電梯運(yùn)行安全智能檢測(cè)儀器研制與技術(shù)報(bào)告

1、電梯運(yùn)行安全智能檢測(cè)儀器,,DT系列電梯加速度測(cè)試儀XC系列電梯限速器測(cè)試儀,中國(guó)科學(xué)院合肥智能機(jī)械研究所,伍 先 達(dá),一、概述,自1889年由美國(guó)奧的斯升降機(jī)公司推出的世界第一部以直流電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力帶有安全保護(hù)裝置的升降機(jī)，誕生了名副其實(shí)的電梯以來(lái)，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，現(xiàn)代電梯技術(shù)已步入一個(gè)更新更高的層次。從其梯速而言，已由當(dāng)初乘電梯不如步行樓梯快，發(fā)展到今天的梯速超過(guò)10m/s的超高速階段。而從其安全性能

2、看，由于限速器—安全鉗—緩沖器的連鎖控制措施，使得電梯成為較之其它交通工具更為安全的垂直運(yùn)輸工具。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和現(xiàn)代化程度的提高，高樓大廈越來(lái)越多，電梯已成為現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)、生活中所不可缺少的一種公共交通運(yùn)輸工具,成為現(xiàn)代物質(zhì)文明的一個(gè)標(biāo)志。,一、概述,改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)的電梯業(yè)得到了高速發(fā)展，2002年我國(guó)的電梯年產(chǎn)量首次突破6萬(wàn)臺(tái)，2003年我國(guó)電梯業(yè)生產(chǎn)的電梯、自動(dòng)扶梯和自動(dòng)人行道更是達(dá)到了8.5萬(wàn)臺(tái)，2004年我國(guó)電梯生產(chǎn)總

3、量已超過(guò)10萬(wàn)臺(tái)，占全球總產(chǎn)量的1/3，使中國(guó)成為世界最大的電梯市場(chǎng)和世界最大的電梯生產(chǎn)國(guó)。但我國(guó)有13億人口，在用電梯只有50余萬(wàn)臺(tái)，和發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有較大差距，電梯業(yè)仍然有較大的市場(chǎng)潛力。,二、研制過(guò)程,電梯技術(shù)發(fā)展如此迅速，當(dāng)然主要依賴(lài)于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，其中也包括電梯檢測(cè)技術(shù)的不斷發(fā)展這一重要環(huán)節(jié)。而在我國(guó)，雖然目前產(chǎn)量上去了，但由于檢測(cè)手段的相對(duì)滯后，在保障電梯產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性能方面還不盡如意。面對(duì)國(guó)情，中國(guó)科學(xué)院合肥智能

4、所率先從事電梯檢測(cè)技術(shù)研究與儀器研發(fā)，先后有多項(xiàng)成果填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。,二、研制過(guò)程（續(xù)）,2001年以后我們?cè)诙嗄昙夹g(shù)積累的基礎(chǔ)上，根據(jù)最新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)用更先進(jìn)的技術(shù)手段，經(jīng)過(guò)幾年的努力，并在國(guó)家電梯質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心及電梯業(yè)內(nèi)專(zhuān)業(yè)人士的大力支持下，我們成功研制出了電梯運(yùn)行安全智能檢測(cè)儀器，該儀器適用于質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督系統(tǒng)、商檢局、電梯整機(jī)及配件生產(chǎn)廠家、電梯安裝部門(mén)及大專(zhuān)院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)等單位對(duì)電梯整機(jī)及配件的檢測(cè)和校驗(yàn)。,二、研制過(guò)程（續(xù)）

5、,該項(xiàng)成果填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，自?xún)x器成功研制以來(lái)，即得到了業(yè)內(nèi)人士的普遍歡迎和認(rèn)可，目前該儀器已在國(guó)家電梯質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心、上海交通大學(xué)電梯檢測(cè)中心、上海三菱電梯公司、天津奧的斯電梯公司以及蘇州、南京、深圳、武漢、濟(jì)南等地質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督系統(tǒng)試用，并得到這些用戶(hù)的高度評(píng)價(jià)。,三、儀器的設(shè)計(jì)原理與關(guān)鍵技術(shù),（一）、DT系列電梯加速度測(cè)試儀 1、電梯加速度測(cè)試技術(shù)概述 電梯是一種機(jī)電一體化的復(fù)雜技術(shù)系統(tǒng)，電梯運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的加速度及

