本發(fā)明涉及電梯限速器系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)是一種智能化的限速器測(cè)試系統(tǒng)。

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背景技術(shù)：
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目前對(duì)限速器進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)通常采用以下兩種設(shè)備：

(1)電梯限速器測(cè)試儀，體積、重量均比較大，使用時(shí)將小塊磁鐵貼到限速器繩輪的側(cè)面，采用霍爾傳感器采集信號(hào)，通過(guò)測(cè)限速器繩輪的圈速來(lái)計(jì)算限速器節(jié)圓的線速度。由于限速器繩輪每轉(zhuǎn)一圈采集一次脈沖信號(hào)，而限速器繩輪的速度是變化的，所以測(cè)量的數(shù)值與限速器動(dòng)作實(shí)際速度存在一定的誤差。驅(qū)動(dòng)電機(jī)的尺寸較大、攜帶不方便；驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率有限，不適合高速限速器的使用；驅(qū)動(dòng)電機(jī)使用時(shí)間較長(zhǎng)存在過(guò)熱的現(xiàn)象；在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)操作比較繁瑣，耗時(shí)長(zhǎng)；沒(méi)有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和備份。

(2)專用測(cè)速表與調(diào)速電鉆相結(jié)合的設(shè)備：使用調(diào)速電鉆來(lái)驅(qū)動(dòng)繩輪；將專用測(cè)速表與限速器繩輪接觸來(lái)檢測(cè)繩輪緣的速度，由于存在打滑的現(xiàn)象，所以檢測(cè)的速度也存在一定的誤差。由限速器繩輪突然制停，測(cè)量的動(dòng)作數(shù)值可能是已經(jīng)降低的數(shù)值，所以往往會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤，需要重新檢測(cè)。

已有的設(shè)備存在著驅(qū)動(dòng)力不足、不適用于高速限速器、誤差較大、體積大攜帶不便、操作繁瑣、無(wú)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等問(wèn)題。

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技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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為了解決現(xiàn)有設(shè)備能校驗(yàn)的速度低的問(wèn)題，本發(fā)明開(kāi)發(fā)一套限速器控制系統(tǒng)，對(duì)限速器的速度信號(hào)進(jìn)行采集、計(jì)算、存儲(chǔ)和輸出，在降低校驗(yàn)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)提高工作效率，還兼顧數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和傳輸。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，設(shè)計(jì)一種限速器測(cè)試系統(tǒng)，包括限速器、驅(qū)動(dòng)模塊、光電傳感器、信號(hào)處理模塊、數(shù)據(jù)處理平臺(tái)、無(wú)線通訊模塊及打印機(jī)，所述的驅(qū)動(dòng)模塊由調(diào)速系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)組成，所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)上設(shè)有調(diào)速系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)調(diào)速系統(tǒng)控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而帶動(dòng)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連的限速器旋轉(zhuǎn)，所述的限速器上設(shè)有光電傳感器，光電傳感器采集限速器的轉(zhuǎn)速信號(hào)，并通過(guò)光電傳感器的信號(hào)輸出端輸出脈沖信號(hào)至信號(hào)處理模塊的輸入端，信號(hào)處理模塊將光電傳感器采集的信號(hào)經(jīng)算法運(yùn)算后進(jìn)行濾波整形，通過(guò)無(wú)線通訊模塊傳送給數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，數(shù)據(jù)處理平臺(tái)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行初步的處理和存儲(chǔ)，并將測(cè)量結(jié)果通過(guò)無(wú)線通訊模塊發(fā)送至打印機(jī)打印。

所述的數(shù)據(jù)處理平臺(tái)采用型號(hào)為CY8C27443的芯片作為中央處理器，中央處理器分別連接無(wú)線通訊模塊、電氣接口電路、聲音傳感器及其驅(qū)動(dòng)電路、光電傳感器及其驅(qū)動(dòng)電路，中央處理器外圍設(shè)有用于供電的電源模塊。

