電梯轎頂分配器姿態(tài)儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型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(jì)和MPU6050三軸運(yùn)動(dòng)處理組件，所述MPU6050三軸運(yùn)動(dòng)處理組件包括加速度計(jì)和陀螺儀，所述STM32處理器分別與所述HMC5883三軸磁力計(jì)、三軸加速度計(jì)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(jì)、三軸陀螺儀和HMC5883三軸磁力計(jì)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(diǎn)包括：能夠?qū)崟r(shí)了解電梯運(yùn)行情況，出現(xiàn)抖動(dòng)時(shí)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(jiǎn)單，外圍元件少，生產(chǎn)調(diào)試方便。簡(jiǎn)單易用，為現(xiàn)場(chǎng)檢修人員節(jié)省大量檢查維修時(shí)間。
【專利說明】電梯轎頂分配器姿態(tài)儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型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(yùn)行中如果發(fā)生抖動(dòng)，并發(fā)出異常響聲，會(huì)嚴(yán)重影響乘客的舒適感，一般解決辦法是通過對(duì)這種問題進(jìn)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(yùn)行抖動(dòng)的隱患。但這種解決辦法要結(jié)合電梯安裝圖紙，并對(duì)變頻器、曳引機(jī)、轎廂、道軌、連接固定螺栓，逐一排查才能解決，所以一般花費(fèi)大量時(shí)間和精力，才能找到問題根源，效率低。
[0003]電梯在運(yùn)行過程中，如果出現(xiàn)在某一位置發(fā)生抖動(dòng)，維修或安裝工只能通過記錄當(dāng)前抖動(dòng)的樓層，并在檢修狀態(tài)下，逐一檢查道軌安裝時(shí)垂直度是否符合要求，導(dǎo)軌的固定是否松動(dòng)；軌面是否有磨損變形；導(dǎo)軌接頭處是否錯(cuò)位，縫隙是否過大。如果導(dǎo)軌面部扭曲，導(dǎo)軌壓板松動(dòng)，導(dǎo)軌嚴(yán)重磨損，均能引發(fā)轎廂運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生抖動(dòng)和噪聲。連接固定螺栓松動(dòng)或減震圈脫落，固定螺栓松動(dòng)，電梯運(yùn)行中竄動(dòng)也會(huì)引起轎廂抖動(dòng)震蕩?？梢娺@一問題都需要人員在現(xiàn)場(chǎng)逐一排查，花費(fèi)大量時(shí)間才能解決問題。
[0004]目前市場(chǎng)上的電梯舒適度測(cè)試儀均采用三軸振動(dòng)傳感器，實(shí)時(shí)多通道采集電梯運(yùn)行過程中Χ、γ、ζ三向的電梯加速度、電梯減速度、振動(dòng)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(dòng)便攜設(shè)備進(jìn)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(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算。但實(shí)現(xiàn)這一功能流程復(fù)雜繁瑣，維修人員需要時(shí)間學(xué)習(xí)設(shè)備如何使用，而且價(jià)格昂貴，只針對(duì)特殊場(chǎng)合才應(yīng)用。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有姿態(tài)儀價(jià)格昂貴，操作不便。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型實(shí)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(jì)和MPU6050三軸運(yùn)動(dòng)處理組件，所述MPU6050三軸運(yùn)動(dòng)處理組件包括加速度計(jì)和陀螺儀，所述STM32處理器分別與所述HMC5883三軸磁力計(jì)、三軸加速度計(jì)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(jì)、三軸陀螺儀和HMC5883三軸磁力計(jì)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]在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)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]在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施例中，所述STM32處理器為STM32F205ZE處理器。
[0009]在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施例中，所述STM32處理器通過CAN總線與電梯主板通訊連接。
[0010]本實(shí)用新型的所述電梯轎頂分配器姿態(tài)儀具備以下優(yōu)點(diǎn):
[0011]1、能夠?qū)崟r(shí)了解電梯運(yùn)行情況，出現(xiàn)抖動(dòng)時(shí)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。
[0012]2、電路簡(jiǎn)單，外圍元件少，生產(chǎn)調(diào)試方便。
[0013]3、簡(jiǎn)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(shí)了解電梯運(yùn)行情況。
[0014]4、為現(xiàn)場(chǎng)檢修人員節(jié)省大量檢查維修時(shí)間，能夠快速處理現(xiàn)場(chǎng)問題，確保電梯快速恢復(fù)正常運(yùn)行。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖，其中:
[0016]圖1是本實(shí)用新型電梯轎頂分配器姿態(tài)儀一較佳實(shí)施例的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面將對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0018]請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型實(shí)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(jì)2和MPU6050三軸運(yùn)動(dòng)處理組件3，所述MPU6050三軸運(yùn)動(dòng)處理組件3包括加速度計(jì)4和陀螺儀5，所述STM32處理器I分別與所述HMC5883三軸磁力計(jì)2、三軸加速度計(jì)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(jì)4、三軸陀螺儀5和HMC5883三軸磁力計(jì)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6o
