產(chǎn)品介紹
車輛檢測(cè)器也稱交通信息檢測(cè)器，用于檢測(cè)車輛等金屬物通過(guò)狀態(tài)并向控制主板報(bào)告通過(guò)信息，是與道閘或控制系統(tǒng)配合使用的。目前國(guó)內(nèi)外在交通檢測(cè)系統(tǒng)或交通信息采集系統(tǒng)中，大量應(yīng)用了電磁傳感技術(shù)、超聲傳感技術(shù)、雷達(dá)探測(cè)技術(shù)、視頻檢測(cè)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)等高新科學(xué)技術(shù)。相應(yīng)地，車輛檢測(cè)器主要有：環(huán)形線圈式車輛檢測(cè)器、超聲波車輛檢測(cè)器、紅外車輛檢測(cè)器、雷達(dá)車輛檢測(cè)器、視頻車輛檢測(cè)器等。從性價(jià)比和高可靠性上來(lái)考慮，現(xiàn)在使用更多的是環(huán)形線圈式車輛檢測(cè)器，環(huán)形線圈式車輛檢測(cè)器有單路和雙路之分。本設(shè)備是雙通道的環(huán)形線圈式車輛檢測(cè)器，具有方向邏輯檢測(cè)功能的數(shù)字式智能型車輛檢測(cè)器，用于檢測(cè)車輛的通過(guò)狀態(tài)及車輛的行駛方向判別功能，主要應(yīng)用于停車場(chǎng)、電子警察、高速公路收費(fèi)站的自動(dòng)發(fā)卡、道閘防砸車、交通信號(hào)燈控制以及金屬交通工具的探測(cè)等系統(tǒng)中。
雙路環(huán)形線圈式車輛檢測(cè)器主要由控制主板、穩(wěn)壓電源、振蕩線圈、邏輯電路、微處理器、接口及驅(qū)動(dòng)電路、信號(hào)輸出電路等組成。雙路車輛檢測(cè)器必須要同時(shí)接入兩個(gè)環(huán)形線圈才能正常工作，如果只接入一個(gè)線圈將不會(huì)工作，并且在車輛行駛方向判別時(shí)必須保證同一輛車能夠同時(shí)壓在兩個(gè)線圈上。當(dāng)車輛由線圈A進(jìn)入線圈B時(shí)，繼電器輸出信號(hào)，如果車輛由線圈B進(jìn)入線圈A時(shí)，繼電器不會(huì)輸出信號(hào)。車輛經(jīng)過(guò)線圈時(shí)，埋設(shè)在路面下的環(huán)形地感線圈因磁場(chǎng)發(fā)生變化引起線圈磁場(chǎng)電感量發(fā)生變化，從而引起振蕩器的頻率發(fā)生變化，車輛感應(yīng)器的單片機(jī)采集頻率信息，經(jīng)過(guò)一定的算法處理，據(jù)此計(jì)算出車輛的方向、速度、時(shí)間占有率和長(zhǎng)度等交通參數(shù)，確定是車輛通過(guò)時(shí)，便向控制主板發(fā)一個(gè)信號(hào)。車輛感應(yīng)器也分析車輛是否離開(kāi)出入口，并向控制主板反應(yīng)這種信息。此種方法技術(shù)成熟，易于掌握，并有成本較低的優(yōu)點(diǎn)。
與環(huán)形線圈式車輛檢測(cè)器連接工作的振蕩線圈為環(huán)狀，也稱“地感線圈”，地感線圈埋于地下30～50mm處，只要車輛經(jīng)過(guò)，地感線圈產(chǎn)生感應(yīng)信號(hào)，經(jīng)過(guò)車輛檢測(cè)器處理后發(fā)出控制信號(hào)控制出入口控制機(jī)或擋車器。輸出信號(hào)延時(shí)可調(diào)，具有自動(dòng)復(fù)位功能。“地感線圈”是一個(gè)振蕩電路，在地面上先切割出一個(gè)圓形的溝槽，直徑大概1米，或是面積相當(dāng)?shù)木匦螠喜?，再在這個(gè)溝槽中埋入兩到三匝導(dǎo)線，構(gòu)成了一個(gè)埋于地表的電感線圈，這個(gè)線圈是一個(gè)振蕩電路的一部分，由它和電容組成振蕩電路，其原則是振蕩穩(wěn)定可靠，這個(gè)振蕩信號(hào)通過(guò)變換送到單片機(jī)組成的頻率測(cè)量電路，單片機(jī)測(cè)量這個(gè)振蕩器的頻率。