CN202080786U

CN202080786U - 电梯智能称重变送装置

Info

Publication number: CN202080786U
Application number: CN2011201722952U
Authority: CN
Inventors: 宋君毅; 张晓娇; 宋阳; 臧大丰; 胡京雨
Original assignee: Xian University of Architecture and Technology
Current assignee: Xian University of Architecture and Technology
Priority date: 2011-05-26
Filing date: 2011-05-26
Publication date: 2011-12-21
Anticipated expiration: 2021-05-26

Abstract

本实用新型公开了一种电梯智能称重变送装置，包括电梯轿厢，在电梯轿厢底部安装有霍尔传感器，霍尔传感器与前端信号调理电路连接，前端信号调理电路通过A/D转换模块与微控制器连接，微控制器上还连接有报警模块、LCD显示模块和看门狗电路。使得电梯控制更加智能、高效、人性化；将电梯负载百分比显示在入口处，可以使乘客提前了解电梯运载情况，从而判断是否乘坐本趟电梯，满足了人性化设置的要求，并让人员流动效率更高。

Description

电梯智能称重变送装置

技术领域

本实用新型属于电梯技术领域的辅助装置，具体涉及一种电梯智能称重变送装置。

背景技术

电梯，是一种以电动机为动力的垂直升降机，装有箱状吊舱，用于多层建筑乘人或载运货物。服务于规定楼层的固定式升降设备。它具有一个轿厢，运行在至少两列垂直的或倾斜角小于15°的刚性导轨之间。轿厢尺寸与结构形式便于乘客出入或装卸货物。

在电梯称重方面，为了人员和货物以及电梯本身的安全，国家标准 GB7588《电梯制造与安装安全规范》对电梯超载运行制定了严格要求。电梯控制系统一般需要测量装置提供轻载、满载、超载三个开关量信号，高档智能电梯还需要模拟量电压或电流输出信号。另外，电梯的一些控制功能，比如满载直驶，防捣乱功能，也需要有一个测量电梯负载的装置为控制系统提供电梯的负载信号。

如今，电梯的控制逐渐趋向智能化，智能电梯的运用使得电梯更加人性化。现利用电梯专用称重传感器以及单片机实现电梯负载实时监控，并通过LCD显示当前的负载百分比，使得乘客了解当前电梯内的负载情况，以满足人性化的电梯操作方式。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种电梯智能称重变送装置，该装置能通过显示器告知乘客当前电梯运行情况并对电梯满载状态产生报警。

为了实现上述任务，本实用新型采取如下的技术解决方案：

一种电梯智能称重变送装置，包括电梯轿厢，其特征在于，在电梯轿厢底部安装有霍尔传感器，霍尔传感器与前端信号调理电路连接，前端信号调理电路通过A/D转换模块与微控制器连接，微控制器上还连接有报警模块、LCD显示单元和看门狗电路。

本实用新型的其它特点是：所述的霍尔传感器选用UGN3503，A/D转换模块选用ADS1286芯片，微控制器采用AT89S51芯片。

本实用新型的电梯智能称重变送装置可以安装于电梯入口处，与已有的层数显示装置一起显示电梯的运行状况。其中霍尔称重传感器固定在轿厢的底部，并在轿厢底部放置一块永久磁体，当人进入轿厢时，轿厢底部因受压而产生形变，从而引起磁体和霍尔传感器之间产生位移，引起霍尔传感器感应的磁通量变化，从而产生相应的线性电压输出，进而获得载重与电压的对应关系。输出电压信号经过信号调理电路以及A/D转换器送入AT89S51单片机，由单片机内部控制程序对数据进行处理和转换，判断是否满载，满载时发出报警信号，未满载时将当前负载重量与额定载重量进行比较运算，将得到的结果通过显示在电梯入口处的LCD上（例如，当前的载重量是450KG，而电梯的额定载重量是1000KG，则输出“当前载重情况：45%”）。

本实用新型的电梯智能称重变送装置使得电梯控制更加智能、高效、人性化；将电梯负载百分比显示在入口处，可以使乘客提前了解电梯运载情况，从而判断是否乘坐本趟电梯，满足了人性化设置的要求，并让人员流动效率更快。