所述的驅(qū)動(dòng)模塊包括調(diào)速系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)一端接至220V交流電源，驅(qū)動(dòng)電機(jī)另一端連接調(diào)速系統(tǒng)及開(kāi)關(guān)K1后接至220V交流電源以控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速，所述的調(diào)速系統(tǒng)由電阻R1、可調(diào)電阻R2、電容C1及雙向可控硅VT組成，所述的雙向可控硅VT的第二陽(yáng)極T2端與驅(qū)動(dòng)電機(jī)一端相連，在雙向可控硅VT的第二陽(yáng)極T2端與驅(qū)動(dòng)電機(jī)之間引出一端依次串聯(lián)電阻R1、可調(diào)電阻R2、電容C1后接至雙向可控硅VT的第一陽(yáng)極T1端，雙向可控硅VT的控制極G端連接至電容C1及可調(diào)電阻R2之間，雙向可控硅VT的第一陽(yáng)極T1端另引出一端連接開(kāi)關(guān)K1后連接至220V交流電源。

所述的光電傳感器由光電傳感器驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)，光電傳感器驅(qū)動(dòng)電路的信號(hào)輸入端為Pulse_in端，Pulse_in端接收限速器的轉(zhuǎn)速信號(hào)后接至接插件J4的3號(hào)管腳，在Pulse_in端與接插件J4的3號(hào)管腳之間依次并聯(lián)壓敏電阻VR4、電容C19、電阻R18，接插件J4的1號(hào)管腳接地，接插件J4的2號(hào)管腳接+12V供電電壓，在接插件J4的3號(hào)管腳與接插件J4的2號(hào)管腳之間接有電阻R13。

所述的限速器測(cè)試系統(tǒng)還設(shè)有電源模塊，電源模塊使用2600mAh的電池為整個(gè)限速器測(cè)試系統(tǒng)供電，同時(shí)為光電傳感器提供+12V電壓，電源模塊的充電接口采用Micro USB。

所述的限速器測(cè)試系統(tǒng)還設(shè)有聲音傳感器，所述的聲音傳感器由聲音傳感器驅(qū)動(dòng)電路控制，所述的聲音傳感器驅(qū)動(dòng)電路的輸出信號(hào)端串聯(lián)極性電容C2后接至場(chǎng)效應(yīng)晶體管Q1的漏極，在極性電容C2與場(chǎng)效應(yīng)晶體管Q1的漏極之間引出一端連接電阻R3后接+Vs，場(chǎng)效應(yīng)晶體管Q1的門(mén)極接至聲音傳感器MIC的一端，聲音傳感器MIC的另一端連接至場(chǎng)效應(yīng)晶體管Q1的源極，場(chǎng)效應(yīng)晶體管Q1的源極另抽出一端連接至地線。

所述的電氣接口電路信號(hào)輸入端為SW_IN3端，SW_IN3端接至接插件J17的1號(hào)管腳，在SW_IN3端與接插件J17的1號(hào)管腳之間依次并聯(lián)壓敏電阻VR3、電容C26，接插件J4的2號(hào)管腳、3號(hào)管腳、4號(hào)管腳、5號(hào)管腳并聯(lián)后接地，接插件J4的1號(hào)管腳抽出一端接電阻R34后接VCC供電電壓。

所述的無(wú)線通訊模塊采用HC-05藍(lán)牙通訊模塊。

所述的打印機(jī)采用帶有藍(lán)牙接口的熱敏打印機(jī)。

所述的算法采用光電傳感器采集的時(shí)間信號(hào)及相鄰兩次采集時(shí)間差，假設(shè)光電傳感器第n次采集到信號(hào)的時(shí)間為t_n，此時(shí)光電傳感器的線速度為v_n；光電傳感器第n+1次采集到信號(hào)的時(shí)間為t_n+1，則這相鄰兩次信號(hào)采集的時(shí)間差為：