當(dāng)有大的金屬物如汽車經(jīng)過(guò)時(shí)，由于空間介質(zhì)發(fā)生變化引起了振蕩頻率的變化（有金屬物體時(shí)振蕩頻率升高），這個(gè)變化就作為汽車經(jīng)過(guò)“地感線圈”的證實(shí)信號(hào)，同時(shí)這個(gè)信號(hào)的開(kāi)始和結(jié)束之間的時(shí)間間隔又可以用來(lái)測(cè)量汽車的移動(dòng)速度。地感線圈電纜為AC/DC低阻抗12#或14#AWG線，導(dǎo)線由耐高溫鐵氟龍多股軟銅導(dǎo)線構(gòu)成，加上饋線，其電感量為15～1500μh左右。由固定電容C和環(huán)型線圈電感L、三極管所組成的振蕩器，輸出的正旋波，其頻率由環(huán)型線圈電感L所決定。從振蕩器的角度來(lái)看環(huán)型線圈電感量L的大小，考慮到電渦流效應(yīng)，不僅僅取決于環(huán)形線圈的電感量，而且與線圈對(duì)面的鐵磁物體大小距離遠(yuǎn)近有關(guān)。當(dāng)鐵磁物體與線圈的距離減小時(shí)，鐵磁物體表面的渦流效應(yīng)就增加，振蕩電路的電感量就變大，其振蕩器的頻率也就減小。
產(chǎn)品特性
■系統(tǒng)性能穩(wěn)定
采用先進(jìn)的電磁兼容性設(shè)計(jì)，以及軟件指令復(fù)位等硬軟件抗干擾技術(shù)，系統(tǒng)性能穩(wěn)定可靠。
■高性能的單片機(jī)芯片
采用ATMEL高性能AVR系列單片機(jī)作控制芯片。
■抗干擾能力強(qiáng)，適用各種環(huán)境
自動(dòng)溫度補(bǔ)償功能，抗干擾能力強(qiáng)，穩(wěn)定性好，適用于各種惡劣的環(huán)境。
■靈敏度可調(diào)
靈敏度主要用于調(diào)節(jié)檢測(cè)器對(duì)車輛的反應(yīng)快慢，線圈A的靈敏度調(diào)節(jié)使用面板上的撥碼開(kāi)關(guān)DIP3、DIP4，線圈B的靈敏度調(diào)節(jié)使用面板上的撥碼開(kāi)關(guān)DIP5、DIP6，一般在試運(yùn)行時(shí)，先將靈敏度設(shè)在最低檔，在實(shí)際測(cè)試后如果車輛檢測(cè)沒(méi)有反應(yīng)，則應(yīng)將靈敏度調(diào)高一檔，如此反復(fù)，直至車輛檢測(cè)器穩(wěn)定、正常工作。
在撥碼開(kāi)關(guān)上有四級(jí)靈敏度可調(diào)，分高、中高、中低、低四檔，適用于不同的需要。
注意：高靈敏度應(yīng)謹(jǐn)慎使用，若地感線圈匝數(shù)較少時(shí)，靈敏度調(diào)至高檔，反應(yīng)太快，會(huì)導(dǎo)致線圈上沒(méi)有車時(shí)也會(huì)誤檢測(cè)為有車，出現(xiàn)假死現(xiàn)象。
■車輛存在信號(hào)輸出時(shí)間
通過(guò)撥碼開(kāi)關(guān)設(shè)置繼電器輸出時(shí)間，撥碼開(kāi)關(guān)DIP8撥為OFF時(shí)，繼電器輸出為有限存在10分鐘，即當(dāng)有車壓在線圈上時(shí)，繼電器閉合，10分鐘后，若車輛扔壓在線圈上，則該線圈自動(dòng)復(fù)位為無(wú)車狀態(tài)。
撥碼開(kāi)關(guān)DIP8撥為ON時(shí)，繼電器輸出為永久存在，即當(dāng)有車壓在線圈上時(shí)，繼電器閉合直到車輛離開(kāi)線圈。
■檢測(cè)器復(fù)位功能
檢測(cè)器上有復(fù)位按鍵功能，以便更換靈敏度，繼而保證系統(tǒng)進(jìn)行重新復(fù)位校準(zhǔn)，當(dāng)接通電源或改變檢測(cè)器靈敏度時(shí)，進(jìn)行復(fù)位操作，在復(fù)位校準(zhǔn)后，檢測(cè)器會(huì)被初始化為無(wú)車狀態(tài)。