附图说明

图1是本实用新型的系统硬件结构逻辑框图；

图2是霍尔传感器安装在轿厢底部的示意图；

图3是前端信号调理电路原理图；

图4是装置的主程序流程图；

图5是A/D转换模块程序流程图；

图6是LCD液晶显示程序流程图。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

具体实施方式

本实用新型的电梯智能称重变送装置，该装置通过电梯轿厢底部受重而产生的形变，由霍尔传感器转换成相应的数字信号，经过线性化处理后实现对电梯载荷的检测，并采用LCD显示实时负载情况。

参见图1，本实施例给出一种电梯智能称重变送装置，硬件结构包括在电梯轿厢底部安装的霍尔传感器，前端信号调理电路、A/D转换模块、微控制器（AT89S51）和与微控制器连接的报警模块、LCD显示模块和看门狗电路。霍尔传感器将电梯轿厢的载荷量转化为对应的电压值，经前端信号调理电路放大，再由A/D转换模块将模拟量转化为数字量传送给微控制器。数据在微控制器中经过数字去除干扰滤波处理后，将当前采集数值与设定的载重额定值做比较（当前负载值/额定载重值），并将得到的百分比数值通过LCD显示出来，当运行出错时，启动看门狗电路进行复位。

图2是霍尔传感器4安装在轿厢底部的示意图，在运动的轿厢底部1下方有减震橡胶3，在桥底下梁5中心设有连接支架6，连接支架6上安装霍尔传感器4，霍尔传感器4上方有永久磁体2，永久磁体2吸附在活动轿底1上，且标志面正对霍尔传感器4感应点，霍尔传感器4与永久磁体2之间的空载间隙为14mm～16mm，霍尔传感器4上的双绞线8连接至前端信号调理电路中。实际安装中需要注意的是，应尽可能将霍尔传感器4安装在靠近轿底下梁5的中心部位，同时必须保证霍尔传感器4上端面与永久磁体2端面相互平行。

为了解决电梯载重从空载到满载所对应的输出电压范围较小，并提高载重的分辨率，前端信号调理电路中采用了差分放大电路和12位串行A/D转换模块。霍尔传感器的饱和输出电压为4.2V，无磁场时的输出电压为2.5V，这个电压范围相对较小，不利于A/D采样转换模块。因此采用前端信号调理电路来扩充电压的采集范围。

前端信号调理电路参见图3，包括两个电阻R1、电阻R3、电阻R4、电阻R5、两个电阻Rf、电阻R8，电容C12、电容C13，四个比较比较器来构建。

微控制器中写有软件程序，其主程序流程如图4所示，A/D转换模块程序流程如图5所示，LCD液晶显示程序流程如图6所示。

本实施例中的硬件选型如下：

1、霍尔传感器：

霍尔传感器采用UGN3503，UGN3503是一款高灵敏度线性霍尔传感器，低噪音输出，它能够能精确跟踪磁通量密度极小的变化，通常应用于电动自行车调速器、电流检测传感器、移动检测器、接近检测器、齿轮传感器；其主要参数为：

工作电压Vcc：4.5～6.0V；

静态电流Icc：1113mA；

静态输出电压VOUT B=0G 2.25　2.50　2.75 V；

灵敏度 ΔVOUT B=0 G to±900 G 0.75 1.30 1.75 mV/G。

2、A/D转换模块：本实施例中A/D转换模块用的是ADS1286芯片，12位分辨率，20kHz采样频率，低功耗，工作电流仅为250μA，同时采用串行接口通信，体积小，接口简单。

3、微控制器：本实施例的微控制器采用AT89S51芯片，它是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP（In-system programmable）的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，AT89S51在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。

4、LCD显示模块：采用LCD1620液晶显示模块，可以对文字、数字同时进行显示，能够同时显示16x02即32个字符。

报警模块选择市售常规的语音模块，如AC8010，看门狗电路选择市售的SP706看门狗芯片。

Claims

1.一种电梯智能称重变送装置，包括电梯轿厢，其特征在于，在电梯轿厢底部安装有霍尔传感器，霍尔传感器与前端信号调理电路连接，前端信号调理电路通过A/D转换模块与微控制器连接，微控制器上还连接有报警模块、LCD显示模块和看门狗电路。

2.如权利要求1所述的电梯智能称重变送装置，其特征在于，所述的霍尔传感器选用UGN3503。

3.如权利要求1所述的电梯智能称重变送装置，其特征在于，所述的A/D转换模块选用ADS1286芯片。

4.如权利要求1所述的电梯智能称重变送装置，其特征在于，所述的微控制器采用AT89S51芯片。