
あなたがそこにいることを「知っている」信号機にはエキゾチックな何かがあります-あなたが引き上げるとすぐに、それらは変わります!彼らはどのようにあなたの存在を検出しますか?
一部のライトには、検出器がありません。たとえば、大都市では、信号機は単にタイマーで作動する場合があります。時間帯に関係なく、交通量は多くなります。ただし、郊外や田舎道では、検出器が一般的です。車が交差点に到着したとき、交差点に積み上げられた車が多すぎるとき(ライトの長さを制御するため)、または車がターンレーンに入ったとき(矢印ライトをアクティブにするため)を検出できます。
車を検出するためのあらゆる種類の技術があります-レーザーから空気で満たされたゴム製ホースまですべて!最も一般的な手法は、誘導ループです。誘導ループは、道路の表面に埋め込まれたワイヤーのコイルです。ループを取り付けるには、アスファルトを敷いてから戻ってきて、のこぎりでアスファルトに溝を切ります。ワイヤーは溝に配置され、ゴム状の化合物で密封されます。化合物が明らかであるため、これらの大きな長方形のループが舗装に切り込まれているのをよく見ることができます。
誘導ループは、インダクタンスの変化を検出することによって機能します。プロセスを理解するために、最初にインダクタンスとは何かを見てみましょう。このページのイラストが参考になります。
ここに表示されているのは、バッテリー、電球、鉄片(黄色)の周りのワイヤーのコイル、およびスイッチです。ワイヤーのコイルはインダクターです。電磁石のしくみを読んだら、インダクタが電磁石であることも理解できます。
この回路からインダクターを外すとしたら、あなたが持っているのは通常の懐中電灯です。スイッチを閉じると、電球が点灯します。示されているように回路内のインダクタを使用すると、動作は完全に異なります。電球は抵抗器です(抵抗器は熱を発生させて電球のフィラメントを光らせます)。コイルのワイヤーの抵抗ははるかに低いので(ワイヤーだけです)、スイッチをオンにしたときに期待されるのは、電球が非常に暗く光るということです。電流の大部分は、ループを通る低抵抗経路をたどる必要があります。代わりに、スイッチを閉じると、電球が明るく燃え、その後暗くなります。スイッチを開くと、電球は非常に明るく燃え、すぐに消えます。
この奇妙な動作の理由はインダクタです。電流が最初にコイルに流れ始めるとき、コイルは磁場を作りたいと思っています。フィールドが構築されている間、コイルは電流の流れを抑制します。フィールドが構築されると、電流は通常通りワイヤを流れることができます。スイッチが開くと、コイルの周りの磁場は、磁場が崩壊するまでコイルに電流を流し続けます。この電流は、スイッチが開いていても、電球を一定時間点灯させ続けます。
インダクタの容量は、次の2つの要因によって制御されます。
- コイルの数
- コイルを巻く素材(芯)
パッティング鉄インダクタのコアには、それを空気またはあろう任意の他の非磁気コアよりもはるかにインダクタンスを与えます。コイルのインダクタンスを測定できるデバイスがあり、標準の測定単位はヘンリーです。
だから...あなたがおそらく直径5フィートのワイヤーのコイルを取り、5つまたは6つのワイヤーのループを含んでいるとしましょう。道路にいくつかの溝を切り、コイルを溝に配置します。コイルにインダクタンスメータを取り付けて、コイルのインダクタンスを確認します。次に、コイルの上に車を駐車して、インダクタンスをもう一度確認します。ループの磁場内に大きな鋼の物体が配置されているため、インダクタンスははるかに大きくなります。コイルの上に駐車した車はインダクターのコアのように機能し、その存在によってコイルのインダクタンスが変化します。
信号機センサーも同じようにループを使用します。道路のループのインダクタンスを常にテストし、インダクタンスが上昇すると、待機中の車があることを認識します。
初版:2000年4月1日