的地磁場分布收到了擾動，這個擾動可以被傳感器確定的撲捉到，傳感器輸出變化明顯，可以此檢測出特定車位上車輛的到位其情況。是一種實用的車輛檢測傳感器。它具有不容易受溫度變化及風雪天氣干擾等的優(yōu)點。在智能化交通系統(tǒng)和相關應用中，地磁車輛檢測必將以器性能可靠，安裝方便，價格經(jīng)濟等優(yōu)勢取代目前普遍使用的車輛檢測產(chǎn)品。