电梯制停距离测试装置的制作方法

本实用新型涉及电梯制停距离测试技术领域，尤其涉及一种电梯制停距离测试装置。

背景技术：

目前针对特种设备安全技术规范中对电梯监督检验和定期检验规则提出的参考数值范围，在现场检验无法通过现有的仪器简便高效地测量需要的数据，例如轿厢空载上行制动距离和装载1.25倍额定载荷下行制动距离，由于视力与听力不同步的误差影响、曳引轮直径和短暂的制停时间都对上述制停距离的判断产生较大的影响。

对于检验电梯下行制动试验的传统方法是在电梯下行运动至行程下部，切断电动机与制动器供电后，以曳引轮为参照物，在曳引轮与钢丝绳结合部用粉笔做标记的方法，来测量钢丝绳在制动过程中的位移量，以此得到制停距离，这样做的弊端是结果存在误差且效率低，并且还存在一定的危险性。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提出了一种电梯制停距离测试装置，以解决传统梯制停距离测试装置存在误差且效率低的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种电梯制停距离测试装置，包括电池供电模块、控制器、三轴加速度传感器及无线收发器；

三轴加速度传感器的z轴垂直于电梯轿厢的地面放置；

电池供电模块分别连接控制器、三轴加速度传感器及无线收发器的供电端，三轴加速度传感器及无线收发器分别通过spi接口连接控制器。

可选的，控制器包括stm32芯片及外围电路。

可选的，三轴加速度传感器包括mpu6000传感器，mpu6000传感器通过spi接口连接stm32芯片。

可选的，mpu6000传感器的10号引脚经0.1uf陶瓷电容接地，20号引脚经2.2nf电荷泵电容接地。

可选的，无线收发器包括nrf24l01芯片及天线，nrf24l01芯片的1号、3号、4号及5号引脚分别与stm32芯片的pb1、pa5、pa6及pa7引脚一一对应连接，nrf24l01芯片的12号及13号引脚连接天线。

可选的，电池供电模块包括锂电池及电池输出电路，锂电池经电池输出电路分别连接控制器、三轴加速度传感器及无线收发器的供电端。

可选的，电池输出电路包括adp3339akc-3.3-rl芯片，锂电池连接adp3339akc-3.3-rl芯片的3号引脚，adp3339akc-3.3-rl芯片的2号引脚分别连接控制器、三轴加速度传感器及无线收发器的供电端。

可选的，电池输出电路还包括发光二极管d3及电阻r16，adp3339akc-3.3-rl芯片的2号引脚还依次经发光二极管d3、电阻r16接地。

本实用新型的电梯制停距离测试装置相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)通过加速度传感器z轴反向采集电梯启动加速、匀速运行、紧急制停过程的加速度信号，控制器可根据三轴加速度传感器测得的加速度原始信号得到电梯的制停距离，实现了将电梯制停距离测量过程中依靠经验预判的数值精确化，降低了误差且效率高；

(2)采用nrf24l01芯片构成的无线收发器无线传输速率高，在没有功放的条件下传输距离远，在规定距离范围内可实现通信稳定，适用于电梯轿厢的检测环境及密封条件；

(3)控制器、三轴加速度传感器及无线收发器均为3.3v供电，这样仅需通过一路3.7v转3.3v的电池输出电路，便可实现锂电池对三者的供电，与三者选用不同供电电压的方案而需要多路电压转化电路相比，通过器件选型极大了简化电路结构、节约了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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他的附图。

图1为本实用新型的电梯制停距离测试装置的结构框图；

图2为本实用新型的三轴加速度传感器的电路图；

图3为本实用新型的无线收发器的电路图；

图4为本实用新型的电池输出电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实施例的电梯制停距离测试装置包括电池供电模块、控制器、三轴加速度传感器及无线收发器。三轴加速度传感器的z轴垂直于电梯轿厢的地面放置。电池供电模块分别连接控制器、三轴加速度传感器及无线收发器的供电端，三轴加速度传感器及无线收发器分别通过spi接口连接控制器。

