Петлевой детектор не фотографирует машину и не считает её силуэт. Он измеряет собственную частоту колебательного контура, уложенного в асфальт, и реагирует на её уход при появлении металла. Из этого одного факта выводится вся таблица витков, все сантиметры отступа от арматуры и все DIP-переключатели на плате контроллера DoorHan FG2.
Если петлю уже залили, а она то ловит машину, то пропускает, разбираться нужно не с проводом, а с настройками контура: числом витков, глубиной, чувствительностью. Ниже — как эти параметры связаны друг с другом и почему в инструкции завода и в карточке товара у поставщика встречаются разные цифры.
Детектор не видит машину — он видит уход частоты
В прорези асфальта лежит виток провода. Он замкнут на контроллер и вместе с ним образует колебательный контур с собственной резонансной частотой. Когда над петлёй оказывается металл — кузов, рама, стальной поддон — индуктивность контура меняется, и частота смещается. Контроллер непрерывно сравнивает текущую частоту с базовой и по величине отклонения решает, есть машина или нет.
Поэтому чувствительность в паспорте детектора задана не в килограммах металла и не в сантиметрах высоты кузова, а в процентах ухода частоты: 0,64%, 0,16%, 0,04% и 0,01% ∆f/f — от грубой до самой тонкой настройки. Чем меньше процент, тем слабее уход частоты нужен для срабатывания, то есть тем чувствительнее детектор к лёгким объектам вроде велосипеда или мотоцикла.
Из этого же принципа следует главное отличие петли от фотоэлементов безопасности: контур реагирует только на металл в зоне действия и не откликается на человека или животное, пересекающее проезд. Фотоэлемент видит любое препятствие в луче, петля — только массу, способную сдвинуть частоту контура.
Почему витков то шесть, то два
Длина провода в петле напрямую задаёт её индуктивность: чем больше витков и чем длиннее контур, тем выше индуктивность. Контроллеру нужен конкретный рабочий диапазон — для модели, о которой речь, это 50-1000 мГн при периметре петли от 3 до 25 метров. Если петля маленькая, один-два витка дадут слишком низкую индуктивность и контур просто не запустится. Если петля большая, шесть витков дадут слишком высокую индуктивность и контроллер уйдёт за границу диапазона.
Поэтому число витков подбирают обратно периметру:
| Периметр петли | Количество витков |
|---|---|
| Менее 3 м | 6 |
| От 3 до 4 м | 5 |
| От 4 до 6 м | 4 |
| От 6 до 12 м | 3 |
| Свыше 12 м | 2 |
Логика простая: маленькая петля компенсирует свою короткую длину количеством витков, большая петля обходится минимумом витков, потому что длины контура и так достаточно. Число витков — это не запас «на всякий случай», а расчётная поправка, которая держит индуктивность в границах 50-1000 мГн независимо от того, какой периметр вырезан под конкретные ворота или шлагбаум.
Пятнадцать сантиметров и пятьдесят — разница не случайна
Инструкция требует не менее 15 см от петли до неподвижных металлических предметов и не менее 50 см до движущихся. Разница в три с лишним раза объясняется тем же принципом ухода частоты. Неподвижный металл — арматура в бетонной плите, закладная под опору шлагбаума — смещает базовую частоту контура один раз, при монтаже, и дальше она стабильна. Контроллер калибруется на эту смещённую базу и работает с ней как с нормой.
Движущийся металл ведёт себя иначе: он приближается и удаляется, меняет частоту не один раз, а постоянно, причём непредсказуемо по амплитуде. Если такой источник находится слишком близко, он способен создавать ложные срабатывания или маскировать реальный проезд. Отсюда и запас: 50 см до качающейся стрелы шлагбаума в её нижней точке, до створки соседних ворот, до любого металла, который двигается независимо от контролируемого проезда.
Скрутка выводов и углы 45 градусов
Два требования из инструкции выглядят как ритуал, но у обоих есть техническое объяснение.
Первое — выводящие концы кабеля от петли до контроллера нужно переплести не менее двадцати раз на погонный метр. Если оставить их параллельными и не скрученными, этот отрезок провода сам начинает работать как дополнительная петля — неэкранированная, произвольной формы, реагирующая на всё, что рядом. Скрутка гасит наводимое в ней поле и оставляет рабочим только виток в асфальте.
