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传感器知识

由于激光具有相干性强、亮度高、方向性好等优点,所以通常用于主动光学探测系统,激光测距传感器就是它的一大应用。激光传感器一般是由激光发生器、光学零件和光电器件所构成的,它能把被测物理量(如距离、流量、速度等)转换成光信号,然后应用光电转换器把光信号变成电信号,通过相应电路的过滤、放大和整流得到输出信号,从而算出被测量。测距过程:采用向目标发射波束(通常为红外或可见光),波束到达目标被反射回来产生回波信号,接收与信号处理系统通过接收和分析回波信号,主要是时间差,从而获得距离信息。为了提高车辆宽高超限检测工作的效率、减轻超限工作人员的工作强度,实现超限检测的自动化,可以采用双脉冲技术的二维激光脉冲测距传感器对动态车辆进行宽高检测。利用PC工控机和可视化编程软件VB的网络内核与传感器进行数据的实时传输和处理,设计出界面友好的上位机控制软件,这是一个不错的选择。
    脉冲激光测距在很久之前就已经得到广泛应用,如用于地形测量、地球到月球距离测量等等。激光测距传感器通常具有结构简单可靠、抗干扰能力强、非机械接触、分辨率高、精度高、示值误差小、稳定性好,非常适合于需要快速测量距离的场合。目前国家对治超工作越来越重视,无论是从效率还是精准度来说,智能化的超限检测工具应当是首要选择。下面说下车辆宽高超限检测的原理:    
    第一步,传感器上传测量到的传感器到被测车辆的不同点的极坐标的极半径(ρ1,ρ2,ρ3,……,ρn)和对应的极角(θ1,θ2,θ3,……,θn);
    第二步,通过坐标系的变换将被测点的极坐标转换为平面直角坐标,即(x1=ρ1•cosθ1,y1=ρ1t•sinθ1)(x2=ρ2•cosθ2,y2=ρ2•simθ2)(x3=ρ3•c∞θ3,y3=ρ3•sinθ3)……(xn=ρn•cosθn,yn=ρn•sinθn);
    第三步,分别比较y1,y2,y3,……,yn,取最小的y值ymin;再分别比较x1,x2,x3,……,xn取扫描到的被测车辆的最左边的x值xmin和最右边的x值xmax;计算单次扫描的车辆的最大高度Height=H-ymin和最大宽度Width=xmax-xmin(H为传感器距离地面的高度)。将备单次测量所得的宽度与高度进行比较,根据数据的变化曲线来判断进车与出车。
    然后,通过比较各单次测量的车辆的宽度和高度信息进行逐次比较,计算车辆的最大高度Height和最大宽度Width。最后,将得出的过往车辆的最大宽度和最大高度,与国家规定的车辆宽高限制值相比较,从而判断过往车辆是否超宽超高,比较的结果通过工控机的显示器显示出来,同时保存测量结果到SQL数据库。如果车辆超宽超高的话,工控机还会产生声光报警,以提醒治超人员和超限车辆的司机出现了超限问题。
    该方案把激光测距传感器和控制系统很好的结合起来,充分利用自动控制技术,实现对车辆宽高超限检测,极大的提高了工作效率和检测精度,具有很大的市场推广价值。

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