专利名称：检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及基于电感线圈检测的电子应用设备，特别是一种应用于交通车辆 检测的基于电感线圈检测的检测装置。
背景技术：
现有基于电感线圈的检测产品，除了通用的LC振荡标准外，信号处理单元基本上 采用MCU、DSP、ARM等微处理电路来实现的。在单一产品而言，采用MCU搭建的检测电路能 支持的检测能力比较弱，通道少，反应不灵敏，不稳定；采用DSP、ARM的电路结构可解决单 个产品通道少的情况，但因这些架构都是基于软件程序方式，对于信号处理基本上是采用 多个信号通道轮询比较，这样会存在一个最小处理循环周期，因而串行信号处理方式不可 避免会存在响应灵敏度不足的情况；还有这些处理器基本上都是属于半定制的IC，在应用 的时候需要迁就原有设计规则，因此都会构成了产品不稳定的因素。
实用新型内容为了解决现有技术检测装置信号处理通道少、稳定性差的问题，有必要提供一种 可多通道并行处理且信号稳定性高的检测装置。一种检测装置，包括多个线圈和检测单元，所述多个线圈分别连接到所述检测单 元，，所述检测单元并行检测所述多个线圈的电感量变化。本实用新型检测装置中，还包括上位机，所述检测单元连接到上位机。本实用新型检测装置中，所述检测单元通过RS232接口、通用串行接口或以太网 连接到所述上位机。本实用新型检测装置中，所述检测单元包括多个振荡电路、现场可编程门阵列和 多个检测电路，所述多个振荡电路分别连接到所述现场可编程门阵列，所述多个检测电路 分别对应连接所述多个线圈。本实用新型检测装置中，所述现场可编程门阵列包括多个信号处理单元和检测功 能收发�？椋龆喔鲂藕糯淼ピ胨龆喔稣竦吹缏范杂Γ直鹩糜诮邮账龆杂φ� 荡电路输出的数字信号并输出相应的处理后的信号到所述检测功能收发�？椋黾觳夤� 能收发�？榱拥剿錾衔换鱿呷κ锹裼诼访嫦碌某盗炯觳庀呷�。本实用新型检测装置中，所述线圈是环形电感线圈。本实用新型检测装置中，所述振荡电路是LC振荡电路。本实用新型检测装置中，所述多个线圈、多个振荡电路以及多个信号处理单元之 间的信号检测、传输及处理是并行的。本实用新型检测装置中，其用于车辆通行速度、通行距离以及通行位置检测。相较于现有技术，本实用新型检测装置包括检测单元，其采用现场可编程门阵列 结构，对检测信号进行多通道并行处理，信号处理稳定，响应灵敏度高。
图1是本实用新型检测装置的一较佳实施方式的方框示意图。图2是图1所示检测装置的用于车辆通行检测示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型实施方式作进一步说明。请参阅图1，是本实用新型检测装置的一较佳实施方式的方框示意图。该检测装置 100包括多个线圈110(图1中所示电感线圈1-n)、检测单元120和上位机170。线圈110 分别连接到检测单元120，检测单元120连接到上位机170。检测单元120用于并行检测多 个线圈110的电感量变化并输出相应信号到上位机170。该检测单元120包括多个LC振荡电路130 (图1中所示LC振荡电路l_n)和现场 可编程门阵列(FPGA，field programmable gate array) 140。该现场可编程门阵列140包 括多个信号处理单元150(图1中所示信号处理单元1-n)和检测功能收发�？�160。在本 实施方式中，线圈110是环形电感线圈。检测单元120可通过RS232串行接口、通用串行总 线接口(USB)或以太网连接到上位机170。线圈110是电感元件，其通常埋在检测区域的路面下。当有电流通过线圈110时， 线圈110周围会形成电磁场。请同时参阅图2，是图1所示车辆检测装置车辆通行检测原理示意图。当车辆通过 线圈110或停留在线圈110上时，车辆自身金属切割线圈110的磁通线，导致线圈110的电 感量发生变化，从而引起对应连接的LC振荡电路130的振荡频率和相位发生相应变化。