당신이 거기에 있다는 것을 "알고 있는" 신호등에는 뭔가 이국적인 것이 있습니다. 당신이 차를 세우는 순간, 신호등이 바뀝니다! 그들은 당신의 존재를 어떻게 감지합니까?
일부 조명에는 감지기가 없습니다. 예를 들어 대도시에서 신호등은 단순히 타이머로 작동할 수 있습니다. 하루 중 시간에 관계없이 교통량이 많을 것입니다. 그러나 교외와 시골길에서는 탐지기가 일반적입니다. 자동차가 교차로에 도착했을 때, 교차로에 너무 많은 자동차가 쌓여 있을 때(신호등의 길이를 제어하기 위해), 또는 자동차가 회전 차선에 진입했을 때(화살표를 활성화하기 위해)를 감지할 수 있습니다.
레이저에서 공기가 채워진 고무 호스에 이르기까지 자동차 감지를 위한 모든 종류의 기술이 있습니다! 지금까지 가장 일반적인 기술은 유도 루프입니다. . 유도 루프는 단순히 도로 표면에 내장된 와이어 코일입니다. 루프를 설치하기 위해 아스팔트를 깔고 다시 돌아와 톱으로 아스팔트 홈을 자릅니다. 와이어를 홈에 넣고 고무 화합물로 밀봉합니다. 복합물이 눈에 잘 띄기 때문에 포장도로에서 잘린 이 큰 직사각형 루프를 종종 볼 수 있습니다.
유도 루프는 인덕턴스의 변화를 감지하여 작동합니다. 프로세스를 이해하기 위해 먼저 인덕턴스가 무엇인지 살펴보겠습니다. 이 페이지의 그림이 도움이 됩니다.
여기에 보이는 것은 배터리, 전구, 철 조각(노란색) 주위의 와이어 코일 및 스위치입니다. 와이어 코일은 인덕터입니다. How Electromagnets Work를 읽었다면 인덕터도 전자석이라는 것을 알게 될 것입니다.
이 회로에서 인덕터를 빼면 일반 손전등이 있습니다. 스위치를 닫으면 전구가 켜집니다. 그림과 같이 회로에 인덕터가 있으면 동작이 완전히 다릅니다. 전구는 저항기입니다(저항은 전구의 필라멘트를 빛나게 하기 위해 열을 생성합니다). 코일의 와이어는 저항이 훨씬 낮기 때문에(그냥 와이어임) 스위치를 켤 때 전구가 매우 희미하게 빛날 것으로 예상됩니다. 대부분의 전류는 루프를 통해 낮은 저항 경로를 따라야 합니다. 대신 스위치를 닫으면 전구가 밝게 타오르다가 어두워집니다. 스위치를 열면 전구가 아주 밝게 타오르다가 금방 꺼집니다.
이 이상한 동작의 원인은 인덕터입니다. 코일에 전류가 처음 흐르기 시작하면 코일은 자기장을 형성하려고 합니다. 자기장이 형성되는 동안 코일은 전류의 흐름을 억제합니다. 필드가 구축되면 전류가 와이어를 통해 정상적으로 흐를 수 있습니다. 스위치가 열리면 코일 주변의 자기장은 자기장이 붕괴될 때까지 코일에 전류가 계속 흐르도록 합니다. 이 전류는 스위치가 열려 있어도 일정 시간 동안 전구가 켜진 상태를 유지합니다.
용량 인덕터의 2가지 요소에 의해 제어됩니다.
인덕터의 코어에 철을 넣으면 공기나 다른 비자성 코어보다 훨씬 더 많은 인덕턴스를 얻을 수 있습니다. 코일의 인덕턴스를 측정할 수 있는 장치가 있으며 표준 측정 단위는 헨리입니다. .
그래서... 5~6개의 와이어 루프가 포함된 지름 5피트의 와이어 코일을 사용한다고 가정해 보겠습니다. 도로에 홈을 몇 개 자르고 홈에 코일을 놓습니다. 코일에 인덕턴스 미터를 부착하고 코일의 인덕턴스가 얼마인지 확인합니다. 이제 코일 위에 차를 주차하고 인덕턴스를 다시 확인합니다. 루프의 자기장에 위치한 큰 강철 물체로 인해 인덕턴스가 훨씬 더 커집니다. 코일 위에 주차된 자동차는 인덕터의 코어와 같은 역할을 하며 그 존재가 코일의 인덕턴스를 변경합니다.
신호등 센서도 같은 방식으로 루프를 사용합니다. 도로에서 루프의 인덕턴스를 지속적으로 테스트하고 인덕턴스가 증가하면 대기 중인 차가 있다는 것을 압니다!
최초 발행일:2000년 4월 1일
