一种基于应变电桥电路的门的锁止控制装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于应变电桥电路的门的锁止控制装置及方法，其配合电阻应变计，通过检测材料内应力的变化来进行锁止力设定。在锁止力设定上更加便捷简单，采用的检测元器件相对现有技术大大简化，对锁止力变化的反应更灵敏且能长期保持精确度，无需周期性的调校。从而使各领域内应用的阻挡机构中门单元的制造成本与维护成本会进一步下降，可靠性进一步提高。

【技术实现步骤摘要】
一种基于应变电桥电路的门的锁止控制装置及方法
本专利技术涉及自动控制
，尤其涉及自动控制的门结构，具体涉及一种基于应变电桥电路的门的锁止控制装置及方法；应用于门禁、自动检票设备及轨道交通设备。
技术介绍
目前，应用于门禁、自动检票设备，轨道交通设备的阻挡机构，其门单元都具备防恐慌设计功能，要求在正常情况下具备锁止力来抵抗一定程度的冲击，而当冲击力度超过某个阈值时，门单元则解除锁止，自动打开保证人群在紧急情况下可以快速通过。现有的锁止力控制都是针对拍打门的，基本都是电机驱动。目前已有的锁止力控制方法是通过制动器及驱动检测电路的方式实现的，制动器对拍打门进行制动和锁止控制，对制动器的控制就是对拍打门的控制。如图1a图1b所示，当电机的转速降低到接近静止状态时，制动器的核心部件第一花键齿1与第二花键齿7进行吸合动作，其中，第一花键齿7为材质为H62的黄铜花键齿，第二花键齿7为材质为45#的钢花键齿，第一花键齿1及第二花键齿7均设置材质为20#的低碳钢(导磁)挡片5，当第一花键齿1与第二花键齿7吸合后，啮合齿咬死，对拍打门进行制动锁止，使扇门保持相应的姿态；在该姿态下，制动器保持吸合状态，形成锁止力。当对扇叶的冲击力度产生的扭矩大于预设的阈值时，处于吸合状态的第一花键齿1相对第二花键齿7产生位移差，如图1b所示，为两个啮合齿的微观结构及微观位置示意图。位移差造成了第一花键齿上的第一啮合齿81和第二花键齿上的第二啮合齿82的啮合状态发生改变形成位错，该位错可由驱动器检测电路进行捕捉，最小精度达到0.5度，当位移差达到预设的阈值，第一花键齿1与第二花键齿7分开，此时制动器打开，门的锁止状态解除。扭矩的阀值及位移差的阀值的设定依据主要来自扇门所需的锁止力值。该锁止力值一般是客户根据行业标准或地方标准规定的。在不同的应用领域，锁止力值是不相同的，在同一领域里，是默认公知的，后者作为可调节的技术指标存在。显然，上述现有技术存在一定的缺陷和局限：由于作为锁定机构的制动器的两个花键齿需要啮合通过摩擦力制动和锁紧，在长期工作后，花键齿由于经常受摩擦力作用，会产生一定的磨损和微观形变，而这些磨损和形变反过来又改变了摩擦力系数，使得静摩擦力发生改变，可被检测的位错形成值也就会产生相应的变化，因此现有技术需要定期进行人工干预调校，才能使得锁止力保持均衡。
技术实现思路
为了克服现有技术中锁止力控制方法需要经常进行人工调校的不足，本专利技术的目的是提供一种基于应变电桥电路的门的锁止控制装置及方法，其配合电阻应变计，通过检测材料内应力的变化来进行锁止力设定。在锁止力设定上更加便捷简单，采用的检测元器件相对现有技术大大简化，对锁止力变化的反应更灵敏且能长期保持精确度，无需周期性的调校。从而使各领域内应用的阻挡机构中门单元的制造成本与维护成本会进一步下降，可靠性进一步提高。为达上述目的，本专利技术采取的具体技术方案是：一种基于应变电桥电路的门的锁止控制装置，应用于一门单元，该门单元具有一力臂及一驱动单元，包括：贴设于所述力臂的至少一电阻应变计，用以将所述力臂产生的应变转化为电阻变化；一应变检测平衡电桥电路，用以根据该电阻变化的值计算所述力臂的应变的值；一信号处理及控制单元，用以根据应变的值计算门单元的锁止力，并将该锁止力的值与一预设阀值比较，根据比较结果向驱动单元发送一控制信号；驱动单元根据控制信号解除或保持锁止。进一步地，所述电阻应变计包括：一敏感栅，用以将应变量转换成电阻变化量，并形成一电信号；连接所述敏感栅的引线，用以传输该电信号；一基底，所述敏感栅通过粘接方式固定于所述基底的一表面；覆盖所述敏感栅的一覆盖层。进一步地，所述敏感栅为由金属丝或半导体材料制成的单丝或栅状体。进一步地，所述电阻应变计的数量为4个，在所述力臂的两侧以对称方式各布置2个。进一步地，所述力臂受到一维应力的作用时，所述电阻应变计的主轴线与该一维应力方向一致。一种基于应变电桥电路的门的锁止控制方法，应用于一门单元，该门单元具有一力臂及一驱动单元，包括以下步骤：将所述力臂产生的应变转化为电阻变化；根据该电阻变化的值计算所述力臂的应变的值；根据应变的值计算门单元的锁止力，并将该锁止力的值与一预设阀值比较，根据比较结果向驱动单元发送一控制信号；驱动单元根据控制信号解除或保持锁止。