Ελεγκτής επαγωγικού βρόχου 2 καναλιών με σύνδεσμο WITT SENSORIC LOOP 2C/24 (24V AC/DC)

Οι επαγωγικοί βρόχοι (vehicle loop detectors) είναι το ίδιο σύστημα που πολλές φορές αναφέρεται ως "μαγνητικοί βρόχοι" ή "ηλεκτρομαγνητικοί βρόχοι". Χρησιμοποιούνται για να ανιχνεύουν την παρουσία μεταλλικών αντικειμένων ή άλλων πηγών διαταραχής του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου, γύρω τους. 

Πρόκειται ουσιαστικά για ένα πηνίο το οποίο διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα. Η παρουσία μεταλλικών αντικειμένων ή άλλων πηγών διαταραχής του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου, γύρω από το πηνίο, μεταβάλει την συμπεριφορά του, αλλάζει δηλαδή την αυτεπαγωγή του. Κατ' αυτό τον τρόπο, μπορούμε να το χρησιμοποιήσουμε σαν ανιχνευτή μεταλλικών αντικειμένων. Απαραίτητα συστατικά για την δημιουργία ενός συστήματος επαγωγικού βρόχγου είναι ο κατάλληλος ελεγκτής (loop detector) όπως ο LOOP 2C/24 και το αντίστοιχο καλώδιο (loop cable).

Μία τυπική πρακτική εφαρμογή είναι η λειτουργία τους σε συνδυασμό με μπάρες ελέγχου κυκλοφορίας όταν θέλουμε να έχουμε αυτόματη εντολή ανοίγματος κατά την είσοδο ή έξοδο (free entry / exit) κατά την διέλευση ενός οχήματος. 

Ο ελεγκτής επαγωγικών βρόχων (switching amplifier), τύπου LOOP 2C/24, της Γερμανικής εταιρείας Witt Sensoric GmbH είναι κατάλληλος για έλεγχο έως δύο επαγωγικών βρόχων, ανεξάρτητων ή σε συνδιασμένη λειτουργία. Ο συγκεκριμένος ελεγκτής είναι ιδανικός για πολλές εφαρμογές αυτοματισμών καθώς διαθέτει πανίσχυρο επεξεργαστή και μοντερνα ηλεκτρονικά ώστε να ανταπεξέρχεται σε όλες τις γεωμετρίες και σε περιοχές όπου η επαγωγκότητα είναι μεταξύ των τιμών 40-1000uH. Διαθέτει αρκετές λειτουργίες και ρυθμίσεις καθώς και βύσμα (σύνδεσμο) 11 ακίδων για εύκολη εγκατάσταση με τους περισσότερους πίνακες ελέγχου αυτοματισμών. Όταν μπαίνει σε λειτουργία, πραγματοποιεί αυτόματη αυτορύθμιση και παράλληλα απεικονίζει την συχνότητα του κάθε βρόχου. Διαθέτει λειτουργία Automatic Sensitivity Boost (ASB) για βέλτιστο εντοπισμό μεγάλων οχημάτων, όπως φορτηγά.

