[发明专利]用于车辆测量系统的参数扰动传感器

说明书

提供了一种参数扰动传感器。所述参数扰动传感器具有带内部腔室的带状线外壳；位于所述内部腔室中的带状线传感器芯；填充材料，其填充所述内部腔室，使得带状线传感器不与带状线传感器芯外壳直接接触；以及连接到所述带状线传感器芯的电缆端连接器，其用于将所述带状线传感器芯连接到处理单元。

背景技术

智能交通系统可能涉及数据收集、收费、车辆分类、动态称重(WIM)和其它交通监控或交通管理系统。

例如，动态称重系统用于检测和称量行驶中的车辆，以便以更安全且更有效的方式增强道路系统的运行。

动态称重系统使用一个或多个传感器感测车辆，通常是当车辆在传感器上移动时，以获取车辆信息。一些信息可以直接由单个传感器测量，而其它信息需要从共同运行的多个传感器的组合中测量并导出。

通常，时域反射法(TDR)是一种基于特定几何形状的传输线呈现已知特性阻抗的原理的测量技术。因此，传输线几何形状的变化会导致可以使用时域反射技术测量的特性阻抗的变化。本领域技术人员将理解，时域反射法可以与光信号或电信号一起使用，并且实际上光信号和电信号在物理上是不同的，需要不同的技术知识和设备来测量传输线特性的变化。

在电传输线路中，每当入射波遇到特性阻抗变化时，就会产生反射，这也称为不连续性。时域反射测量技术可以用于根据反射波确定传输线中不连续的位置和幅度。因此，反射波沿传输线返回所需的时间可以转换成沿传输线的距离。反射波的电压大小可以用来计算特性阻抗的变化量。

时域反射测量技术可以对入射波形使用阶跃输入电压，因其简化了解释反射信号的复杂性。在源端或两端端接的传输线中，阶跃输入电压在电源阻抗和传输线阻抗之间分配。如果电源阻抗和传输线阻抗匹配，那么在入射波沿传输线的往返过程中，电源和传输线之间测得的电压是阶跃输入电压的一半。当传输线存在不连续性时，由于接收到的反射，测得的电压将正好偏离一半。也可以使用其它时域反射测量方法，例如具有扫频的波调制。

英国专利申请GB 2,250,813A公开了一种车辆称重装置。所述装置包括光纤电缆，其光传输特性在负载下变化，所述光纤电缆被包裹在弹性材料的压垫中，铺设在道路上。当车辆通过压垫时，时域反射计通过监控来自光纤电缆的反向散射光的强度来计算每个车轮施加的负载。

发明内容

提供了一种参数扰动传感器。参数扰动传感器使用电时域反射测量技术。参数扰动传感器被配置用于动态称重(WIM)系统和动态车辆信息系统。

可测量的车辆信息包括，例如，车轴数量、每个车轴的重量、每个车轮的重量、车轮宽度、车辆重量、轮数、轮距、轴距、轴间距离、车轴宽度以及车轴和/或车速。还可以收集汇总信息，例如传感器检测到的车辆总数。

一方面，参数扰动传感器可以抵抗环境污染物，例如湿气、灰尘或道路碎片。参数扰动传感器使用很少的运动部件，并且可以抵抗机械损伤。参数扰动传感器的基线阻抗可以在制造过程中以多种方式进行简单调节。参数扰动传感器易于制造。

另一方面，传感器芯包括中心迹线、通过第一分离器与中心迹线分离的第一接地面、通过第二分离器与中心迹线分离的第二接地面、以及连接到中心迹线用于将传感器芯连接到处理单元的电缆端连接器。在各种实施例中，分离器是弹性可变形的电绝缘泡沫和/或具有与空气类似的损耗角正切的闭孔泡沫。

所提供的是参数扰动传感器。参数扰动传感器具有带状线外壳，其限定了内部腔室。带状线传感器芯位于内部腔室中。填充材料用于填充内部腔室。此外，电缆端连接器连接到带状线传感器芯，用于将带状线传感器芯连接到处理单元。

提供了一种制造参数扰动传感器的方法。所述方法包括将带状线传感器芯定位在带状线外壳的内部腔室中。然后密封内部腔室的第一端。填充材料用于填充内部腔室。