Δt_n＝t_n+1-t_n

a.計(jì)算中間速度：從t_n到時(shí)間t_n+1，運(yùn)轉(zhuǎn)的周長(zhǎng)為s＝πg(shù)d，其中d為現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的限速器輪盤(pán)的直徑；則在t_n到時(shí)間t_n+1之間的平均速度為：

$v_n^{\′}=\frac{s}{{\mathrm{\Δt}}_n}$

假設(shè)限速器輪做勻加速運(yùn)動(dòng)，t_n到時(shí)間t_n+1中間時(shí)刻為：

$t_n^{\′}=\frac{t_n+t_{n+1}}{2}$

從t_n到時(shí)間t_n+1的中間時(shí)刻的速度為：

$v_n^{\′}=\frac{s}{{\mathrm{\Δt}}_n}$

b.計(jì)算加速度：從t'_n到時(shí)間t'_n+1的加速度a_n為：

$a_n=\frac{v_{n+1}^{\′}-v_n^{\′}}{t_{n+1}^{\′}-t_n^{\′}}$

c.計(jì)算動(dòng)作速度：假設(shè)限速器在第n次信號(hào)采集后，即時(shí)間t_n后又運(yùn)行了Δt_r，則限速器動(dòng)作的時(shí)刻t_r為：

t_r＝t_n+Δt_r

則動(dòng)作速度v_r為：

$v_r=v_{n-1}^{\′}+a_{n-2}(\frac{{\mathrm{\Δt}}_{n-1}}{2}+{\mathrm{\Δt}}_r)$

上式中：

$v_{n-1}^{\′}=\frac{S}{{\mathrm{\Δt}}_{n-1}}$

$a_{n-2}=\frac{v_{n-1}^{\′}-v_{n-2}^{\′}}{t_{n-1}^{\′}-t_{n-2}^{\′}}=\frac{\frac{s}{{\mathrm{\Δt}}_{n-1}}-\frac{s}{{\mathrm{\Δt}}_{n-2}}}{\frac{{\mathrm{\Δt}}_{n-2}}{2}+\frac{{\mathrm{\Δt}}_{n-1}}{2}}=\frac{2s({\mathrm{\Δt}}_{n-2}-{\mathrm{\Δt}}_{n-1})}{{\mathrm{\Δt}}_{n-2}\·{\mathrm{\Δt}}_{n-1}\·({\mathrm{\Δt}}_{n-2}+{\mathrm{\Δt}}_{n-1})}$

所以動(dòng)作速度v_r表達(dá)式為：

$v_r=\frac{s}{{\mathrm{\Δt}}_{n-1}}+\frac{2s({\mathrm{\Δt}}_{n-2}-{\mathrm{\Δt}}_{n-1})}{{\mathrm{\Δt}}_{n-2}\·{\mathrm{\Δt}}_{n-1}\·({\mathrm{\Δt}}_{n-2}+{\mathrm{\Δt}}_{n-1})}\·(\frac{{\mathrm{\Δt}}_{n-1}}{2}+{\mathrm{\Δt}}_r)$

上式等號(hào)右邊所有的參數(shù)均為已知或是采集到的數(shù)據(jù)，從而根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)計(jì)算限速器動(dòng)作速度的數(shù)值。

與現(xiàn)有的設(shè)備相比較，本系統(tǒng)具有以下的優(yōu)點(diǎn)：

1.通過(guò)調(diào)速系統(tǒng)對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置加速進(jìn)行控制，從而控制限速器的加速，調(diào)速系統(tǒng)能控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速較平穩(wěn)增長(zhǎng)，調(diào)速范圍較大、調(diào)速平滑性好、調(diào)節(jié)穩(wěn)定性好、成本低；

2.采用穩(wěn)定性高、操作、攜帶方便的光電開(kāi)關(guān)作為測(cè)速裝置，根據(jù)限速器加速特征設(shè)計(jì)了算法，根據(jù)動(dòng)作前的采集的個(gè)點(diǎn)速度，擬合限速器的聯(lián)系運(yùn)動(dòng)速度，對(duì)采集的速度信號(hào)進(jìn)行處理，計(jì)算限速器動(dòng)作速度的數(shù)值，大大提高測(cè)定數(shù)據(jù)的校驗(yàn)精度；