■工作狀態(tài)指示燈
檢測(cè)器接通電源后，自動(dòng)校準(zhǔn)過(guò)程約3秒，面板上的狀態(tài)指示燈會(huì)閃爍幾次。在校準(zhǔn)期間，如有車停在線圈上會(huì)當(dāng)作無(wú)車處理。校準(zhǔn)后，當(dāng)線圈上無(wú)車時(shí)狀態(tài)指示燈熄滅，當(dāng)線圈A上有車時(shí)，狀態(tài)指示燈1點(diǎn)亮，當(dāng)線圈B上有車時(shí)，狀態(tài)指示燈2點(diǎn)亮。檢測(cè)器在工作過(guò)程中，若檢測(cè)到線圈斷開(kāi)或短路時(shí)，對(duì)應(yīng)狀態(tài)指示燈會(huì)持續(xù)閃爍。
■反應(yīng)迅速，邏輯判斷準(zhǔn)確可靠
本產(chǎn)品采用美國(guó)微處理技術(shù)，數(shù)字邏輯判斷，準(zhǔn)確可靠，可聯(lián)接兩個(gè)地感線圈，有兩個(gè)輸出繼電器，可提供兩組輸出信號(hào)，線圈探測(cè)器在內(nèi)部和邏輯控制器相連，當(dāng)車輛經(jīng)過(guò)地感線圈A至地感線圈B后且同時(shí)壓在兩個(gè)線圈上繼電器1輸出信號(hào)，道閘自動(dòng)打開(kāi)，當(dāng)?shù)馗芯€圈B行駛至地感線圈A后繼電器1不會(huì)輸出信號(hào)。這樣可以解決有些用戶車輛進(jìn)出共用一個(gè)車道的情況下，車輛入場(chǎng)通過(guò)車牌識(shí)別、刷卡等方式進(jìn)場(chǎng)，車輛出場(chǎng)通過(guò)雙路地感線圈加雙路車輛檢測(cè)器的方式自動(dòng)開(kāi)閘。
■工作原理
地感線圈是停車場(chǎng)管理系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分，當(dāng)車輛通過(guò)地感線圈時(shí)，系統(tǒng)對(duì)檢測(cè)電路所產(chǎn)生的振蕩進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，從而實(shí)現(xiàn)路面動(dòng)態(tài)交通的數(shù)據(jù)采集，而所采集的數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r(shí)反映車輛的通過(guò)以及存在狀況。車輛檢測(cè)器工作原理是通過(guò)傳感器感知局部空間范圍內(nèi)磁場(chǎng)的變化，并對(duì)變化的程度進(jìn)行評(píng)估，進(jìn)而判斷是否有金屬物體通過(guò)。
■檢測(cè)器工作主動(dòng)、有源
車輛探測(cè)器采用“主動(dòng)方式”進(jìn)行工作，“主動(dòng)”有兩層含義，第一、主動(dòng)檢測(cè)路面磁場(chǎng)變化，判斷是否有車輛通過(guò)；第二、主動(dòng)發(fā)射檢測(cè)結(jié)果信號(hào)給控制器。
■注意事項(xiàng)：
相鄰兩個(gè)線圈邊到邊的距離應(yīng)大于1個(gè)線圈的寬度，可以有效防止臨近的線圈串?dāng)_。車輛檢測(cè)器必須安裝在防水、防潮的位置，并且遠(yuǎn)離熱源、強(qiáng)磁場(chǎng)，與機(jī)箱壁至少保持1厘米以上的距離，不要緊貼機(jī)箱安裝。檢測(cè)器應(yīng)在機(jī)箱中垂直安裝，以防止接觸不良。
■典型應(yīng)用