进一步地，根据电阻变化的值通过下式计算所述力臂的应变的值：其中，εx为应变的值，K为电阻应变计的灵敏系数；R是未加力时电阻应变计阻值的初始值；ΔR是加力变形后电阻应变计的电阻变化。进一步地，所述预设阀值根据门单元所需的锁止力值设定。通过采取上述技术方案，本专利技术改变了现有技术必须通过驱动器的编码器检测电路进行反馈的设计原理，简化了开发与维护的复杂程度，节省了制造成本。并且通过应变电桥电路检测可以进一步提高被检测力度的灵敏值，将锁止力的控制精度大大提高，有利于门单元适应更广阔的应用范围。另外，锁止力的控制区间得到进一步延伸，从现有技术书仅能提供预设锁止力阈值附近较小的范围力度，扩大为可自定义锁止力的区间。有利于门单元适应不同种类的防恐慌预警预案。最后相对现有技术受花键齿磨损，校准等影响，本专利技术无需经常调校门单元，节省了维护成本。附图说明图1a及图1b为
技术介绍
中现有的门单元的锁止结构示意图。图2为本专利技术一实施例中基于应变电桥电路的门的锁止控制装置中电阻应变计的结构示意图。图3为本专利技术一实施例中基于应变电桥电路的门的锁止控制装置中电阻应变计的K值图。图4为本专利技术一实施例中基于应变电桥电路的门的锁止控制装置中电阻应变计在门单元中的安装位置示意图。图5a为本专利技术一实施例中基于应变电桥电路的门的锁止控制装置中电阻应变计在力臂上的安装位置示意图。图5b为本专利技术一实施例中基于应变电桥电路的门的锁止控制装置中电阻应变计在力臂上的另一安装位置示意图。图6为本专利技术一实施例中基于应变电桥电路的门的锁止控制装置中应变检测平衡电桥电路的元件连线示意图。图7为本专利技术一实施例中基于应变电桥电路的门的锁止控制装置中单片机采样与判断流程示意图。图8为本专利技术一实施例中基于应变电桥电路的门的锁止控制装置中门单元力臂应力与电压值的线性关系图。图9为本专利技术一实施例中基于应变电桥电路的门的锁止控制装置的模块组成示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。参考图9，在一实施例中，本专利技术提供一种基于应变电桥电路的门的锁止控制装置，应用于一门单元，该门单元具有一力臂及一驱动单元，装置包括：贴设于所述力臂的至少一电阻应变计，用以将所述力臂产生的应变转化为电阻变化；一应变检测平衡电桥电路，用以根据该电阻变化的值计算所述力臂的应变的值；一信号处理及控制单元，用以根据应变的值计算门单元的锁止力，并将该锁止力的值与一预设阀值比较，根据比较结果向驱动单元发送一控制信号；驱动单元根据控制信号解除或保持锁止。其中，电阻应变计的结构如图2所示，其中，敏感栅2301是电阻应变计中把应变量转换成电阻变化量的敏感部分，它是用金属丝或半导体材料制成的单丝或栅状体。引线2302是从敏感栅引出电信号的丝状或带状导线。粘结剂2303是具有一定电绝缘性能的粘结材料，用它将敏感栅2301固定在基底2305上。覆盖层2304本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于应变电桥电路的门的锁止控制装置，应用于一门单元，该门单元具有一力臂及一驱动单元，其特征在于，包括：贴设于所述力臂的至少一电阻应变计，用以将所述力臂产生的应变转化为电阻变化；一应变检测平衡电桥电路，用以根据该电阻变化的值计算所述力臂的应变的值；一信号处理及控制单元，用以根据应变的值计算门单元的锁止力，并将该锁止力的值与一预设阀值比较，根据比较结果向驱动单元发送一控制信号；驱动单元根据控制信号解除或保持锁止。

【技术特征摘要】
1.一种基于应变电桥电路的门的锁止控制装置，应用于一门单元，该门单元具有一力臂及一驱动单元，其特征在于，包括：贴设于所述力臂的至少一电阻应变计，用以将所述力臂产生的应变转化为电阻变化；一应变检测平衡电桥电路，用以根据该电阻变化的值计算所述力臂的应变的值；一信号处理及控制单元，用以根据应变的值计算门单元的锁止力，并将该锁止力的值与一预设阀值比较，根据比较结果向驱动单元发送一控制信号；驱动单元根据控制信号解除或保持锁止。2.如权利要求1所述的基于应变电桥电路的门的锁止控制装置，其特征在于，所述电阻应变计包括：一敏感栅，用以将应变量转换成电阻变化量，并形成一电信号；连接所述敏感栅的引线，用以传输该电信号；一基底，所述敏感栅通过粘接方式固定于所述基底的一表面；覆盖所述敏感栅的一覆盖层。3.如权利要求2所述的基于应变电桥电路的门的锁止控制装置，其特征在于，所述敏感栅为由金属丝或半导体材料制成的单丝或栅状体。4.如权利要求2所述的基于应变电桥电路的门的锁止控制装置，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜潜，李棋瑞，王建坤，陈国林，贾利明，王子印，
申请(专利权)人：北京中软万维网络技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11