3.信號(hào)采集、信號(hào)處理、打印、驅(qū)動(dòng)等模塊之間均采用藍(lán)牙形式的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸，能點(diǎn)對(duì)點(diǎn)及點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信，省去現(xiàn)場(chǎng)接線帶來(lái)的不便，有助于提高了工作效率；

4.帶有數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，速度快，安全可靠，便于數(shù)據(jù)的移動(dòng)和共享，能對(duì)海量的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)以及統(tǒng)計(jì)分析，方便地與其他系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，帶有打印機(jī)，可在現(xiàn)場(chǎng)輸出簡(jiǎn)版的檢測(cè)數(shù)據(jù)報(bào)告；

5.通過(guò)聲音傳感器捕獲限速器動(dòng)作的聲音來(lái)確定限速器的機(jī)械動(dòng)作速度，把聲音傳感器應(yīng)用到測(cè)試中，可以在限速器動(dòng)作的瞬間，檢測(cè)到信號(hào)，提高了測(cè)試系統(tǒng)精度和自動(dòng)化程度。

[附圖說(shuō)明]

圖1是本發(fā)明的組成連接示意圖；

圖2是本發(fā)明中信號(hào)流程處理示意圖；

圖3是本發(fā)明電路連接示意圖；

圖4是本發(fā)明中調(diào)速系統(tǒng)連接示意圖；

圖5是本發(fā)明中光電傳感器驅(qū)動(dòng)電路圖；

圖6是本發(fā)明中聲音傳感器驅(qū)動(dòng)電路圖；

圖7是本發(fā)明中電氣接口電路圖。

[具體實(shí)施方式]

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，這種系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和原理對(duì)本專業(yè)的人來(lái)說(shuō)是非常清楚的。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實(shí)施例1

參見(jiàn)圖1及圖2，本限速器測(cè)試系統(tǒng)包括限速器、驅(qū)動(dòng)模塊、光電傳感器、信號(hào)處理模塊、數(shù)據(jù)處理平臺(tái)、無(wú)線通訊模塊及打印機(jī)，驅(qū)動(dòng)模塊由調(diào)速系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)組成，驅(qū)動(dòng)電機(jī)上設(shè)有調(diào)速系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)調(diào)速系統(tǒng)控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而帶動(dòng)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連的限速器旋轉(zhuǎn)，限速器上設(shè)有光電傳感器，光電傳感器采集限速器的轉(zhuǎn)速信號(hào)，并通過(guò)光電傳感器的信號(hào)輸出端輸出脈沖信號(hào)至信號(hào)處理模塊的輸入端，信號(hào)處理模塊將光電傳感器采集的信號(hào)經(jīng)算法運(yùn)算后進(jìn)行濾波整形，通過(guò)無(wú)線通訊模塊傳送給數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，數(shù)據(jù)處理平臺(tái)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行初步的處理和存儲(chǔ)，并將測(cè)量結(jié)果通過(guò)無(wú)線通訊模塊發(fā)送至打印機(jī)打印。

數(shù)據(jù)處理平臺(tái)采用型號(hào)為CY8C27443的芯片作為中央處理器，中央處理器分別連接無(wú)線通訊模塊、電氣接口電路、聲音傳感器及其驅(qū)動(dòng)電路、光電傳感器及其驅(qū)動(dòng)電路，中央處理器外圍設(shè)有用于供電的電源模塊，見(jiàn)圖3?？梢袁F(xiàn)在流行的PAD作為數(shù)據(jù)處理的硬件平臺(tái)，基于Android操作系統(tǒng)開(kāi)放專用的數(shù)據(jù)處理軟件，該數(shù)據(jù)處理平臺(tái)的功能有：