因 此，该检测装置100的上位机170通过检测线圈110的电感变化量产生的对应信号就可以 检测出车辆的存在，通行距离以及通行速度。图2中以线圈1和线圈2作为示例。线圈1和线圈2之间距离为L。当车辆经过 线圈1时，线圈1对应的LC振荡电路1产生数字信号1为高电平。当车辆从线圈1经过时 间T后到达线圈2时，线圈2对应的LC振荡电路2产生的数字信号2为高电平。其中，L为 前后线圈110间距，单位为米，T为车辆在两个相邻线圈110之间的通行时间，单位为秒。 则该车辆通行速度为S = 3. 6XL/T，其单位为公里/小时。两个相邻线圈110之间距离的L是预先设定的，车辆在两个线圈110之间通行的 时间可以根据信号处理单元150接收的对应的数字信号得到。LC振荡电路130输出的数字 信号通过对应的信号处理单元150，将车辆存在的检测信息提取出来，送至检测功能收发模 块160进行汇总，并根据上位机170的功能需求，进行专有数据的发送，例如，车辆在特定位 置的检测，车辆通行的速度、车辆通行的存在时间等等。该检测装置100的多个信号处理单元150对于数字信号进行多通道并行处理。 现场可编程门阵列140内部所有电路单元都是基于系统时钟高速运行，没有指令周期的 限定，从而为系统高灵敏度检测响应性能提高条件。例如，现场可编程门阵列140采用 XC3S50VQ100，其一片可以同时支持8个通道的检测。在本实施方式中，该检测装置100可将 车辆检测信号处理通过VHDL/VERIL0G语言进行硬件逻辑电路描述，并通过相关工具编译、 综合后，产生以逻辑门电路为单位的硬件电路。相较于现有技术，本实用新型检测装置采用现场可编程门阵列140结构，实现了
4对检测信号进行多通道并行处理，信号处理稳定，响应灵敏度高。 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用 新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保 护范围之内。
权利要求一种检测装置，其特征在于包括多个线圈和与所述多个线圈连接的用于并行检测所述多个线圈的电感量变化的检测单元。
2.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于还包括上位机，所述检测单元连接到上 位机。
3.如权利要求2所述的检测装置，其特征在于所述检测单元通过RS232接口、通用串 行接口或以太网连接到所述上位机。
4.如权利要求2所述的检测装置，其特征在于所述检测单元包括多个振荡电路、现场 可编程门阵列和多个检测电路，所述多个振荡电路分别连接到所述现场可编程门阵列，所 述多个检测电路分别对应连接所述多个线圈。
5.如权利要求4所述的检测装置，其特征在于所述现场可编程门阵列包括多个与所 述多个振荡电路对应的用于接收所述对应振荡电路输出的数字信号并输出相应的处理后 的信号的信号处理单元和用于接收处理后的信号的检测功能收发�？椋黾觳夤δ苁辗� �？榱拥剿錾衔换�。
6.如权利要求5所述的检测装置，其特征在于所述线圈是环形电感线圈。
7.如权利要求6所述的检测装置，其特征在于所述振荡电路是LC振荡电路。
8.如权利要求1-7任一所述的检测装置，其特征在于所述线圈是埋于路面下的车辆 检测线圈。
专利摘要本实用新型提供一种检测装置，包络多个线圈和检测单元，所述多个线圈分别连接到所述检测单元，所述检测单元并行检测所述多个线圈的电感量变化。本实用新型检测装置实现了对检测信号进行多通道并行处理，信号处理稳定，响应灵敏度高。
文档编号G01V3/11GK201749567SQ200920262129
公开日2011年2月16日 申请日期2009年12月25日 优先权日2009年12月25日
发明者李海波, 李立, 罗德祥 申请人:深圳市先创数字技术有限公司
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