Χαρακτηριστικά

• Τάση τροφοδοσίας: 24V AC/DC.
• Model: LOOP 2C-11/24 
• Art No: 315724 (2-channel loop)
• Κατανάλωση: max 2 VA.
• Διαστάσεις: 35x65x75mm (χωρίς τον σύνδεσμο).
• Βάρος: 163 gr (με τον σύνδεσμο).
• Επαγωγή: 40 μH έως 1000 μH.
• Θερμοκρασία λειτουργίας: -20°C έως 60°C.
• Θερμοκρασία αποθήκευσης: -35°C έως 70°C.
• Βαθμός προστασίας από σκόνη και υγρασία: IP30.
• Γρήγορη απόκριση και υψηλή ευαισθησία: 10ms/20ms.
• Ρυθμιζόμενη λειτουργία βρόχου 2: παλμός ή παρουσία
• Σύνδεσμος: αποσπώμενος (κουμπτωτός) με βίδες 11 ακίδων (DIN rail) - max διάμετρος αγωγού 1.5mm².
• Διαθέσιμες συχνότητες λειτουργίας: 20 kHz έως120 kHz ορατές από το αναβόσβησμα των διαγνωστικών LED.
• Ευαισθησία: Ρυθμιζόμενη σε 4 διαφορετικά επίπεδα μέσω μικροδιακοπτών (dip-switches).
• Όταν μπαίνει σε λειτουργία: κάνει αυτόματη αυτορύθμιση.
• Δίνει έξοδο μέσω επαφής, που μπορεί να ρυθμιστεί είτε ως NO είτε ως NC.
• Μέγιστο φορτίο ρελέ εξόδου: max. 250V/6A.
• Λειτουργία διάγνωσης σφαλμάτων: 1 κόκκινο LED ανά κανάλι.
• Λειτουργία εναλλαγής εξόδου: 1 κίτρινο LED ανά ρελέ.
• Power ON: πράσινο LED.
• Η έξοδος μπορεί να αφορά αναγνώριση παρουσίας (διατηρούμενο σήμα) ή διέλευσης (παλμός).
• Διαθέτει λυχνίες LED που δίνουν πληροφορίες για την κατάσταση και την λειτουργία της συσκευής:
  • Start/Operation: Κατά την εκκίνηση του ελεγκτή όλα τα LED ανάβουν για 3 sec
    Πράσινο LED = power ON (ο βρόχος τροφοδοτείται), κίτρινο LED =  switching state (κατάσταση εναλλαγής)
  • Diagnostic: Η συχνότητα του βρόχου υπολογίζεται από το αναβόσβησμα των κόκκινων LED (αργό αναβόσβησμα: 10 kHz, γρήγορο: 1 kHz).
    Παράδειγμα: 5x αργά / 3x σύντομα = 53kHz (εύρος από 20 kHz έως120 kHz)
  • Error report: Εάν αναβοσβήνουν τα κόκκινα LED τότε ο βρόχος είναι ελλατωματικός (π.χ. υπάρχει διακοπή καλωδίου σε κάποιο σημείο).
    Αναβόσβησμα (blinking) κόκκινων LED = Βρόχος ελατωματικός. 
• Ρυθμιζόμενες λειτουργίες: 
• Automatic Sensitivity Boost (ASB).
• Παλμός (1 κανάλι).
• Παλμός για δεύτερο βρόχο περίπου 1 sec μετά την απελευθέρωση του.
• Ανίχνευση κατεύθυνσης.
• Η λειτουργία Automatic Sensitivity Boost (ASB) χρησιμοποιείται για βέλτιστο εντοπισμό μεγάλων οχημάτων, όπως φορτηγά. 
  Όταν ενεργοποιούμε την λειτουργία ASB  μέσω του μικροδιακόπτης 5, η ευαισθησία του ελεγκτή αυξάνεται αυτόματα μόλις εντοπιστεί κάποιο αντικείμενο (όχημα) και επανέρχεται στην προγραμματισμένη τιμή της όταν πάψει να εντοπίζεται το αντικείμενο. Έτσι δεν χάνεται ο εγκλωβισμός οχημάτων που παρουσιάζουν μεγάλες μεταβολές στο ανιχνευόμενο σήμα κατά μήκος τους, όπως ένα φορτηγό με επικαθήμενο.
• Με τον μικροδιακόπτη 7 στην θέση ΟΝ ενεργοποιείται η έξοδος του βρόχου 2 ως ενάς παλμός που παράγεται 1 sec αφού ελευθερωθεί ο βρόχος.
• Υπάρχει δυνατότητα ανίχνευσης κατεύθυνσης (direction detection) μέσω του μικροδιακόπτη 6.
• Η μείωση των παρελβολών με γειτονικούς βρόχους επιτυγχάνεται μέσω της μέιωσης της αρχικής συχνότητας κατά 20% από τον μικροδιακόπτης 8.
• Δήλωση συμμόρφωσης CE
• Declaration of conformity:
• EMC directive 2004/108/EC
• EN 61000-6-2 and EN 61000-6-3