6、振動(dòng)加速度信號(hào)，無(wú)不飽含著從電梯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性（包括機(jī)械和電氣），制造工藝的優(yōu)劣以及安裝調(diào)校效果的好壞等豐富的信息。因此，電梯整體性能試驗(yàn)已成為電梯性能研究，新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造以及評(píng)判安裝質(zhì)量的不可缺少的重要技術(shù)環(huán)節(jié)。而電梯加速度測(cè)量，則是為電梯整體性能試驗(yàn)提供重要信息和數(shù)據(jù)的技術(shù)手段。,1、電梯加速度測(cè)試技術(shù)概述（續(xù)）,在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上，各種通用的高、中、低檔的測(cè)振儀器可以說(shuō)是規(guī)格齊全，品種繁多，但由于電梯加速度測(cè)量的長(zhǎng)過(guò)程記錄以及數(shù)

7、據(jù)分析的獨(dú)特性和復(fù)雜性，使得通用的儀器難以發(fā)揮應(yīng)有的作用。以前電梯行業(yè)中加速度的測(cè)量都是采用模擬式波形記錄測(cè)試系統(tǒng)，經(jīng)手工取值計(jì)算、分析而完成的，可以說(shuō)是一個(gè)經(jīng)典的方法。直至我們開(kāi)發(fā)的DT系列電梯加速度測(cè)試儀問(wèn)世以后，經(jīng)典的示波法，才逐漸被淘汰。,1、電梯加速度測(cè)試技術(shù)概述（續(xù)）,DT系列電梯加速度測(cè)試儀是根據(jù)國(guó)標(biāo)GB/T10059—1997《電梯試驗(yàn)方法》中的有關(guān)要求而設(shè)計(jì)的專(zhuān)用電梯測(cè)量?jī)x器，自投放市場(chǎng)后，經(jīng)過(guò)不斷地完善，基本上取代了

8、國(guó)產(chǎn)及進(jìn)口的大量模擬量的測(cè)試儀器，為電梯運(yùn)行的質(zhì)量控制提供了實(shí)用的有效的檢測(cè)手段。,2、主要功能,①電腦控制的實(shí)時(shí)在線檢測(cè)，能自動(dòng)識(shí)別電梯運(yùn)行的不同過(guò)程并進(jìn)行數(shù)據(jù)的計(jì)算和處理，完全排除人工干預(yù)，精度高，其中核心部件采用高性能的嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，以保證儀器功能強(qiáng)，抗干擾能力強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定，低故障發(fā)生率。,2、主要功能(續(xù)),②可顯示或打印出加速度、速度、加加速度及三方向振動(dòng)加速度等六條曲線，并給出隸屬于電梯啟制動(dòng)特性及振動(dòng)特性測(cè)量規(guī)范的所有

9、參數(shù)。 ③采用5.4英寸液晶點(diǎn)陣圖形平板顯示屏，可實(shí)時(shí)連續(xù)顯示動(dòng)態(tài)振動(dòng)曲線，指示當(dāng)前工作狀態(tài)，顯示測(cè)試結(jié)果等。顯示屏帶有背光源，以便能在較暗的環(huán)境中使用。,2、主要功能（續(xù)）,④大容量存儲(chǔ)器，自動(dòng)存儲(chǔ)大量測(cè)試數(shù)據(jù)，可隨時(shí)調(diào)出查看、打?。粠в蠷S–232通訊口，可將測(cè)試數(shù)據(jù)回放計(jì)算機(jī)內(nèi)，用以存檔或進(jìn)一步分析。 ⑤利用快速傅立葉變換（FFT）對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，可作通用低頻振動(dòng)分析儀器使用。