智能交通（檢測(cè)道路上車輛通過(guò)情況。公路、高速公路、市內(nèi)道路。）、停車場(chǎng)（檢測(cè)停車位上是否有車輛?？?。交通、運(yùn)輸、工礦、企業(yè)、居民小區(qū)內(nèi)的停車場(chǎng)。）、防盜監(jiān)控（大型金屬物品防盜監(jiān)控。電信、科研、軍事、金融、體育、紡織、醫(yī)療等機(jī)構(gòu)的大型金屬設(shè)備。）
技術(shù)參數(shù)
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指 標(biāo) |
參 數(shù) |
指 標(biāo) |
參 數(shù) |
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產(chǎn)品型號(hào) |
TC-520 |
產(chǎn)品名稱 |
雙路環(huán)形線圈式車輛檢測(cè)器。 |
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工作功率 |
≤6W |
輸出時(shí)間 |
當(dāng)探測(cè)環(huán)被蓋著的時(shí)候，信號(hào)存在時(shí)間可通過(guò)撥碼開(kāi)關(guān)可設(shè)置有限（10分鐘）或永久。 |
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頻率范圍 |
20KHz～170KHz |
靈敏度 |
四級(jí)可調(diào)。 |
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反應(yīng)時(shí)間 |
10ms |
檢測(cè)高度 |
車輛檢測(cè)高度約為線圈寬度的一半。 |
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讀寫(xiě)次數(shù) |
≥10萬(wàn)次 |
使用電線 |
鐵氟龍耐高溫銅芯線BVR1.5導(dǎo)線，總電阻(含線圈與引線)＜10Ω。 |
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保護(hù)等級(jí) |
IP30 |
雙絞饋線 |
最長(zhǎng)20米，每米至少雙絞20次。 |
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環(huán)境補(bǔ)償 |
自動(dòng)漂移補(bǔ)償 |
接線端 |
背面有11個(gè)腳的接線端。 |
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工作電源 |
AC 220V |
溫度補(bǔ)償 |
最高每小時(shí)50℃/H（自動(dòng)）。 |
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工作溫度 |
-40℃～+80℃ |
輸出方式 |
繼電器。 |
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儲(chǔ)存溫度 |
-40℃～+85℃ |
線圈電感 |
100μH～300μH（包含連接線）。 |
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相對(duì)濕度 |
≤90%RH |
外型尺寸 |
108mm(L)×78(W)mm×40(H)mm。 |
產(chǎn)品接線示意圖
圖1--產(chǎn)品接線示意圖
檢測(cè)器安裝事項(xiàng)
本設(shè)備必須安裝在離探測(cè)線圈盡可能近的防水防潮的環(huán)境里，本設(shè)備能否良好工作在很大程度上取決于它所連接的感應(yīng)地感線圈。地感線圈的幾個(gè)重要參數(shù)包括：線圈材料、線圈線徑、線圈形狀和是否正確施工埋設(shè)等。在安裝時(shí)必須注意以下事項(xiàng)：
1）線圈形狀及圈數(shù)