(1)管理功能，包括日期管理，檢測(cè)項(xiàng)目管理，文件管理，檢測(cè)報(bào)告的生成與編輯等。

(2)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，輸出，移動(dòng)等，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可使用SD卡，這種存儲(chǔ)介質(zhì)速度快，安全可靠，便于數(shù)據(jù)的移動(dòng)和共享；

(3)新型設(shè)備具有海量的數(shù)據(jù)存貯空間，數(shù)據(jù)處理方便，可為監(jiān)察機(jī)構(gòu)提供更豐富的數(shù)據(jù)資料。

電源電路為整個(gè)測(cè)試模塊系統(tǒng)供電，同時(shí)為光電開(kāi)關(guān)提供+12V壓，需要考慮以下方面因素：

(1)考慮到系統(tǒng)的便攜特點(diǎn)，使用電池供電；

(2)考慮到系統(tǒng)的充電的便利性，本模塊使用電池的充電接口采用Micro USB；

(3)考慮到系統(tǒng)電池的使用壽命，本模塊使用2600mAh的電池，并在電路上設(shè)計(jì)了電源管理。

數(shù)據(jù)處理平臺(tái)、信號(hào)采集模塊、打印機(jī)之間都采用藍(lán)牙進(jìn)行無(wú)線通訊，省去現(xiàn)場(chǎng)接線帶來(lái)的不便，有助于提高了工作效率，無(wú)線通訊模塊采用廣為使用的HC-05藍(lán)牙通訊模塊，其內(nèi)置2.4GHz天線，用戶無(wú)需調(diào)試天線。

為了方便電梯限速器校驗(yàn)人員可以在校驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)直接打印校驗(yàn)結(jié)果(或簡(jiǎn)易校驗(yàn)報(bào)告)，選配了便攜式打印機(jī)，本著給用戶最多自由的原則，只要用戶使用打印機(jī)支持藍(lán)牙接口即可使用?？膳渲盟蛊杖鹛氐腡9打印機(jī)，該打印機(jī)屬于熱敏打印機(jī)，具有重量輕、體積小的特點(diǎn)，便于攜帶，完全滿足研制的需要。

本項(xiàng)目采用串級(jí)調(diào)速的方式對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行控制，其調(diào)速原理是利用可控硅調(diào)壓來(lái)改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速，串級(jí)調(diào)速具有調(diào)速范圍較大、調(diào)速平滑性好、調(diào)節(jié)穩(wěn)定性好、成本低的特點(diǎn)。驅(qū)動(dòng)模塊包括調(diào)速系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)電機(jī)，見(jiàn)圖4，驅(qū)動(dòng)電機(jī)一端接至220V交流電源，驅(qū)動(dòng)電機(jī)另一端連接調(diào)速系統(tǒng)及開(kāi)關(guān)K1后接至220V交流電源以控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速，調(diào)速系統(tǒng)由電阻R1、可調(diào)電阻R2、電容C1及雙向可控硅VT組成，雙向可控硅VT的第二陽(yáng)極T2端與驅(qū)動(dòng)電機(jī)一端相連，在雙向可控硅VT的第二陽(yáng)極T2端與驅(qū)動(dòng)電機(jī)之間引出一端依次串聯(lián)電阻R1、可調(diào)電阻R2、電容C1后接至雙向可控硅VT的第一陽(yáng)極T1端，雙向可控硅VT的控制極G端連接至電容C1及可調(diào)電阻R2之間，雙向可控硅VT的第一陽(yáng)極T1端另引出一端連接開(kāi)關(guān)K1后連接至220V交流電源。