10、 ⑥可選擇交流電或機(jī)內(nèi)自備電池供電，具有數(shù)據(jù)掉電保護(hù)功能。,3、主要技術(shù)指標(biāo)：,① 量程： 垂直測(cè)量：靜態(tài)校準(zhǔn)0-980cm/s2，動(dòng)態(tài)測(cè)量0-500cm/s2； 水平測(cè)量：靜態(tài)校準(zhǔn)0-98cm/s2，動(dòng)態(tài)測(cè)量0-50cm/s2② 精度： 整機(jī)動(dòng)態(tài)標(biāo)定精度 ≤2%③ 基線噪聲：垂直≤5cm/s2，水平≤1.0cm/s2④ 頻響 ：根據(jù)不同測(cè)量要求分為0～30Hz，0～100Hz⑤ 電源： AC 220

11、5;(1±10%)V，50×(1±2%)Hz 機(jī)內(nèi)自備電池供電：使用時(shí)間＞2小時(shí)；充電時(shí)間8～12小時(shí)⑥ 體積：360×335×165 mm3,4、結(jié)構(gòu)及工作原理：,本儀器由加速度傳感器、低通濾波器、放大電路、A/D變換器、計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)、液晶顯示屏、微型打印機(jī)等組成，其結(jié)構(gòu)原理如圖（1）所示。由傳感器獲取的加速度信號(hào)，經(jīng)濾波、放大和A/D變換后，送入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

12、，由計(jì)算機(jī)信息處理將運(yùn)行曲線實(shí)時(shí)地在液晶屏上顯示出來(lái)，同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，自動(dòng)識(shí)別電梯運(yùn)行的各個(gè)過(guò)程，并得出相應(yīng)參數(shù)。測(cè)試完畢后，根據(jù)用戶(hù)的不同要求，可以將曲線及參數(shù)在液晶屏上顯示出來(lái)或通過(guò)打印機(jī)打印出來(lái)，也可將曲線數(shù)據(jù)存儲(chǔ)并進(jìn)行頻譜分析。,4、結(jié)構(gòu)及工作原理：,圖（1）,5、硬件設(shè)計(jì)及關(guān)鍵技術(shù)的解決：,①傳感器：一般來(lái)說(shuō)，電梯轎廂加速度的頻率范圍為0—100Hz，加速度值為200cm/s2（垂直測(cè)量）或50cm/s2（水平測(cè)量）以

13、下。由于這是一個(gè)低頻低加速度的測(cè)量，加之測(cè)量時(shí)采用90°靜態(tài)翻轉(zhuǎn)，以重力加速度作現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)的方法，因此傳感器應(yīng)選擇具有零頻響應(yīng)，低頻響應(yīng)好、分辨率高的壓阻式或差容式加速度計(jì)。本系統(tǒng)選擇了美國(guó)IC SENSORS公司原裝進(jìn)口的3140型傳感器，量程為±2g，頻響為0—250Hz，精度為±0.2%量程。經(jīng)實(shí)踐證明，該傳感器能很好地滿(mǎn)足電梯加速度的測(cè)量要求。,②計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)及液晶顯示屏：,計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)我們選擇的

14、是嵌入式PC/104模塊，它實(shí)際上相當(dāng)于1個(gè)486計(jì)算機(jī)，具有486計(jì)算機(jī)的全部功能及接口，但同時(shí)又具備嵌入式控制的特殊功能要求，即超小尺寸，超低功耗，寬溫度范圍以及工業(yè)級(jí)、高品質(zhì)、長(zhǎng)壽命的器件選擇，該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與傳統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)相比，具有功能強(qiáng)大、運(yùn)算速度快，易于編程，以及極高的可靠性。 顯示屏我們選擇的是5.4英寸LCD點(diǎn)陣圖形平板顯示屏，為單色320×240，顯示效果非常理想。,③其它器件：,a.低通濾波器：

15、由于在國(guó)標(biāo)中要求獲得信號(hào)的頻率分兩種情況：在測(cè)量起制動(dòng)加速度時(shí)為0～30Hz；在測(cè)量振動(dòng)加速度時(shí)（分垂直振動(dòng)和水平振動(dòng)）為0～100Hz，因此我們選擇了美國(guó)美信公司的濾波器芯片，該芯片為單路8階低通濾波器，可通過(guò)時(shí)鐘編程確定截止頻率，使用非常方便，各項(xiàng)指標(biāo)亦能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。,b.A/D變換器：,根據(jù)設(shè)計(jì)要求A/D變換器必須要有較高的分辨率和較快的轉(zhuǎn)換速度，為此我們選擇了美國(guó)美信公司的A/D芯片，該芯片為14位轉(zhuǎn)換精度，轉(zhuǎn)換時(shí)間為9.4μ

