電梯轎頂分配器姿態(tài)儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電梯轎頂分配器姿態(tài)儀，所述電梯轎頂分配器姿態(tài)儀安裝在電梯轎廂頂部，其包括：STM32處理器、HMC5883三軸磁力計和MPU6050三軸運動處理組件，所述MPU6050三軸運動處理組件包括加速度計和陀螺儀，所述STM32處理器分別與所述HMC5883三軸磁力計、三軸加速度計和三軸陀螺儀通訊連接，所述STM32處理器接收并處理來自三軸加速度計、三軸陀螺儀和HMC5883三軸磁力計的數(shù)據(jù)，再將處理后得到的數(shù)據(jù)通過CAN總線傳輸給電梯主板的電梯主控制器。所述電梯轎頂分配器姿態(tài)儀的優(yōu)點包括：能夠?qū)崟r了解電梯運行情況，出現(xiàn)抖動時能快速查找問題根源，并能通過加速度描繪曲線，調(diào)試電梯的舒適感。電路簡單，外圍元件少，生產(chǎn)調(diào)試方便。簡單易用，為現(xiàn)場檢修人員節(jié)省大量檢查維修時間。
【專利說明】電梯轎頂分配器姿態(tài)儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于診斷電梯姿態(tài)的電梯轎頂分配器姿態(tài)儀。

【背景技術(shù)】
[0002]電梯在上下運行中如果發(fā)生抖動，并發(fā)出異常響聲，會嚴重影響乘客的舒適感，一般解決辦法是通過對這種問題進行分析處理，查找出問題產(chǎn)生根源，通過維修調(diào)整，才能解決電梯運行抖動的隱患。但這種解決辦法要結(jié)合電梯安裝圖紙，并對變頻器、曳引機、轎廂、道軌、連接固定螺栓，逐一排查才能解決，所以一般花費大量時間和精力，才能找到問題根源，效率低。
[0003]電梯在運行過程中，如果出現(xiàn)在某一位置發(fā)生抖動，維修或安裝工只能通過記錄當前抖動的樓層，并在檢修狀態(tài)下，逐一檢查道軌安裝時垂直度是否符合要求，導(dǎo)軌的固定是否松動；軌面是否有磨損變形；導(dǎo)軌接頭處是否錯位，縫隙是否過大。如果導(dǎo)軌面部扭曲，導(dǎo)軌壓板松動，導(dǎo)軌嚴重磨損，均能引發(fā)轎廂運行時產(chǎn)生抖動和噪聲。連接固定螺栓松動或減震圈脫落，固定螺栓松動，電梯運行中竄動也會引起轎廂抖動震蕩。可見這一問題都需要人員在現(xiàn)場逐一排查，花費大量時間才能解決問題。
[0004]目前市場上的電梯舒適度測試儀均采用三軸振動傳感器，實時多通道采集電梯運行過程中X、Y、Z三向的電梯加速度、電梯減速度、振動數(shù)據(jù)、頻譜數(shù)據(jù)、位移數(shù)據(jù)、峰值、FFT等數(shù)據(jù)。連接電腦和移動便攜設(shè)備進行工作，數(shù)據(jù)支持導(dǎo)出和專業(yè)采集分析軟件格式，并自動進行數(shù)據(jù)計算。但實現(xiàn)這一功能流程復(fù)雜繁瑣，維修人員需要時間學(xué)習(xí)設(shè)備如何使用，而且價格昂貴，只針對特殊場合才應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有姿態(tài)儀價格昂貴，操作不便。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例公開了一種電梯轎頂分配器姿態(tài)儀，所述電梯轎頂分配器姿態(tài)儀安裝在電梯轎廂頂部，其包括:STM32處理器、HMC5883三軸磁力計和MPU6050三軸運動處理組件，所述MPU6050三軸運動處理組件包括加速度計和陀螺儀，所述STM32處理器分別與所述HMC5883三軸磁力計、三軸加速度計和三軸陀螺儀通訊連接，所述STM32處理器接收并處理來自三軸加速度計、三軸陀螺儀和HMC5883三軸磁力計的數(shù)據(jù)，再將處理后得到的數(shù)據(jù)通過CAN總線傳輸給電梯主板的電梯主控制器。
[0007]在本發(fā)明的一較佳實施例中，所述電梯轎頂分配器姿態(tài)儀與一手持操作器通訊連接。
[0008]在本發(fā)明的一較佳實施例中，所述STM32處理器為STM32 F205ZE處理器。
[0009]在本發(fā)明的一較佳實施例中，所述STM32處理器根據(jù)三軸加速度計、三軸陀螺儀和HMC5883三軸磁力計的數(shù)據(jù)，進行電梯轎廂姿態(tài)解算，計算出四元數(shù)，再轉(zhuǎn)換成歐拉角輸出。
[0010]在本發(fā)明的一較佳實施例中，解算出的歐拉角及來自三軸加速度計、三軸陀螺儀和HMC5883三軸磁力計的原始數(shù)據(jù)通過CAN總線傳輸給電梯主板，電梯主板的電梯主控制器記錄并以繪圖形式描述當前運行的數(shù)據(jù)。