[0019]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。
[0020]優(yōu)選的，所述STM32處理器I為STM32F205ZE處理器。
[0021 ] 優(yōu)選的，所述STM32處理器I根據(jù)三軸加速度計(jì)4、三軸陀螺儀5和HMC5883三軸磁力計(jì)2的數(shù)據(jù)，進(jìn)行電梯轎廂姿態(tài)解算，計(jì)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(jì)4、三軸陀螺儀5和HMC5883三軸磁力計(jì)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(dāng)前運(yùn)行的數(shù)據(jù)。
[0022]其中，所述STM32F205ZE處理器進(jìn)行姿態(tài)解算，融合處理三軸陀螺儀5、三軸加速度計(jì)4、三軸磁力計(jì)23組傳感器數(shù)據(jù)。計(jì)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(jì)4、HMC5883三軸磁力計(jì)23組傳感器的原始數(shù)據(jù)通過CAN總線傳輸?shù)诫娞葜靼?，電梯主控制?記錄并以繪圖形式描述當(dāng)前運(yùn)行的數(shù)據(jù)。
[0023]其中，MPU6050三軸運(yùn)動(dòng)處理組件3由三軸加速度計(jì)4和三軸陀螺儀5組成，主要功能包括:
[0024]⑴、加速度計(jì)4本質(zhì)上是一個(gè)振蕩系統(tǒng)，安裝于運(yùn)動(dòng)載體的內(nèi)部，可以用來測(cè)量載體的運(yùn)動(dòng)加速度。MEMS類加速度計(jì)4的工作原理是當(dāng)加速度計(jì)4連同外界物體(該物體的加速度就是待測(cè)的加速度)一起作加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量塊就受到慣性力的作用向相反的方向運(yùn)動(dòng)。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(cè)得外界的加速度大小。目前市面上的加速度計(jì)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(yùn)動(dòng)處理組件3的三軸加速度計(jì)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。
[0025]⑵、陀螺儀5是測(cè)試角速度的傳感器，強(qiáng)項(xiàng)在于測(cè)試設(shè)備自身的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。三軸運(yùn)動(dòng)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(gè)陀螺儀5，每個(gè)陀螺儀5各自負(fù)責(zé)檢測(cè)相應(yīng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，也就是檢測(cè)圍繞各個(gè)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的速度。
[0026]其中，磁力計(jì)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(cè)AMR阻值的變化，來感覺外部的磁力。HMC5883三軸磁力計(jì)2內(nèi)部有三個(gè)電橋，將三維磁阻傳感器按照載體三維坐標(biāo)系安裝，通過測(cè)量載體空間磁場(chǎng)的三維磁感應(yīng)度，按照一定的算法就可以計(jì)算出載體在空間的姿態(tài)信息。
[0027]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(duì)姿態(tài)儀的三軸加速度、三軸陀螺儀5、HMC5883三軸磁力計(jì)2進(jìn)行校準(zhǔn)，確定其當(dāng)前位置校準(zhǔn)為水平放置。當(dāng)電梯運(yùn)行出現(xiàn)抖動(dòng)時(shí)，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(jì)算出轎廂抖動(dòng)的具體位置，檢修人員可以通過其計(jì)算出的位置數(shù)據(jù)，找到問題所在地方，能及時(shí)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。
[0028]進(jìn)一步的，當(dāng)電梯運(yùn)行過程中發(fā)生抖動(dòng)時(shí)，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(shí)樓層的相對(duì)高度數(shù)據(jù)，檢修人員只要打開電梯的手持操作器，進(jìn)入功能菜單就能知道電梯抖動(dòng)時(shí)的具體位置，并能通過芯片自帶的加速計(jì)，知道轎廂在X，Y，Z軸加速度的情況。加上三軸磁力計(jì)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(dòng)，能夠快速找到問題根源，并及時(shí)作出處理。
[0029]本實(shí)用新型的所述電梯轎頂分配器姿態(tài)儀具備以下優(yōu)點(diǎn):
[0030]1、能夠?qū)崟r(shí)了解電梯運(yùn)行情況，出現(xiàn)抖動(dòng)時(shí)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。
[0031 ] 2、電路簡(jiǎn)單，外圍元件少，生產(chǎn)調(diào)試方便。
[0032]3、簡(jiǎn)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(shí)了解電梯運(yùn)行情況。
[0033]4、為現(xiàn)場(chǎng)檢修人員節(jié)省大量檢查維修時(shí)間，能夠快速處理現(xiàn)場(chǎng)問題，確保電梯快速恢復(fù)正常運(yùn)行。
[0034]以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書內(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(yùn)用在其它相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)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(jì)和MPU6050三軸運(yùn)動(dòng)處理組件，所述MPU6050三軸運(yùn)動(dòng)處理組件包括加速度計(jì)和陀螺儀，所述STM32處理器分別與所述HMC5883三軸磁力計(jì)、三軸加速度計(jì)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(jì)、三軸陀螺儀和HMC5883三軸磁力計(jì)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處理器通過CAN總線與電梯主板通訊連接。
【文檔編號(hào)】B66B11/02GK204198158SQ201420654177
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)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(zhǎng)征, 梁照華 申請(qǐng)人:中山市卓梅尼控制技術(shù)有限公司