Διαγνωστικά LED

Συνδεσμολογία και μικροδιακόπτες

Χρήσιμες πληροφορίες

Σχεδόν σίγουρα, θα έχετε παρατηρήσει τα "κοψίματα" (συνήθως ορθογωνικού σχήματος) πάνω στην άσφαλτο πριν από τα φανάρια. Πρόκειται για επαγωγικούς βρόχους οι οποίοι έχουν εγκατασταθεί στο οδόστρωμα, χαράζοντας λεπτά αυλάκια με δίσκο κοπής. Όταν, μετά την εγκατάσταση, τα αυλάκια αυτά καλύπτονται από στεγανωτικό υλικό (πχ EPOGRAN A+B δύο συστατικών), αυτό που διακρίνεται είναι το περίγραμμα του βρόχου πάνω στην άσφαλτο.

Το πλάτος του βρόχου πρεπει να είναι ίσο ή ελάχιστα μικρότερο από το πλατύτερο όχημα

Για την ανίχνευση δίκυκλων οχημάτων ο βρόχος πρέπει να έχει σχήμα τραπέζιου ή παραλληλόγραμου

Οτάν υπάρχει περιορισμένος χώρος προτείνεται η παρακάτω γεωμετρία βρόχου

Για ανίχνευση κατεύθυνσης οχημάτος η απόσταση μεταξύ των βρόχων πρέπει να είναι το μισό του μήκους του οχήματος 

Αριθμός τυλιγμάτων

Ένας εμπειρικός κανόνας, που δουλεύει πολύ καλά με το είδος των βρόχων το οποίο δουλεύουμε, μας δίνει το πόσα τυλίγματα πρέπει να κάνουμε ανάλογα με την περίμετρο του βρόχου:

 

Περίμετρος βρόχου  (m)	Αριθμός τυλιγμάτων
2 - 3	5
5 - 9	4
9 - 17	3

Η αναλογία πρέπει να είναι μεταξύ 1:1 και 1:3

 

Όπως βλέπετε, σε καμία περίπτωση δεν πρέπει να κάνουμε κάτω από 2 τυλίγματα του καλωδίου. Το αυλάκι πρέπει να έχει ένα βάθος 6-8 cm τουλάχιστον και ένα πλάτος ελάχιστα μεγαλύτερο από το πάχος του καλωδίου. Ο ευκολότερος τρόπος να γίνει αυτό είναι με αρμοκόπτη ή ασφαλτοκόπτη. Το πλάτος του αυλακιού είναι τυπικά 6-8 mm. Επίσης, το κομμάτι του αυλακιού που φιλοξενεί τα δύο συνεστραμμένα άκρα (25 συστροφές ανά μέτρο) του καλωδίου και το οποίο οδηγεί στον ελεγκτή του μαγνητικού βρόχου πρέπει να έχει μεγαλύτερο πλάτος - τουλάχιστον 15 mm. Τα δύο άκρα του καλωδίου που σχηματίζει το βρόχο, καταλήγουν στον ελεγκτή (τον ηλεκτρονικό εξοπλισμό πάνω στον οποίο συνδέεται ο βρόχος). Τα άκρα του καλωδίου, πρέπει να συστρέφονται, με βήμα 25 συστροφές ανά μέτρο, ώστε να αποφεύγονται παρεμβολές σε αυτό το τμήμα του βρόχου.