[0011]本發(fā)明的所述電梯轎頂分配器姿態(tài)儀具備以下優(yōu)點:
[0012]1、能夠?qū)崟r了解電梯運行情況，出現(xiàn)抖動時能快速查找問題根源，并能通過加速度描繪曲線，調(diào)試電梯的舒適感。
[0013]2、電路簡單，外圍元件少，生產(chǎn)調(diào)試方便。
[0014]3、簡單易用，檢修人員只需打開其操作界面，便能了解到相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，能夠?qū)崟r了解電梯運行情況。
[0015]4、為現(xiàn)場檢修人員節(jié)省大量檢查維修時間，能夠快速處理現(xiàn)場問題，確保電梯快速恢復(fù)正常運行。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖，其中:
[0017]圖1是本發(fā)明電梯轎頂分配器姿態(tài)儀一較佳實施例的示意圖。

【具體實施方式】
[0018]下面將對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0019]請參閱圖1，本發(fā)明實施例公開了一種電梯轎頂分配器姿態(tài)儀，所述電梯轎頂分配器姿態(tài)儀安裝在電梯轎廂頂部，其包括:STM32處理器1、HMC5883三軸磁力計2和MPU6050三軸運動處理組件3，所述MPU6050三軸運動處理組件3包括加速度計4和陀螺儀5，所述STM32處理器I分別與所述HMC5883三軸磁力計2、三軸加速度計4和三軸陀螺儀5通訊連接，所述STM32處理器I接收并處理來自三軸加速度計4、三軸陀螺儀5和HMC5883三軸磁力計2的數(shù)據(jù)，再將處理后得到的數(shù)據(jù)通過CAN總線傳輸給電梯主板的電梯主控制器6。
[0020]優(yōu)選的，所述電梯轎頂分配器姿態(tài)儀與一手持操作器通訊連接。
[0021]優(yōu)選的，所述STM32處理器I為STM32 F205ZE處理器。
[0022]優(yōu)選的，所述STM32處理器I根據(jù)三軸加速度計4、三軸陀螺儀5和HMC5883三軸磁力計2的數(shù)據(jù)，進行電梯轎廂姿態(tài)解算，計算出四元數(shù)，再轉(zhuǎn)換成歐拉角輸出。解算出的歐拉角及來自三軸加速度計4、三軸陀螺儀5和HMC5883三軸磁力計2的原始數(shù)據(jù)通過CAN總線傳輸給電梯主板，電梯主板的電梯主控制器6記錄并以繪圖形式描述當前運行的數(shù)據(jù)。
[0023]其中，所述STM32 F205ZE處理器進行姿態(tài)解算，融合處理三軸陀螺儀5、三軸加速度計4、三軸磁力計23組傳感器數(shù)據(jù)。計算出四元數(shù)，再轉(zhuǎn)換成歐拉角輸出。解算出的歐拉角及三軸陀螺儀5、三軸加速度計4、HMC5883三軸磁力計23組傳感器的原始數(shù)據(jù)通過CAN總線傳輸?shù)诫娞葜靼澹娞葜骺刂破?記錄并以繪圖形式描述當前運行的數(shù)據(jù)。
[0024]其中，MPU6050三軸運動處理組件3由三軸加速度計4和三軸陀螺儀5組成，主要功能包括:
[0025]⑴、加速度計4本質(zhì)上是一個振蕩系統(tǒng)，安裝于運動載體的內(nèi)部，可以用來測量載體的運動加速度。MEMS類加速度計4的工作原理是當加速度計4連同外界物體(該物體的加速度就是待測的加速度)一起作加速運動時，質(zhì)量塊就受到慣性力的作用向相反的方向運動。質(zhì)量塊發(fā)生的位移受到彈簧和阻尼器的限制，通過輸出電壓就能測得外界的加速度大小。目前市面上的加速度計4從輸出上區(qū)分為兩種，一種是數(shù)字的，另一種是模擬的。MPU6050三軸運動處理組件3的三軸加速度計4，是I2C的接口的數(shù)字傳感器，通過特定的命令可以配置加速度的量程，并將內(nèi)部ADC的轉(zhuǎn)換結(jié)果讀出來。
[0026](2)、陀螺儀5是測試角速度的傳感器，強項在于測試設(shè)備自身的旋轉(zhuǎn)運動。三軸運動處理組件3集成了三軸陀螺儀5，角速度全格感范圍為±250、±500、±1000與±2000
。/sec (dps)，帶有三個陀螺儀5，每個陀螺儀5各自負責(zé)檢測相應(yīng)軸的轉(zhuǎn)動速度，也就是檢測圍繞各個軸轉(zhuǎn)動的速度。
[0027]其中，磁力計是用于感受地磁向量以解算出模塊與北的夾角，利用惠斯通電橋檢測AMR阻值的變化，來感覺外部的磁力。HMC5883三軸磁力計2內(nèi)部有三個電橋，將三維磁阻傳感器按照載體三維坐標系安裝，通過測量載體空間磁場的三維磁感應(yīng)度，按照一定的算法就可以計算出載體在空間的姿態(tài)信息。
