Rudolf Cole
207 
5307
528
Billedgalleri: Batterier -Der er noget eksotisk ved lyskrydset, der "kender" du er der - det øjeblik du trækker op, de ændrer sig! Hvordan opdager de din tilstedeværelse?
Nogle lys har ikke nogen slags detektorer. For eksempel, i en stor by, kan trafiklysene simpelthen køre på timere - uanset hvilket tidspunkt på dagen det er, vil der være meget trafik. I forstæder og landeveje er detektorer imidlertid almindelige. De kan opdage, når en bil ankommer til et kryds, når for mange biler er stablet op på et kryds (for at kontrollere lysets længde), eller når biler er gået ind i en svingbane (for at aktivere pilens lys).
Der er alle mulige teknologier til at detektere biler - alt fra lasere til gummislanger fyldt med luft! Den langt mest almindelige teknik er induktiv sløjfe. En induktiv sløjfe er simpelthen en trådspole indlejret i vejens overflade. For at installere løkken, lægger de asfalten og kommer derefter tilbage og skærer en rille i asfalten med en sav. Tråden anbringes i rillen og forsegles med en gummiagtig sammensætning. Man kan ofte se disse store rektangulære løkker skåret i fortovet, fordi forbindelsen er åbenbar.
Induktive løkker fungerer ved at registrere en ændring af induktansen. Lad os først se, hvad induktans er for at forstå processen. Illustrationen på denne side er nyttig.
Hvad du ser her er et batteri, en pære, en trådspole omkring et stykke jern (gult) og en afbryder. Trådspolen er en induktor. Hvis du har læst Sådan fungerer elektromagneter, vil du også erkende, at induktoren er en elektromagnet.
Hvis du skulle tage induktoren ud af dette kredsløb, er det, du har, en normal lommelygte. Du lukker kontakten, og pæren lyser. Med induktoren i kredsløbet som vist er opførslen en helt anden. Pæren er en modstand (modstanden skaber varme for at gøre glødetråden i pæren glød). Tråden i spolen har meget lavere modstand (det er bare ledning), så hvad du ville forvente, når du tænder for kontakten, er at pæren lyser meget svagt. Det meste af strømmen skal følge lavmodstandsstien gennem løkken. Hvad der sker i stedet er, at når du lukker kontakten, forbrænder pæren lyst og bliver lysere. Når du åbner kontakten, brænder pæren meget lyst og slukkes derefter hurtigt.
Årsagen til denne mærkelige opførsel er induktoren. Når strømmen først begynder at strømme i spolen, ønsker spolen at opbygge et magnetfelt. Mens feltet bygger, hæmmer spolen strømmen af strøm. Når feltet er bygget, kan strøm strømme normalt gennem ledningen. Når kontakten åbnes, holder magnetfeltet omkring spolen strømmen i spolen, indtil feltet kollapser. Denne strøm holder pæren tændt i en periode, selvom afbryderen er åben.
Det kapacitet af en induktor styres af to faktorer:
- Antallet af spoler
- Materialet, som spolerne er pakket ind i (kernen)
At sætte jern i en induktors kerne giver det meget mere induktans end luft eller enhver anden ikke-magnetisk kerne ville have. Der er enheder, der kan måle induktansen af en spole, og standard måleenheden er henry.
Så ... Lad os sige, at du tager en spiral af wire, måske 5 fod i diameter, der indeholder fem eller seks løkker af wire. Du skærer nogle riller i en vej og placerer spolen i rillerne. Du fastgør en induktansmåler til spolen og se, hvad spolens induktans er. Nu parkerer du en bil over spolen og kontrollerer induktansen igen. Induktansen vil være meget større på grund af den store stålgenstand, der er placeret i loopens magnetfelt. Bilen parkeret over spolen fungerer som induktorens kerne, og dens tilstedeværelse ændrer spolens induktans.
En trafiklyssensor bruger løkken på den samme måde. Den tester konstant induktansen af løkken i vejen, og når induktansen stiger, ved den, at der er en bil, der venter!
Relaterede artikler
- Sådan fungerer airbags
- Sådan fungerer røde lys-kameraer
- Sådan fungerer elektromagneter
- Sådan fungerer induktorer
- Kan en bil virkelig være dødssikker?