 

 

Από την άλλη, είναι σημαντικό να έχετε υπ' όψιν ότι, αυξάνοντας τον αριθμό των τυλιγμάτων, πρακτικά δεν αυξάνεται η ευαισθησία του βρόχου. Επίσης, αυξάνοντας τον αριθμό των τυλιγμάτων, δεν μεταβάλλεται το ύψος ανίχνευσης (δηλαδή το πόσο χαμηλά πρέπει να είναι το δάπεδο του αυτοκινήτου για να μπορεί να το εντοπίσει ο βρόχος).

 

 

Άρα, πρέπει να γίνεται κάθε φορά ο συνιστώμενος αριθμός τυλιγμάτων - όχι περισσότερα, όχι λιγότερα.

 

 

Κόψιμο αυλακιού με δίσκο		Καθάρισμα αυλακιού		Τοποθέτηση καλωδίου		Σφράγισμα αυλακιού με μονωτικό

 

 

Στο πλαϊνό σχήμα φαίνεται, σε τομή, το καλώδιο όπως είναι τοποθετημένο μέσα στο αυλάκι του. Στη συγκεκριμένη περίπτωση, πρόκειται για ένα βρόχο με 3 τυλίγματα. Παρατηρήστε ότι, συνιστάται το πάνω μέρος του καλωδίου να είναι σε βάθος τουλάχιστον 3 cm από το επίπεδο του οδοστρώματος. Αυτό σημαίνει ότι ένα αυλάκι βάθους 6-8 cm είναι γενικά επαρκές ακόμη και για βρόχους με πολλά τυλίγματα. Από την άλλη, εάν η επιφάνεια του οδοστρώματος ή το έδαφος είναι πολύ μαλακά, πρέπει να κάνετε το αυλάκι βαθύτερο ώστε να μειωθεί η μηχανική καταπόνηση του καλωδίου. Παρατηρήστε επίσης ότι, τα τυλίγματα γίνονται ώστε να είναι το ένα πάνω από το άλλο. Τα τυλίγματα, δεν πρέπει να είναι “ανακατεμένα διότι αυτό μειώνει την απόδοση του βρόχου. Βοηθάει πολύ στην σωστή τοποθέτηση εάν το αυλάκι είναι ιδιαίτερα στενό (δηλαδή λίγο πλατύτερο από τη διάμετρο του καλωδίου που συνήθως είναι 5-7 mm). Ο ευκολότερος τρόπος να κοπούν αυτά τα αυλάκια είναι με τροχό διπλού δίσκου.

Καλώδιο βρόχου

Το τυπικό καλώδιο, είναι 1x1.5 mm² ή 1x2.0 mm². Έχει έναν αγωγό, συνήθως πολύκλωνο, στο κέντρο και, γύρω από αυτόν μόνωση και περίβλημα. Επίσης, δεν έχει μπλεντάζ. Τυπική ολική διάμετρος καλωδίου είναι τα 5-7 mm.

Παρότι η διατομή (δηλαδή το μεγάλο πάχος αγωγού) δεν είναι κρίσιμη για την καλή λειτουργία, είναι σημαντικό το καλώδιο να έχει και καλές μηχανικές ιδιότητες. Για τον λόγο αυτό δεν συνιστούμε καλώδιο 1x1.0 mm² (ολική διάμετρος καλωδίου 3-4 mm).

Σημαντικό στα καλώδια αυτού του τύπου είναι το να έχουν καλή μόνωση διότι θάβονται στο έδαφος χωρίς άλλη προστασία. Η μόνωση από XLPE (cross-linked polyethylene) είναι προτιμότερη από αυτή από PVC διότι απορροφά πολύ λιγότερη υγρασία (περίπου 1% όσης απορροφά η μόνωση με PVC).

Υπ' όψιν ότι η συνολική αντίσταση του αγωγού δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 4 Ohms και, εξυπακούεται, ότι το καλώδιο πρέπει να είναι ενιαίο (όχι ένωση δύο ή περισσότερων καλωδίων).

Εγχειρίδια - Φυλλάδια

Τεχνικό φυλλάδιο (datasheet) Witt Sensoric LOOP 2C