傳統(tǒng)的限速器動(dòng)作信號(hào)檢測(cè)方式是通過(guò)人的觀感后者通過(guò)一段時(shí)間內(nèi)沒(méi)有得到轉(zhuǎn)速信號(hào)來(lái)判斷，這樣會(huì)給檢測(cè)帶來(lái)一定的誤差。由于大部分的限速器在機(jī)械動(dòng)作時(shí)，有較大的動(dòng)作聲音，對(duì)于此類(lèi)限速器，可以通過(guò)捕獲限速器動(dòng)作的聲音來(lái)確定限速器的機(jī)械動(dòng)作速度，所以本設(shè)備內(nèi)置了一個(gè)聲音傳感器。為了適應(yīng)電梯限速器使用現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境復(fù)雜的特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)多方的比較和試驗(yàn)，聲音傳感器由聲音傳感器驅(qū)動(dòng)電路控制，見(jiàn)圖6，聲音傳感器驅(qū)動(dòng)電路的輸出信號(hào)端串聯(lián)極性電容C2后接至場(chǎng)效應(yīng)晶體管Q1的漏極，在極性電容C2與場(chǎng)效應(yīng)晶體管Q1的漏極之間引出一端連接電阻R3后接+Vs，場(chǎng)效應(yīng)晶體管Q1的門(mén)極接至聲音傳感器MIC的一端，聲音傳感器MIC的另一端連接至場(chǎng)效應(yīng)晶體管Q1的源極，場(chǎng)效應(yīng)晶體管Q1的源極另抽出一端連接至地線。

電梯限速器校驗(yàn)設(shè)備的使用環(huán)境較為復(fù)雜，有較大的機(jī)械和電子噪聲。為了確保在現(xiàn)場(chǎng)使用的可靠性，在電氣端口增加電磁保護(hù)器件，見(jiàn)圖7，電氣接口電路信號(hào)輸入端為SW_IN3端，SW_IN3端接至接插件J17的1號(hào)管腳，在SW_IN3端與接插件J17的1號(hào)管腳之間依次并聯(lián)壓敏電阻VR3、電容C26，接插件J4的2號(hào)管腳、3號(hào)管腳、4號(hào)管腳、5號(hào)管腳并聯(lián)后接地，接插件J4的1號(hào)管腳抽出一端接電阻R34后接VCC供電電壓。該電路利用壓敏電阻的非線性特性，當(dāng)過(guò)電壓出現(xiàn)在壓敏電阻的兩極間，壓敏電阻可以將電壓鉗位到一個(gè)相對(duì)固定的電壓值，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)后級(jí)電路的保護(hù)。

光電傳感器由光電傳感器驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)，電源電路輸出+12V電壓給光電傳感器，光電傳感器輸出脈沖信號(hào)給信號(hào)調(diào)理電路；信號(hào)調(diào)理電路對(duì)脈沖信號(hào)進(jìn)行濾波整形傳送給中央處理器，參見(jiàn)圖5，光電傳感器驅(qū)動(dòng)電路的信號(hào)輸入端為Pulse_in端，Pulse_in端接收限速器的轉(zhuǎn)速信號(hào)后接至接插件J4的3號(hào)管腳，在Pulse_in端與接插件J4的3號(hào)管腳之間依次并聯(lián)壓敏電阻VR4、電容C19、電阻R18，接插件J4的1號(hào)管腳接地，接插件J4的2號(hào)管腳接+12V供電電壓，在接插件J4的3號(hào)管腳與接插件J4的2號(hào)管腳之間接有電阻R13。

其中，算法采用光電傳感器采集的時(shí)間信號(hào)及相鄰兩次采集時(shí)間差，采集方式為：在限速器輪盤(pán)上設(shè)有感應(yīng)元件A(可采用反光片或磁片)，限速器支架上裝設(shè)有感應(yīng)裝置B(可采用光電傳感器或霍爾傳感器)，限速器輪盤(pán)在外力驅(qū)動(dòng)下做勻加速運(yùn)動(dòng)，每當(dāng)感應(yīng)元件A經(jīng)過(guò)感應(yīng)裝置B時(shí)，(假設(shè)感應(yīng)元件A的位置和限速器鋼絲繩的中心重合，這樣感應(yīng)元件A的線速度就等于鋼絲繩規(guī)定點(diǎn)的線速度)，B為感應(yīng)裝置，每當(dāng)感應(yīng)元件A經(jīng)過(guò)感應(yīng)裝置B時(shí)，感應(yīng)裝置采集一次信號(hào)，記錄每次采集信號(hào)的時(shí)間，假設(shè)光電傳感器第n次采集到信號(hào)的時(shí)間為t_n，此時(shí)光電傳感器的線速度為v_n；光電傳感器第n+1次采集到信號(hào)的時(shí)間為t_n+1，則這相鄰兩次信號(hào)采集的時(shí)間差為：