除非條件不允許，探測(cè)線圈應(yīng)該是長(zhǎng)方形。車輛檢測(cè)器允許對(duì)線圈的形狀和尺寸進(jìn)行靈活調(diào)整，實(shí)際應(yīng)用中一般線圈周長(zhǎng)最大可達(dá)30米，最小可為3米。兩條長(zhǎng)邊與金屬物運(yùn)動(dòng)方向垂直，彼此間距推薦為1米。線圈長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度取決于車道的寬度，通常線圈兩端距車道的邊沿方至少保持300mm距離。當(dāng)線圈周長(zhǎng)超過(guò)25米時(shí)，通常繞三圈；當(dāng)線圈周長(zhǎng)在10～25米之間時(shí)，通常繞四圈；當(dāng)線圈周長(zhǎng)在6～10米之間時(shí)，通常繞五圈；當(dāng)線圈周長(zhǎng)在3～6米之間時(shí)，通常繞六圈；而當(dāng)線圈周長(zhǎng)小于3米時(shí)，線圈應(yīng)繞更多圈。地感線圈的數(shù)目絕大部分取決于地感線圈的圓周，地感線圈的圓周越小，線圈的數(shù)目就越大。如下圖2：
圖2
2）地感線圈間距
當(dāng)兩個(gè)地感線圈相距較近，并且是接在不同的車輛檢測(cè)器上時(shí)，它們平行的兩邊間距應(yīng)至少大于2米，當(dāng)它們不在同一平面內(nèi)時(shí)，這一間距可減到1米。當(dāng)多個(gè)地感線圈接到同一臺(tái)多通道車輛檢測(cè)器時(shí)，通過(guò)頻率調(diào)節(jié)，車輛檢測(cè)器可以避免它們之間的串?dāng)_，這一特性可用于方向判斷。當(dāng)用于這種功能時(shí)，兩線圈間允許的最大間距為1米，以保證車輛在行駛方向上可以同時(shí)跨在兩個(gè)線圈上。如上圖1。
當(dāng)兩個(gè)地感線圈靠得很近，兩個(gè)線圈的磁場(chǎng)迭加在一起，相互造成干擾，這種現(xiàn)象叫串?dāng)_。串?dāng)_會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的檢測(cè)結(jié)果和檢測(cè)器的死鎖。在相鄰的但屬于不同檢測(cè)器的線圈間，要消除串?dāng)_，可以通過(guò)以下措施：
A）將相鄰的線圈間距加大，必須保證探測(cè)線圈之間的間距大于2米。
B）對(duì)線圈引出導(dǎo)線進(jìn)行良好的屏蔽，屏蔽線必須在探測(cè)器端接地。線圈電纜和接頭最好采用多股銅導(dǎo)線。在電纜和接頭之間最好不要有接線處。如果必須有接線端，也要保證連接可靠，用烙鐵將它們焊接起來(lái)，并且放置于防水處。導(dǎo)線線徑不小于1.0平方毫米，最好采用雙層防水線。
C）安裝時(shí)把相鄰的線圈圈數(shù)進(jìn)行靈活調(diào)整，使其兩個(gè)線圈圈數(shù)不同。
3）線圈電感范圍
一般對(duì)于單圈線圈，圓周長(zhǎng)上的電感每米1.5uH，3圈線圈是每米9.3uH。雙絞的饋線，每米電感為0.6uH。
4）允許的饋線長(zhǎng)度
值得注意的是，長(zhǎng)的饋線可能會(huì)降低檢測(cè)器的靈敏度，因此應(yīng)盡可能減小饋線長(zhǎng)度。兩根饋線應(yīng)該雙絞在一起，以減小饋線間的輻射干擾，同時(shí)可能的話，一般使用屏蔽電纜作饋線。饋線總長(zhǎng)度一般不應(yīng)大于350米。為了提高靈敏度，應(yīng)保證線圈的電感量大于饋線的電感，因此對(duì)于小線圈長(zhǎng)饋線情況，應(yīng)增加線圈的圈數(shù)，線圈電感與饋線電感之比最少應(yīng)為4：1。
5）金屬和增強(qiáng)材料的影響
