Induktionsschleifen, die in die Fahrbahn eingelassen sind, spielen bei der Erfassung und Steuerung des Straßenverkehrs eine wichtige Rolle. Meist haben die Schleifen rechteckige Form und eine Abmessung von der Größenordnung des nachzuweisenden Objekts. Die Abb. 1.1 bis 1.3 zeigen, wie eine Induktionsschleife in den Straßenbelag eingearbeitet wird.
Durch die Induktionsschleife fließt Wechselstrom, der ein wechselndes Magnetfeld erzeugt (Abb. 2). Im unbeeinflussten Zustand habe die Induktionsschleife die Induktivität \(L\). Befindet sich ein Fahrzeug über der Schleife, so wird dadurch die Induktivität der Spule verändert (Abnahme der Induktivität um \(\Delta L\)).
Unter der Verstimmung der Spule, die man durch eine Auswertelektronik nachweisen kann, versteht man die relative Veränderung der Induktivität \(\Delta L / L\). Diese Verstimmung liegt, wenn das Fahrzeug direkt über der Spule ist, für PKW bei ca. \(6\%\), für LKW bei ca. \(1\%\) - \(2\%\), für Motorräder bei ca. \(0{,}1\%\) und bei Fahrrädern nur bei etwa \(0{,}02\%\) (Angaben stammen von der Firma Siemens).
Die Induktivität einer Schleife liegt in der Größenordnung von einigen Hundert \(\rm{\mu H}\) (Mikrohenry).
Anwendungen
Aufgabe
Die Zuleitungen zur Induktionsschleife müssen fest verdrillt werden.
Erläutere, welchen Zweck man damit verfolgt.
Die Bilder zeigen Anwendungsmöglichkeiten für Induktionsschleifen.
Schreibe zu jedem Bild eine kurze Erläuterung.
Das folgende Diagramm (nach einer Seite des Regierungspräsidiums Tübingen) zeigt die Signale, welche durch einen LKW mit Anhänger an zwei Induktionsschleifen ausgelöst wird, die \(2{,}5\,\rm{m}\) voneinander entfernt sind.
Berechne die Geschwindigkeit des Fahrzeugs.