本实施例中，首先将三轴加速度传感器摆放在电梯轿厢地面中央位置，传感器z轴垂直于地面；完成电梯一次启停运行，加速度传感器z轴反向采集电梯启动加速、匀速运行、紧急制停过程的加速度信号；控制器根据三轴加速度传感器测得的加速度原始信号，经滤波处理后，可计算相应的位移和速度，便可得到电梯的制停距离，最后通过无线收发器将制停距离信息发动给手机或其它显示控制终端。本实施例通过三轴加速度传感器实现了将电梯制停距离测量过程中依靠经验预判的数值精确化，降低了误差且效率高。其中，电池供电模块用于对各个器件进行供电，无需连接电梯控制系统的电源，从而无需外接电源线，供电直接方便，使用便捷。制停距离信息以无线的方式发送，可简化接线。控制器计算的原理较为常见，主要为通过加速度传感器获取基础数据，对其进行一次积分等数学处理，获得速度；设计制停距离监测程序，在获得速度的基础上，对其进行二次积分等数学处理，获得制停距离。

具体的，本实施例优选控制器包括stm32芯片及外围电路，电路较为成熟。如图2所示，本实施例的三轴加速度传感器包括mpu6000传感器，mpu6000传感器通过spi接口连接stm32芯片。mpu6000传感器的10号引脚经0.1uf陶瓷电容接地，20号引脚经2.2nf电荷泵电容接地。mpu6000传感器由1个3轴陀螺仪、1个3轴加速度计以及1个可以使用复杂融合算法处理9轴传感器数据的板载数字运动处理器dmp。mpu6000传感器对陀螺仪和加速度计分别用了2个16位的adc，将其测量的模拟量转化为可输出的数字量。mpu6000传感器和其他设备间通讯可以采用400khz的i2c接口或者1mhz的spi接口，对于需要数据高速传输和处理的应用，寄存器的读取可以用20mhz的spi方式。同时，片上内嵌了温度传感器和±1％变动的振荡器，可用于内部或者外部数据补偿。mpu6000传感器带有一个片上可编程的低通滤波器，支持不同的截止频率和数据输出速率。为了达到最好的采集效果，降低噪声，根据芯片手册，mpu6000传感器的pin10接校准滤波电容选用陶瓷电容0.1uf，pin13接的vdd旁路电容选用陶瓷电容0.1uf，pin20接的电荷泵电容2.2nf。

如图3所示，本实施例的无线收发器包括nrf24l01芯片及天线，nrf24l01芯片的1号、3号、4号及5号引脚分别与stm32芯片的pb1、pa5、pa6及pa7引脚一一对应连接，nrf24l01芯片的12号及13号引脚连接天线。nrf24l01是一款工作频段在2.4ghz～2.5ghz之间的无线收发器芯片，其输出功率、频道选择和协议的配置通过spi接口进行设置，能够自动重发，数据传输通道共6个，无线传输速率高达2mbit/s，在没有功放的条件下传输距离约为30m，在规定距离范围内实现通信稳定。nrf24l01芯片通过spi协议向其内部寄存器写配置参数来配置其工作模式、通信速率、数据宽度及自动应答等。本实施例采用nrf24l01芯片的enhancedshockburst模式，数据传输更加可靠。发送方要求中断发送设备在接收数据后应答信号，以便检查发送方是否有数据丢失。若发现数据丢失，则通过重新发送功能发送丢失的数据。该模式同时控制应答和重发功能，从而减少了stm32芯片的工作量。

如图1所示，本实施例的电池供电模块包括锂电池及电池输出电路，锂电池经电池输出电路分别连接控制器、三轴加速度传感器及无线收发器的供电端。如图4所示，电池输出电路包括adp3339akc-3.3-rl芯片，锂电池连接adp3339akc-3.3-rl芯片的3号引脚，adp3339akc-3.3-rl芯片的2号引脚分别连接控制器、三轴加速度传感器及无线收发器的供电端。电池输出电路还包括发光二极管d3及电阻r16，adp3339akc-3.3-rl芯片的2号引脚还依次经发光二极管d3、电阻r16接地。锂电池可采用市面上常见的充电电压4.2v、放电电压3.7v的这一类型。adp3339akc-3.3-rl芯片的三端可调或固定电压3.3v、输出电流为1a，采用sot23-3封装，可实现将锂电池的3.7v放电电压转化为控制器、三轴加速度传感器及无线收发器的3.3v供电电压。

由上可知，本实施例的控制器、三轴加速度传感器及无线收发器均为3.3v供电，这样仅需通过一路3.7v转3.3v的电池输出电路，便可实现锂电池对三者的供电，与三者选用不同供电电压的方案而需要多路电压转化电路相比，本实施例通过器件选型，极大了简化电路结构、节约了成本。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。