16、s，封裝為16腳雙列直插，串行數(shù)據(jù)輸出，體積小巧，使用方便。,6、軟件設(shè)計(jì)及關(guān)鍵技術(shù)的解決：,圖（2）,①本系統(tǒng)軟件采用高級(jí)語(yǔ)言編程，程序設(shè)計(jì)采用結(jié)構(gòu)化和模塊化相結(jié)合的方式，具體軟件框圖見(jiàn)圖（2）。,②小波分析功能的應(yīng)用：,小波分析做為一種有效的信號(hào)處理方法，在信息獲取中受到越來(lái)越廣泛的重視。它能將由各種不同頻率成分組成的混合信號(hào)分解到不同的頻率段上，有效地用于濾波和信噪分離。本儀器基于小波分解與重構(gòu)理論，對(duì)電梯加速度信號(hào)進(jìn)行

17、濾波處理。結(jié)果表明小波去噪法能很好地完成濾波功能，并且濾波的效果優(yōu)于傳統(tǒng)的方法。通過(guò)對(duì)轎廂運(yùn)行加速度曲線的分析，可得到電梯起動(dòng)、制動(dòng)及振動(dòng)特性，進(jìn)而分析電梯的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)性能及安裝質(zhì)量，從而可以判斷電梯故障以及尋找故障源 。,②小波分析功能的應(yīng)用（續(xù)）,使用本公司的電梯加速度測(cè)試儀對(duì)試驗(yàn)電梯進(jìn)行輕載荷起制動(dòng)試驗(yàn)，采樣取頻率fs=250Hz，所得到的加速度信號(hào)曲線如圖（3）所示。從圖中可見(jiàn)所測(cè)得的原始信號(hào)中含有大量高頻噪聲，我們必須對(duì)其進(jìn)行濾

18、波處理，以獲得我們所關(guān)心的低頻信號(hào)。,圖（3） 由加速度測(cè)試儀所測(cè)得的原始加速度信號(hào),②小波分析功能的應(yīng)用（續(xù)）,根據(jù)離散小波的濾波特性，對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行多級(jí)分解，分解出的平滑逼近信號(hào)就能很好的描述轎廂運(yùn)行的加速度。按照離散小波變換對(duì)信號(hào)頻帶的劃分特點(diǎn)，對(duì)采樣頻率為250Hz的原始信號(hào)進(jìn)行分解，當(dāng)分解到第三層時(shí)，其平滑逼近信號(hào)占有的頻帶為0～31.25Hz，這正是我們感興趣的低頻信號(hào)。選取db10小波，對(duì)原始加速度信號(hào)進(jìn)行三層離散小波

19、變換，然后把反映干擾和噪聲頻率的那些尺度低的小波變換系數(shù)去掉，根據(jù)Mallat的重構(gòu)算法得到的重構(gòu)信號(hào)用第三層的離散逼近系數(shù)重構(gòu)信號(hào)，可以得到清晰的加速度曲線，如圖（4）所示。,②小波分析功能的應(yīng)用（續(xù)）,,圖（4） 經(jīng)由小波方法濾波后所獲得的信號(hào),在本儀器中模糊信息處理方法主要應(yīng)用于加速度圖譜處理中的“編輯”功能，該功能是目前所有國(guó)內(nèi)外同類(lèi)產(chǎn)品中所沒(méi)有的。所謂“編輯”功能，即只繪制加、減速和抱閘三個(gè)過(guò)程的波形圖，而勻速階段將僅記錄最初