[0028]所述電梯轎頂分配器姿態(tài)儀安裝在轎廂頂部，安裝后需要對姿態(tài)儀的三軸加速度、三軸陀螺儀5、HMC5883三軸磁力計2進行校準，確定其當前位置校準為水平放置。當電梯運行出現(xiàn)抖動時，檢修人員可以通過手持操作器打開姿態(tài)儀的顯示界面，電梯主控制器6將結(jié)合變頻器學(xué)習(xí)井道的樓層數(shù)據(jù)和姿態(tài)儀的三組傳感器數(shù)據(jù)，計算出轎廂抖動的具體位置，檢修人員可以通過其計算出的位置數(shù)據(jù)，找到問題所在地方，能及時作出維修處理。檢修人員還可以通過觀察其加速度描繪速度曲線，了解電梯的舒適感情況。
[0029]進一步的，當電梯運行過程中發(fā)生抖動時，安裝電梯轎廂頂?shù)碾娞蒉I頂分配器姿態(tài)儀能判斷轎廂的姿態(tài)為偏左偏右、偏上和偏下。電梯轎頂分配器姿態(tài)儀作用原理為一高度旋轉(zhuǎn)的陀螺，不論轎廂的姿態(tài)如何變化，此陀螺儀5的定軸性在空間保持相同，因而能顯示出轎廂偏左偏右的姿態(tài)。結(jié)合變頻器學(xué)習(xí)井道時樓層的相對高度數(shù)據(jù)，檢修人員只要打開電梯的手持操作器，進入功能菜單就能知道電梯抖動時的具體位置，并能通過芯片自帶的加速計，知道轎廂在X，Y，Z軸加速度的情況。加上三軸磁力計2，更能讓檢修人員通過指南針來知道哪一方位出現(xiàn)抖動，能夠快速找到問題根源，并及時作出處理。
[0030]本發(fā)明的所述電梯轎頂分配器姿態(tài)儀具備以下優(yōu)點:
[0031]1、能夠?qū)崟r了解電梯運行情況，出現(xiàn)抖動時能快速查找問題根源，并能通過加速度描繪曲線，調(diào)試電梯的舒適感。
[0032]2、電路簡單，外圍元件少，生產(chǎn)調(diào)試方便。
[0033]3、簡單易用，檢修人員只需打開其操作界面，便能了解到相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，能夠?qū)崟r了解電梯運行情況。
[0034]4、為現(xiàn)場檢修人員節(jié)省大量檢查維修時間，能夠快速處理現(xiàn)場問題，確保電梯快速恢復(fù)正常運行。
[0035]以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其它相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電梯轎頂分配器姿態(tài)儀，其特征在于，所述電梯轎頂分配器姿態(tài)儀安裝在電梯轎廂頂部，其包括:STM32處理器、HMC5883三軸磁力計和MPU6050三軸運動處理組件，所述MPU6050三軸運動處理組件包括加速度計和陀螺儀，所述STM32處理器分別與所述HMC5883三軸磁力計、三軸加速度計和三軸陀螺儀通訊連接，所述STM32處理器接收并處理來自三軸加速度計、三軸陀螺儀和HMC5883三軸磁力計的數(shù)據(jù)，再將處理后得到的數(shù)據(jù)通過CAN總線傳輸給電梯主板的電梯主控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電梯轎頂分配器姿態(tài)儀，其特征在于，所述電梯轎頂分配器姿態(tài)儀與一手持操作器通訊連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電梯轎頂分配器姿態(tài)儀，其特征在于，所述STM32處理器為STM32F205ZE 處理器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電梯轎頂分配器姿態(tài)儀，其特征在于，所述STM32處理器根據(jù)三軸加速度計、三軸陀螺儀和HMC5883三軸磁力計的數(shù)據(jù)，進行電梯轎廂姿態(tài)解算，計算出四元數(shù)，再轉(zhuǎn)換成歐拉角輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電梯轎頂分配器姿態(tài)儀，其特征在于，解算出的歐拉角及來自三軸加速度計、三軸陀螺儀和HMC5883三軸磁力計的原始數(shù)據(jù)通過CAN總線傳輸給電梯主板，電梯主板的電梯主控制器記錄并以繪圖形式描述當前運行的數(shù)據(jù)。
【文檔編號】B66B11/02GK104386552SQ201410614486
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月4日
【發(fā)明者】鐘長征, 梁照華 申請人:中山市卓梅尼控制技術(shù)有限公司