在線圈附近，含鐵量高的金屬會(huì)嚴(yán)重影響線圈靈敏度，像下水道井蓋或類似的物體等，應(yīng)避開(kāi)面上可見(jiàn)的物體，線圈與這些物體間應(yīng)留1米的空間。而埋入地下的鋼筋等增強(qiáng)材料并不明顯，但有可能對(duì)線圈靈敏度造成影響。
當(dāng)存在金屬物體或鋼筋等增強(qiáng)材料時(shí)，線圈應(yīng)安裝在這些金屬網(wǎng)上方50mm左右。如果允許降低靈敏度時(shí)，這一距離可減小到40mm。
如果有接觸不良現(xiàn)象，當(dāng)震動(dòng)時(shí)可能會(huì)引起阻擾變化，這會(huì)反應(yīng)到線圈電路中引起不可預(yù)料的變化，甚至引起線圈系統(tǒng)失效。
6）線纜材料
6.1線圈線
線圈線（或饋線）一般要求用絕緣導(dǎo)線，通常使用PVC絕緣線，但這種線過(guò)長(zhǎng)時(shí)間后可能會(huì)出現(xiàn)氣孔，進(jìn)入潮氣從而影響檢測(cè)器穩(wěn)定性。線圈推薦使用截面積等于或大于1.0平方毫米的絕緣的多芯銅導(dǎo)線。如下圖3：
圖3
6.2饋線
當(dāng)線圈與檢測(cè)器之間相距較近時(shí)，饋線與線圈線可用同一根無(wú)接頭線。當(dāng)距離較遠(yuǎn)，饋線需要單獨(dú)使用線纜時(shí)，推薦使用帶鋁屏蔽網(wǎng)或銅屏蔽網(wǎng)的電纜或鎧裝電纜。不可使用多芯電纜且用剩余線用于傳輸其它信號(hào)。
7）安裝地感線圈
在決定了地感線圈形狀之后，必須在地面上挖槽溝（切槽寬度為5至8毫米寬，30至50毫米深）以安裝地感線圈。線圈埋設(shè)首先要用切路機(jī)在路面上切出槽來(lái)，建議在地感線圈四個(gè)角上挖斜角槽溝（45度倒角），防止尖角破壞線圈電纜。同時(shí)還要為線圈引線切一條通到路邊的槽。在埋設(shè)線圈電纜時(shí)，要留出足夠的長(zhǎng)度以便連接到車輛檢測(cè)器，保證中間沒(méi)有接頭。繞好線圈電纜以后，將電纜通過(guò)引出線槽引出。輸出引線是緊密雙絞的形式，最少1米絞合20次，引線最大長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)5米。由于探測(cè)線圈的靈敏度隨引線長(zhǎng)度的增加而降低，所以引線電纜的長(zhǎng)度要盡可能短。
槽溝必須清理干凈以避免任何影響線圈電纜的因素存在，將線圈電纜從槽溝的底部開(kāi)始緊緊地繞著槽溝轉(zhuǎn)。在密封槽溝之前，先用測(cè)量?jī)x器檢查線圈的電感值，并依需要更改（最理想電感值為80至300μH）；然后將線圈槽溝密封，適合使用的密封劑包括水泥、瀝青和人造樹(shù)脂；填完密封劑后進(jìn)行通地漏電測(cè)量。如下圖4、5、6。
注意：密封槽溝的時(shí)候，確保密封劑（例如熱瀝青）的溫度低于線圈絕緣體可以承受的最高溫度，因?yàn)檫@可能會(huì)導(dǎo)致接地故障。在這種情況下，請(qǐng)使用耐熱的絕緣電線。
圖4
圖5
圖6
8）安裝備注
A）盡量選擇最短的線圈連接線，同時(shí)將之與任何輸電線分開(kāi)，與輸電線之間的平行距離必須超過(guò)10CM，不同探測(cè)器之間的線圈連接線也必須保持距離。兩邊的連接線必須由控制箱開(kāi)始直至探測(cè)器每米扭絞過(guò)20次。連接線不可以過(guò)相鄰線圈的槽溝，同時(shí)必須確保不受機(jī)械損壞。
B）若將線圈安裝在較軟的地面，必須確保在其表面駛過(guò)的車輛不會(huì)導(dǎo)致線圈位移。每個(gè)線圈本身必須安裝在一個(gè)完全固定的位置。
C）線圈與相鄰線圈或移動(dòng)金屬物體（如：滑動(dòng)閘門(mén)）之間的距離必須超過(guò)1米。
D）線圈與鋼筋混凝土之間必須保持最大距離，此距離必須超過(guò)40毫米。在線圈的探測(cè)范圍之內(nèi)也不可以有任何移動(dòng)物體（例如門(mén)窗的柵欄、泄水溝蓋等等）。