20、的0.4s行程，作為各行程間隔的過(guò)渡段，該功能的最大特點(diǎn)是將圖譜中不參與運(yùn)算的部分剔除掉，突出主要部分并將其放大，以利于測(cè)試人員進(jìn)行分析處理。,,③模糊處理：,實(shí)現(xiàn)該功能的最大難點(diǎn)在于儀器要自動(dòng)判斷電梯的起動(dòng)時(shí)刻，進(jìn)入勻速段的時(shí)刻，開(kāi)始制動(dòng)時(shí)刻和運(yùn)行結(jié)束時(shí)刻。由于電梯的種類(lèi)繁多，速度各不相同，因而上述功能的實(shí)現(xiàn)顯得尤為困難。在本儀器的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，我們做了大量的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，獲得了大量的第一手資料，在此基礎(chǔ)上我們運(yùn)用模糊信息處理方法進(jìn)行判斷，

21、找出相關(guān)的隸屬度函數(shù)，確定模糊規(guī)則和模糊推理方法。實(shí)踐證明，采用模糊處理方法可以很好的實(shí)現(xiàn)上述功能。,③模糊處理（續(xù)）,7、準(zhǔn)確度標(biāo)定：,該儀器送至國(guó)家法定計(jì)量部門(mén)進(jìn)行動(dòng)態(tài)標(biāo)定和測(cè)試，主要性能指標(biāo)如下： a） 線性度實(shí)驗(yàn)： 在10.5Hz頻率下,測(cè)試 2m/s2,1.5 m/s2,1 m/s2,0.5 m/s2四點(diǎn)，其最大相對(duì)誤差不大于2%，為合格； b） 頻響實(shí)驗(yàn)： 在測(cè)試振幅為2 m/s2

22、下，檢測(cè)21Hz,10.5Hz,5.2 Hz, 2.6 Hz四個(gè)頻試點(diǎn)，頻帶內(nèi)不平度：＜0.5db。,一臺(tái)編號(hào)為01030701-18的DT-3電梯加速度測(cè)試儀，送中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院進(jìn)行標(biāo)定測(cè)試，主要計(jì)量器具 設(shè)備為低頻振動(dòng)臺(tái)（國(guó)家計(jì)量副基準(zhǔn)，不確定度1%）， 證書(shū)編號(hào)：LXv12003-0123，測(cè)試結(jié)果如下：,線性 頻率：10.50Hz,頻率響應(yīng)加速度：2.00 m/s2,該臺(tái)儀器的線性度實(shí)驗(yàn)和頻響實(shí)驗(yàn)均為合格

23、。,（二） XC系列電梯限速器測(cè)試儀,1、前言： 限速器是電梯的一個(gè)重要安全部件，當(dāng)轎廂超速運(yùn)行達(dá)到規(guī)定的速度范圍后，由限速器先動(dòng)作，后啟動(dòng)安全鉗，把轎廂夾緊在導(dǎo)軌上，從而實(shí)現(xiàn)可靠的安全保護(hù)。因此，限速器的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，尤其對(duì)于使用多年的老電梯則是一個(gè)事關(guān)人身安全的必檢項(xiàng)目。,1、概述（續(xù)）,根據(jù)我們對(duì)電梯行業(yè)的了解，這種便攜式的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試儀器以前是沒(méi)有的，只能用轉(zhuǎn)速表測(cè)量，不精確，也不方便。往往事倍功半，許多人為因素

24、無(wú)法排除。個(gè)別單位有自制的方式檢測(cè)設(shè)備，但因設(shè)計(jì)笨重而無(wú)法在現(xiàn)場(chǎng)使用。國(guó)外有極少數(shù)國(guó)家有類(lèi)似儀器，但一般屬大馬拉小車(chē)，非專(zhuān)用儀器，且價(jià)格昂貴，因而使用者甚少。,XC系列限速器測(cè)試儀正是根據(jù)技術(shù)監(jiān)督檢測(cè)的普遍要求而研制的一種便攜式的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試儀器，該儀器為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，目前已廣泛應(yīng)用于各級(jí)技術(shù)監(jiān)督檢測(cè)部門(mén)對(duì)限速器的校驗(yàn)，上海東方明珠電視塔的6m/s的限速器即是用該儀器測(cè)試的，并獲得一致好評(píng)。,1、概述（續(xù)）,2、性能指標(biāo)：,（1） 主要功能：

