CN204198158U - 电梯轿顶分配器姿态仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电梯轿顶分配器姿态仪，所述电梯轿顶分配器姿态仪安装在电梯轿厢顶部，其包括：STM32处理器、HMC5883三轴磁力计和MPU6050三轴运动处理组件，所述MPU6050三轴运动处理组件包括加速度计和陀螺仪，所述STM32处理器分别与所述HMC5883三轴磁力计、三轴加速度计和三轴陀螺仪通讯连接，所述STM32处理器接收并处理来自三轴加速度计、三轴陀螺仪和HMC5883三轴磁力计的数据，再将处理后得到的数据通过CAN总线传输给电梯主板的电梯主控制器。所述电梯轿顶分配器姿态仪的优点包括：能够实时了解电梯运行情况，出现抖动时能快速查找问题根源，并能通过加速度描绘曲线，调试电梯的舒适感。电路简单，外围元件少，生产调试方便。简单易用，为现场检修人员节省大量检查维修时间。

Description

电梯轿顶分配器姿态仪

技术领域

本实用新型涉及一种用于诊断电梯姿态的电梯轿顶分配器姿态仪。

背景技术

电梯在上下运行中如果发生抖动，并发出异常响声，会严重影响乘客的舒适感，一般解决办法是通过对这种问题进行分析处理，查找出问题产生根源，通过维修调整，才能解决电梯运行抖动的隐患。但这种解决办法要结合电梯安装图纸，并对变频器、曳引机、轿厢、道轨、连接固定螺栓，逐一排查才能解决，所以一般花费大量时间和精力，才能找到问题根源，效率低。

电梯在运行过程中，如果出现在某一位置发生抖动，维修或安装工只能通过记录当前抖动的楼层，并在检修状态下，逐一检查道轨安装时垂直度是否符合要求，导轨的固定是否松动；轨面是否有磨损变形；导轨接头处是否错位，缝隙是否过大。如果导轨面部扭曲，导轨压板松动，导轨严重磨损，均能引发轿厢运行时产生抖动和噪声。连接固定螺栓松动或减震圈脱落，固定螺栓松动，电梯运行中窜动也会引起轿厢抖动震荡。可见这一问题都需要人员在现场逐一排查，花费大量时间才能解决问题。

目前市场上的电梯舒适度测试仪均采用三轴振动传感器，实时多通道采集电梯运行过程中X、Y、Z三向的电梯加速度、电梯减速度、振动数据、频谱数据、位移数据、峰值、FFT等数据。连接电脑和移动便携设备进行工作，数据支持导出和专业采集分析软件格式，并自动进行数据计算。但实现这一功能流程复杂繁琐，维修人员需要时间学习设备如何使用，而且价格昂贵，只针对特殊场合才应用。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是现有姿态仪价格昂贵，操作不便。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例公开了一种电梯轿顶分配器姿态仪，所述电梯轿顶分配器姿态仪安装在电梯轿厢顶部，其包括：STM32处理器、HMC5883三轴磁力计和MPU6050三轴运动处理组件，所述MPU6050三轴运动处理组件包括加速度计和陀螺仪，所述STM32处理器分别与所述HMC5883三轴磁力计、三轴加速度计和三轴陀螺仪通讯连接，所述STM32处理器接收并处理来自三轴加速度计、三轴陀螺仪和HMC5883三轴磁力计的数据，再将处理后得到的数据通过CAN总线传输给电梯主板的电梯主控制器。

在本实用新型的一较佳实施例中，所述电梯轿顶分配器姿态仪与一手持操作器通讯连接。

在本实用新型的一较佳实施例中，所述STM32处理器为STM32F205ZE处理器。

在本实用新型的一较佳实施例中，所述STM32处理器通过CAN总线与电梯主板通讯连接。

本实用新型的所述电梯轿顶分配器姿态仪具备以下优点：

1、能够实时了解电梯运行情况，出现抖动时能快速查找问题根源，并能通过加速度描绘曲线，调试电梯的舒适感。

2、电路简单，外围元件少，生产调试方便。

3、简单易用，检修人员只需打开其操作界面，便能了解到相应的数据信息，能够实时了解电梯运行情况。

4、为现场检修人员节省大量检查维修时间，能够快速处理现场问题，确保电梯快速恢复正常运行。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本实用新型电梯轿顶分配器姿态仪一较佳实施例的示意图。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型实施例公开了一种电梯轿顶分配器姿态仪，所述电梯轿顶分配器姿态仪安装在电梯轿厢顶部，其包括：STM32处理器1、HMC5883三轴磁力计2和MPU6050三轴运动处理组件3，所述MPU6050三轴运动处理组件3包括加速度计4和陀螺仪5，所述STM32处理器1分别与所述HMC5883三轴磁力计2、三轴加速度计4和三轴陀螺仪5通讯连接，所述STM32处理器1接收并处理来自三轴加速度计4、三轴陀螺仪5和HMC5883三轴磁力计2的数据，再将处理后得到的数据通过CAN总线传输给电梯主板的电梯主控制器6。

优选的，所述电梯轿顶分配器姿态仪与一手持操作器通讯连接。

优选的，所述STM32处理器1为STM32F205ZE处理器。

优选的，所述STM32处理器1根据三轴加速度计4、三轴陀螺仪5和HMC5883三轴磁力计2的数据，进行电梯轿厢姿态解算，计算出四元数，再转换成欧拉角输出。解算出的欧拉角及来自三轴加速度计4、三轴陀螺仪5和HMC5883三轴磁力计2的原始数据通过CAN总线传输给电梯主板，电梯主板的电梯主控制器6记录并以绘图形式描述当前运行的数据。