Δt_n＝t_n+1-t_n

a.計(jì)算中間速度：從t_n到時(shí)間t_n+1，運(yùn)轉(zhuǎn)的周長(zhǎng)為s＝πg(shù)d，其中d為現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的限速器輪盤(pán)的直徑；則在t_n到時(shí)間t_n+1之間的平均速度為：

$v_n^{\′}=\frac{s}{{\mathrm{\Δt}}_n}$

假設(shè)限速器輪做勻加速運(yùn)動(dòng)，t_n到時(shí)間t_n+1中間時(shí)刻為：

$t_n^{\′}=\frac{t_n+t_{n+1}}{2}$

從t_n到時(shí)間t_n+1的中間時(shí)刻的速度為：

$v_n^{\′}=\frac{s}{{\mathrm{\Δt}}_n}$

b.計(jì)算加速度：從t'_n到時(shí)間t'_n+1的加速度a_n為：

$a_n=\frac{v_{n+1}^{\′}-v_n^{\′}}{t_{n+1}^{\′}-t_n^{\′}}$

c.計(jì)算動(dòng)作速度：假設(shè)限速器在第n次信號(hào)采集后，即時(shí)間t_n后又運(yùn)行了Δt_r，則限速器動(dòng)作的時(shí)刻t_r為：

t_r＝t_n+Δt_r

則動(dòng)作速度v_r為：

$v_r=v_{n-1}^{\′}+a_{n-2}(\frac{{\mathrm{\Δt}}_{n-1}}{2}+{\mathrm{\Δt}}_r)$

上式中：

$v_{n-1}^{\′}=\frac{s}{{\mathrm{\Δt}}_{n-1}}$

$a_{n-2}=\frac{v_{n-1}^{\′}-v_{n-2}^{\′}}{t_{n-1}^{\′}-t_{n-2}^{\′}}=\frac{\frac{s}{{\mathrm{\Δt}}_{n-1}}-\frac{s}{{\mathrm{\Δt}}_{n-2}}}{\frac{{\mathrm{\Δt}}_{n-2}}{2}+\frac{{\mathrm{\Δt}}_{n-1}}{2}}=\frac{2s({\mathrm{\Δt}}_{n-2}-{\mathrm{\Δt}}_{n-1})}{{\mathrm{\Δt}}_{n-2}\·{\mathrm{\Δt}}_{n-1}\·({\mathrm{\Δt}}_{n-2}+{\mathrm{\Δt}}_{n-1})}$

所以動(dòng)作速度v_r表達(dá)式為：

$v_r=\frac{s}{{\mathrm{\Δt}}_{n-1}}+\frac{2s({\mathrm{\Δt}}_{n-2}-{\mathrm{\Δt}}_{n-1})}{{\mathrm{\Δt}}_{n-2}\·{\mathrm{\Δt}}_{n-1}\·({\mathrm{\Δt}}_{n-2}+{\mathrm{\Δt}}_{n-1})}\·(\frac{{\mathrm{\Δt}}_{n-1}}{2}+{\mathrm{\Δt}}_r)$

上式等號(hào)右邊所有的參數(shù)均為已知或是采集到的數(shù)據(jù)，從而根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)計(jì)算限速器動(dòng)作速度的數(shù)值。根據(jù)動(dòng)作前的采集的個(gè)點(diǎn)速度，擬合限速器的聯(lián)系運(yùn)動(dòng)速度，從而根據(jù)動(dòng)作時(shí)間插值算出動(dòng)作的速度，有效提高了校驗(yàn)的精度。