輸入與門U3的輸出連接到八位二進制計數(shù)器U2的RST端，并作為整個主門電路的輸出。整個主門電路實際上是一個60進制計數(shù)器，主門電路每隔60秒發(fā)出一個高電平信號，之后又變?yōu)榈碗娖健?br>[0028]本實用新型的實施例如下:
[0029]對于各個電子元件，低噪聲運算放大器U1，可使用AD605，OP-27 OP113，OP213，OP413，TLC271等等型號的運算放大器；反饋電容Cl的大小為20nF，標(biāo)稱耐壓值為1V ；555定時器Al要求工作電壓為5V ;參考電壓Vrefl的大小為0.8V ;八位二進制計數(shù)器U2為上升沿觸發(fā)，清零端(RST端)高電平有效，ENABLE端高電平有效；八位寄存器U5為時鐘信號上升沿觸發(fā)。
[0030]如圖1~2所示，石英晶體2鑲嵌在駝峰式橡膠減速帶上，石英晶體2的電軸壓電效應(yīng)最強，因此朝上。石英晶體2的上下兩面覆蓋金屬電極，上極板I為正極，下極板3為負極，接地。
[0031]其駝峰式橡膠減速帶的規(guī)格為:長3500mmX寬300mmX高65mm ;石英晶體的規(guī)格為:長3500mm X寬65mm X高5_ ;金屬極板規(guī)格為:長3500mm X寬65mm X高1mm。
[0032]如圖3所示，電荷放大器中，反饋電容Cl位于運放Ul的負輸入端和輸出端之間，大小為20nF。整形電路中，參考電壓Vrefl的大小為0.8V, VCC管腳和RST管腳連接5V的電源，OUT管腳為其輸出，GND管腳接地。當(dāng)電荷放大器的輸出大于0.8V時，施密特觸發(fā)器的輸出為OV低電平，當(dāng)電荷放大器的輸出小于0.4V時，施密特觸發(fā)器的輸出為5V高電平。
[0033]計數(shù)電路中，計數(shù)器U4的時鐘信號連接施密特觸發(fā)器的輸出，清零端RST端連接主門電路的輸出端，高電平清零，ENABLE端連接高電平，高電平使能。寄存器U5的時鐘信號CLK端連接主門電路的輸出端，上升沿時寄存器讀入信號，八位輸入連接計數(shù)器U4的八個輸出，從高位到低位對應(yīng)。最后的輸出取寄存器輸出的高七位，忽略最低的一位。所取的七位數(shù)據(jù)對應(yīng)于并行口的高七位。主門電路中，八位二進制計數(shù)器U2的CLK端連接秒脈沖，上升沿觸發(fā)。
[0034]我國的道路法規(guī)規(guī)定，行駛中的車輛對路面的壓力應(yīng)該在0.36-0.77MPa之間，輪胎的接觸面積大約為0.013m2，石英晶體2的壓電常數(shù)為2.31X 10_12C/N。
[0035]因此，當(dāng)車輛經(jīng)過減速帶時，在本實用新型的金屬正極板I上產(chǎn)生-2.16X10_8C到-4.32 X KT8C的電荷，在金屬負極板3上產(chǎn)生2.16 X KT8C到4.32X 10_8C的電荷。經(jīng)過電荷放大器的轉(zhuǎn)換之后產(chǎn)生大約1.08到2.31V的電壓，而當(dāng)車輛駛過之后正負極板上的電荷消失，電荷放大器的輸出電壓又重新變?yōu)榱恪ｋ姾煞糯笃鱑l輸出電壓經(jīng)過由整形電路之后成為最大值為5V，最小值為OV的方波。以此方波作為計數(shù)器U4的時鐘信號，計數(shù)器U4對方波的上升沿計數(shù)。每過60S，主門電路輸出信號由低電平變?yōu)楦唠娖剑松仙匦盘栕鳛榧拇嫫鱑5的時鐘信號，使得寄存器U5讀入計數(shù)器U4此時的值。
[0036]同時此信號也作為計數(shù)器U4的清零信號，計數(shù)器U4重新從零開始計數(shù)。由于一輛車的前后輪會兩次壓迫減速帶，相當(dāng)于對每輛車車重復(fù)計數(shù)兩次，所以最后的輸出要對寄存器輸出除以二，取寄存器U5輸出的高七位，忽略最低的一位。所取的七位數(shù)據(jù)對應(yīng)于并行口的低七位。即寄存器U5輸出最高位對應(yīng)并行口第六位，寄存器U5輸出第六位對應(yīng)與并行口第五位，以此類推。
[0037]由此本實用新型可以實現(xiàn)對一分鐘內(nèi)道路的車流量進行測量。