Второе — углы контура режут под 45 градусов, а не под прямым углом. В штробе с прямым углом провод перегибается резко, и в этой точке изоляция и жила испытывают постоянное механическое напряжение от подвижек асфальта и температурных циклов. Скошенный угол убирает точку концентрации нагрузки, и провод не ломается там, где обычно рвётся первым.
К этому же разделу относится требование к самому кабелю: одножильный, сечением 1,5-2 мм², в заглубляемой части — с двойной изоляцией, а длина от петли до контроллера не должна превышать 100 метров. Если на объекте нужен более длинный прогон или несколько петель разной длины, стоит заранее прикинуть сечение и трассу — логика подбора сечения под нагрузку и длину разобрана в статье про сечение кабеля для привода ворот.
Глубина: инструкция и карточка товара говорят разное
Здесь стоит сказать прямо, потому что это реально путает при монтаже. Инструкция производителя контроллера пишет одну цифру: глубина установки петли — не более 5 см от поверхности пола. Это единственное требование, которое нужно выполнять при укладке.
При этом в описании того же оборудования у поставщика встречаются две другие цифры, и они друг другу не соответствуют: в одном разделе указано «на глубине от 40 до 100 мм», в разделе монтажа — «глубиной 30-50 мм от поверхности» при ширине штробы 8 мм. То есть в одном документе три разных диапазона глубины, и ни один из них не совпадает с инструкцией завода буквально — 5 см это 50 мм, что попадает в диапазон 30-50 и пересекается с 40-100, но само наличие трёх разных цифр в одном описании говорит о том, что документ противоречит сам себе.
Практический вывод: при укладке ориентироваться на инструкцию производителя оборудования, а не на общее описание в карточке товара. Инструкция — технический документ с конкретным пределом, «не более 5 см», карточка — маркетинговый текст, где цифры могли скопироваться из разных партий оборудования или разных моделей контроллеров. Если сомнение остаётся, безопаснее заглубить провод ближе к нижней границе, чем к верхней.
Две петли рядом — развести частоты
Если на одном объекте стоит несколько петель, работающих совместно, — например, две полосы проезда через один шлагбаум или петля на въезд и петля на выезд — их частоты не должны совпадать. Причина всё та же: контур реагирует на изменение собственной частоты, и если у двух соседних петель эта частота одинаковая, они начинают взаимно наводить друг на друга колебания. В результате машина, стоящая на одной петле, способна вызвать срабатывание другой, которая физически пуста.
У двухканального детектора частота каждого канала настраивается своим набором DIP-переключателей отдельно, поэтому развести частоты соседних петель — это не отдельная закупка оборудования, а вопрос настройки уже установленного контроллера. Важно только не забыть об этом при пусконаладке, особенно если петли монтировались в разные дни разными бригадами.
Ради чего всё это стоит под шлагбаумом
Вся физика контура и вся возня с витками, углами и глубиной в итоге работают на две функции.
Первая — удержание. Пока машина стоит на петле, детектор держит сигнал, и стрела не пойдёт вниз, даже если сработал таймер автозакрытия. Время присутствия задаётся отдельным переключателем: 5 минут или непрерывно, то есть петля способна держать сигнал сколько угодно, пока машина физически не съедет. Это тот же принцип защиты от зажатия, что применяется на приводах откатных ворот, где концевые выключатели и фотоэлементы решают похожую задачу — не дать механизму двигаться, если в зоне что-то есть; подробнее об этой логике — в материале про концевые выключатели и фотоэлементы откатных ворот.
Вторая функция — определение направления движения. Когда две петли ставят последовательно по ходу проезда, система по очерёдности их срабатывания понимает, въезжает машина или выезжает. Эта функция особенно полезна как защита от закрытия шлагбаума перед машиной, которая ещё не завершила проезд, а уже покинула зону первой петли.
Выход детектора работает в одном из двух режимов — импульс на 0,5 секунды или постоянный сигнал, — и от выбора зависит, как контроллер петли будет подключён к плате управления шлагбаумом: через вход «стоп-импульс» или через постоянно замкнутый контакт. Сам контроллер обычно ставится в шкаф автоматики на DIN-рейку и питается от 220 В, поэтому при разводке щита стоит сразу продумать защитное заземление линии — этому вопросу посвящена статья про заземление и УЗО для автоматики ворот.
Частые вопросы
Частые вопросы
Завод ТЕСАРУС в Челябинске варит сварные и 3D-ограждения, ворота и калитки по размерам заказчика — если под автоматику с петлевым детектором нужен въезд под конкретный проём и конкретную стрелу шлагбаума, разместить заказ можно на tesarus74.ru.