25、 ①  可測(cè)量動(dòng)作速度為0.5m/s～10m/s 的各種限速器。 ② 可測(cè)含有電觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)的限速器在其開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)的輪盤(pán)線速度。 ③  可跟蹤顯示限速器輪盤(pán)旋轉(zhuǎn)線速度。 ④  能自動(dòng)捕捉限速器的動(dòng)作速度，并立即停止電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。 ⑤ 可自動(dòng)打印出限速器的動(dòng)作速度及觸點(diǎn)動(dòng)作時(shí)的輪盤(pán)線速度， 并可重復(fù)打印。,（2）技術(shù)指標(biāo)：,①  

26、 調(diào)速范圍：0.5～10m/s(分段設(shè)定)②   測(cè)試時(shí)伺服加速度：≤0.02m/s2③   速度測(cè)量誤差：≤1%④  電機(jī)的額定驅(qū)動(dòng)力距（三種可選）： 1800克·厘米， 3000克·厘米，6500克·厘米⑤   電源：AC220×(1±10%) V，50×(

27、1±2%)Hz⑥   體積：330×270×155 重量：8.5Kg,3、設(shè)計(jì)原理：,本儀器設(shè)計(jì)主要依據(jù)上面列出的功能指標(biāo)和技術(shù)指標(biāo)，考慮到限速器均安裝在樓頂及其不可移動(dòng)性，該儀器整機(jī)設(shè)計(jì)為小型便攜式結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)以MCS—51單片機(jī)系統(tǒng)為核心，配有數(shù)碼管顯示和小型打印機(jī)，以小型直流電機(jī)作為限速器輪盤(pán)的驅(qū)動(dòng)，用霍爾傳感器對(duì)限速器輪盤(pán)線速度進(jìn)行直接檢測(cè)，以光電碼盤(pán)傳感器對(duì)電機(jī)速度進(jìn)

28、行反饋，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)速度的閉環(huán)PID控制。其原理框圖如圖（5）所示。,3、設(shè)計(jì)原理（續(xù)）,圖5 原理框圖,4、技術(shù)實(shí)施及關(guān)鍵技術(shù)的解決：,硬件設(shè)計(jì)： 本儀器選用的是MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)，CPU選用的是8751芯片，內(nèi)帶4K程序存儲(chǔ)器。系統(tǒng)時(shí)鐘頻率為12MHz，每條指令的的執(zhí)行時(shí)間均在4μs之內(nèi)，故能滿(mǎn)足實(shí)時(shí)控制的需要。鍵盤(pán)顯示芯片為MAX7219，該芯片可以驅(qū)動(dòng)16個(gè)8段數(shù)碼管。D/A選用的是MAX515，為10位轉(zhuǎn)換精度，

29、用于控制直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路中可控硅的觸發(fā)角度，繼而控制驅(qū)動(dòng)電路的直流輸出電壓。,采用小功率伺服直流電機(jī)進(jìn)行調(diào)壓調(diào)速，調(diào)壓線路為單相橋式整流線路。伺服直流電機(jī)調(diào)速性能好運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定可靠。其基本線路如圖（6）所示。,圖（6）,直流電機(jī)驅(qū)動(dòng),軟件設(shè)計(jì)：,本系統(tǒng)軟件主要完成以下3個(gè)主要任務(wù)：a、 對(duì)鍵盤(pán)進(jìn)行監(jiān)控，接受預(yù)置參數(shù)和鍵盤(pán)命令。接受霍爾傳感器和光電碼盤(pán)傳感器傳來(lái)的2路速度信號(hào)，經(jīng)換算后送MAX7219芯片，在數(shù)碼管顯示器上雙通道顯示。b、