其中，所述STM32F205ZE处理器进行姿态解算，融合处理三轴陀螺仪5、三轴加速度计4、三轴磁力计23组传感器数据。计算出四元数，再转换成欧拉角输出。解算出的欧拉角及三轴陀螺仪5、三轴加速度计4、HMC5883三轴磁力计23组传感器的原始数据通过CAN总线传输到电梯主板，电梯主控制器6记录并以绘图形式描述当前运行的数据。

其中，MPU6050三轴运动处理组件3由三轴加速度计4和三轴陀螺仪5组成，主要功能包括：

⑴、加速度计4本质上是一个振荡系统，安装于运动载体的内部，可以用来测量载体的运动加速度。MEMS类加速度计4的工作原理是当加速度计4连同外界物体(该物体的加速度就是待测的加速度)一起作加速运动时，质量块就受到惯性力的作用向相反的方向运动。质量块发生的位移受到弹簧和阻尼器的限制，通过输出电压就能测得外界的加速度大小。目前市面上的加速度计4从输出上区分为两种，一种是数字的，另一种是模拟的。MPU6050三轴运动处理组件3的三轴加速度计4，是I2C的接口的数字传感器，通过特定的命令可以配置加速度的量程，并将内部ADC的转换结果读出来。

⑵、陀螺仪5是测试角速度的传感器，强项在于测试设备自身的旋转运动。三轴运动处理组件3集成了三轴陀螺仪5，角速度全格感范围为±250、±500、±1000与±2000゜/sec(dps)，带有三个陀螺仪5，每个陀螺仪5各自负责检测相应轴的转动速度，也就是检测围绕各个轴转动的速度。

其中，磁力计是用于感受地磁向量以解算出模块与北的夹角，利用惠斯通电桥检测AMR阻值的变化，来感觉外部的磁力。HMC5883三轴磁力计2内部有三个电桥，将三维磁阻传感器按照载体三维坐标系安装，通过测量载体空间磁场的三维磁感应度，按照一定的算法就可以计算出载体在空间的姿态信息。

所述电梯轿顶分配器姿态仪安装在轿厢顶部，安装后需要对姿态仪的三轴加速度、三轴陀螺仪5、HMC5883三轴磁力计2进行校准，确定其当前位置校准为水平放置。当电梯运行出现抖动时，检修人员可以通过手持操作器打开姿态仪的显示界面，电梯主控制器6将结合变频器学习井道的楼层数据和姿态仪的三组传感器数据，计算出轿厢抖动的具体位置，检修人员可以通过其计算出的位置数据，找到问题所在地方，能及时作出维修处理。检修人员还可以通过观察其加速度描绘速度曲线，了解电梯的舒适感情况。

进一步的，当电梯运行过程中发生抖动时，安装电梯轿厢顶的电梯轿顶分配器姿态仪能判断轿厢的姿态为偏左偏右、偏上和偏下。电梯轿顶分配器姿态仪作用原理为一高度旋转的陀螺，不论轿厢的姿态如何变化，此陀螺仪5的定轴性在空间保持相同，因而能显示出轿厢偏左偏右的姿态。结合变频器学习井道时楼层的相对高度数据，检修人员只要打开电梯的手持操作器，进入功能菜单就能知道电梯抖动时的具体位置，并能通过芯片自带的加速计，知道轿厢在X，Y，Z轴加速度的情况。加上三轴磁力计2，更能让检修人员通过指南针来知道哪一方位出现抖动，能够快速找到问题根源，并及时作出处理。

本实用新型的所述电梯轿顶分配器姿态仪具备以下优点：

1、能够实时了解电梯运行情况，出现抖动时能快速查找问题根源，并能通过加速度描绘曲线，调试电梯的舒适感。

2、电路简单，外围元件少，生产调试方便。

3、简单易用，检修人员只需打开其操作界面，便能了解到相应的数据信息，能够实时了解电梯运行情况。

4、为现场检修人员节省大量检查维修时间，能够快速处理现场问题，确保电梯快速恢复正常运行。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种电梯轿顶分配器姿态仪，其特征在于，所述电梯轿顶分配器姿态仪安装在电梯轿厢顶部，其包括：STM32处理器、HMC5883三轴磁力计和MPU6050三轴运动处理组件，所述MPU6050三轴运动处理组件包括加速度计和陀螺仪，所述STM32处理器分别与所述HMC5883三轴磁力计、三轴加速度计和三轴陀螺仪通讯连接，所述STM32处理器接收并处理来自三轴加速度计、三轴陀螺仪和HMC5883三轴磁力计的数据，再将处理后得到的数据通过CAN总线传输给电梯主板的电梯主控制器。

2.根据权利要求1所述的电梯轿顶分配器姿态仪，其特征在于，所述电梯轿顶分配器姿态仪与一手持操作器通讯连接。

3.根据权利要求1所述的电梯轿顶分配器姿态仪，其特征在于，所述STM32处理器为STM32F205ZE处理器。

4.根据权利要求1所述的电梯轿顶分配器姿态仪，其特征在于，所述STM32处理器通过CAN总线与电梯主板通讯连接。