【主權(quán)項】
1.一種新型車流量監(jiān)控器，其特征在于:包括壓電器件和壓電檢測電路，道路兩側(cè)的兩個橡膠減速帶上各裝有壓電器件，兩個壓電器件與壓電檢測電路連接，壓電器件包括石英晶體(2)、金屬正極板(I)和金屬負極板(3)，石英晶體鑲嵌在橡膠減速帶上，石英晶體的電軸朝上，石英晶體的上下兩面分別覆蓋有金屬正極板(I)和金屬負極板(3 )，金屬負極板(3)接地；壓電檢測電路包括電荷放大器、整形電路、計數(shù)電路、寄存器電路、主門電路；電荷放大器經(jīng)整形電路與計數(shù)電路連接，計數(shù)電路分別與寄存器電路和主門電路連接，金屬正極板(I)連接到電荷放大器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型車流量監(jiān)控器，其特征在于:所述的電荷放大器包括低噪聲運算放大器Ul和反饋電容Cl，反饋電容Cl位于運放的負輸入端和運放的輸出端之間，運放Ul的負輸入端連接反饋電容和壓電器件的正極，運放Ul的正輸入端接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型車流量監(jiān)控器，其特征在于:所述的整形電路包括555定時器Al，參考電壓Vrefl輸入連接555定時器Al的CON管腳構(gòu)成一個施密特觸發(fā)器，555定時器Al的THR和TRI管腳連接電荷放大器的低噪聲運算放大器Ul的輸出端，VCC管腳和RST管腳連接5V的電源，OUT管腳為其輸出，GND管腳接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種新型車流量監(jiān)控器，其特征在于:所述的計數(shù)電路包括八位計數(shù)器U4，八位計數(shù)器U4的時鐘信號連接施密特觸發(fā)器的555定時器Al的輸出端，八位計數(shù)器U4的清零端連接主門電路的輸出端，八位計數(shù)器U4的ENABLE端連接高電平。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種新型車流量監(jiān)控器，其特征在于:所述的寄存器電路包括八位寄存器U5，八位寄存器U5的時鐘信號端連接主門電路的輸出端，八位寄存器U5的八位輸入端連接八位計數(shù)器U4各自對應(yīng)的八個輸出端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型車流量監(jiān)控器，其特征在于:所述的主門電路包括八位二進制計數(shù)器U2和四輸入與門U3，八位二進制計數(shù)器U2的ENABLE端連接高電平，RST端連接四輸入與門U3的輸出，CLK端連接秒脈沖；四輸入與門U3的輸入端連接八位二進制計數(shù)器U2的第二、三、四、五端口，四輸入與門U3的輸出連接到八位二進制計數(shù)器U2的RST端，并作為整個主門電路的輸出。
【專利摘要】本實用新型公開了一種新型車流量監(jiān)控器。道路兩側(cè)的兩個橡膠減速帶上各裝有壓電器件，兩個壓電器件與壓電檢測電路連接，壓電器件包括石英晶體、金屬正極板和金屬負極板，石英晶體鑲嵌在橡膠減速帶上，石英晶體的電軸朝上，石英晶體的上下兩面分別覆蓋有金屬正極板和金屬負極板，金屬負極板接地；壓電檢測電路包括電荷放大器、整形電路、計數(shù)電路、寄存器電路、主門電路；電荷放大器經(jīng)整形電路與計數(shù)電路連接，計數(shù)電路分別與寄存器電路和主門電路連接，金屬正極板連接到電荷放大器。本實用新型可方便地對車流量監(jiān)控器進行安裝，對器件的兼容性好，抗干擾能力強，誤差小，通用性強。適用于不同路寬的減速帶，實現(xiàn)了對車流量的監(jiān)控。
【IPC分類】G08G1-01, G08G1-065
【公開號】CN204348067
【申請?zhí)枴緾N201420872347
【發(fā)明人】錢振天
【申請人】浙江大學(xué)
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年12月31日