30、 以光電碼盤(pán)傳感器做為速度反饋，完成速度閉環(huán)的PID運(yùn)算，然后通過(guò)D/A芯片向直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路輸出控制信號(hào)。c、 監(jiān)測(cè)限速器的運(yùn)行情況，自動(dòng)捕捉限速器的動(dòng)作速度，并自動(dòng)打印出限速器的動(dòng)作速度及觸點(diǎn)動(dòng)作時(shí)的輪盤(pán)線速度。,主要技術(shù)特點(diǎn) （1）儀器設(shè)計(jì)的最突出的特點(diǎn)就是由MCS—51單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的閉環(huán)PID控制，從而確保了電機(jī)調(diào)速的精度以及全數(shù)字化輸入界面。用戶(hù)可以通過(guò)儀器的按鍵送入精確的限速器轉(zhuǎn)動(dòng)線速度，其數(shù)

31、值可以精確到0.001m/s，然后按動(dòng)“啟動(dòng)”鍵，即可由單片機(jī)系統(tǒng)啟動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，并自動(dòng)保持在預(yù)置的線速度；,另外，通過(guò)單片機(jī)的控制，可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)精確的勻加速度轉(zhuǎn)動(dòng)，其勻加速度值可以任意確定，在本儀器中該值內(nèi)定為0.01m/s2，因?yàn)楦鶕?jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB7588—2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》中有關(guān)限速器特性檢查的F4.2中所述：“應(yīng)以盡可能低的加速度來(lái)達(dá)到限速器的動(dòng)作速度，以便消除慣性的影響”。目前，許多國(guó)內(nèi)外大電梯公司對(duì)該加速度值的

32、要求為≤0.02m/s2，因此，本儀器的0.01m/s2的加速度值可以確保對(duì)限速器的精確測(cè)量。,（2）限速器輪盤(pán)旋轉(zhuǎn)線速度的非接觸測(cè)量，這也是本儀器的突出特點(diǎn)之一。本儀器采用的方法是用小磁鋼貼在限速器的輪盤(pán)上，通過(guò)霍爾傳感器，將相關(guān)信息輸入單片計(jì)算機(jī)，由單片機(jī)對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，即可得到該限速器的最終動(dòng)作速度。用該方法測(cè)試，與通常的用數(shù)字轉(zhuǎn)速表測(cè)量進(jìn)行比對(duì)，我們發(fā)現(xiàn)其具有測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確，穩(wěn)定可靠，一致性好，直接給出最終的線速度值而無(wú)需

33、換算；特別是在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量時(shí)，操作更加簡(jiǎn)便。,5、 準(zhǔn)確度檢定：,該儀器每臺(tái)均送至國(guó)家法定計(jì)量部門(mén)進(jìn)行檢定，須檢定的主要性能指標(biāo)如下： a)   速度測(cè)量誤差：±1%； b)   伺服加速度：≤0.02 m/s2。,例如，一臺(tái)編號(hào)為03030702-54的 XC系列電梯限速器測(cè)試儀，送安徽省計(jì)量測(cè)試研究所進(jìn)行測(cè)試，主要計(jì)量器具為C

34、N3165B頻率計(jì)、飛亞達(dá)電子秒表、GPC3030D直流穩(wěn)壓電源，證書(shū)編號(hào)：DC2004-3-020370，測(cè)試結(jié)果如下：,◆ 速度檢測(cè)：在L=0.628m，V0=1m/s下檢測(cè),上表中速度實(shí)際值 當(dāng)V0=1m/s時(shí), ≤1% 為合格,◆伺服加速度檢測(cè)：,速度實(shí)際值 伺服加速度

35、當(dāng)a≤0.02m/s2 為合格,在L=0.628m，V0=1m/s, t=15s 下檢測(cè),四、國(guó)內(nèi)外同類(lèi)產(chǎn)品比較,,電梯加速度測(cè)試儀,★專(zhuān)用便攜式電梯限速器測(cè)試儀目前市場(chǎng)上未見(jiàn)到同類(lèi)產(chǎn)品。,型號(hào),,電梯加速度測(cè)試儀,電梯運(yùn)行安全智能檢測(cè)儀器運(yùn)用了人工智能模糊檢測(cè)技術(shù)、多傳感器信號(hào)獲取技術(shù)、高性能嵌入式計(jì)算機(jī)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電梯加速度、安全鉗等電梯安全運(yùn)行的動(dòng)態(tài)參數(shù)及限速器動(dòng)作速度等多項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確的綜合在線檢測(cè)，為保障電梯設(shè)施安