便携式电梯限速器测试装置及其采集信号的处理方法，限速器测试装置设置光电编码器，其轴上安装测速轮，将测速轮靠压在限速器轮盘外缘上，测速轮随限速器轮盘转动；设置双端输出驱动电机，一端输出轴上固定连接有靠压在限速器轮盘外周上的驱动轮，另一端输出轴上安装光电码盘传感器；其采集信号的处理方法是单片机信号处理单元接收并处理光电编码器输出的限速器轮盘旋转线速度信号并实时显示，接收由光电码盘传感器输出的用于电机ＰＩＤ闭环控制的速度反馈信号，经单片机控制系统向整流驱动模块输出直流驱动电机所需调压调速驱动信号。便携式电梯限速器测试装置及其采集信号的处理方法现场使用测量结果准确可靠，安装方便。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电梯安全检测，特别涉及。
技术介绍
限速器是电梯的一个重要安全部件，当轿厢超速运行达到规定的速度范围后，由限速器先动作，再启动安全钳，把轿厢夹紧在导轨上，从而实现可靠的安全保护。因此，限速器的现场检测，尤其对于使用多年的老电梯则是一个事关人身安全的必检项目。此前，限速器的现场测试只能用转速表测量，由于没有动力驱动装置，只能采用人工方式或者采用一根牵引绳，人力牵引驱动限速器轮盘旋转，直至其动作。安徽省合肥工业大学1998年申请的技术专利一种便携式电梯限速器测试仪(公开号CN98251026.8)，该技术的技术方案包括光电传感装置，包括测速转轴，其轴身安装支承在基座上，基座上设有座盖，转轴的一端设有光码盘，光码盘的盘缘位于其旁侧设置的光电器件的凹槽处，转轴的悬伸端设有永磁体，光电器件由导线接至插座并将电信号输出至微处理器由传感装置采集限速器动作速度。本技术结构简单，重量轻，可以方便携带，有利于电梯的现场测量。但限速器动作时加速度较难控制，无法满足国标中规定的“应以尽可能低的加速度来达到限速器的动作速度，以便消除惯性的影响”，因此测量精度低，测量结果的一致性较差。
技术实现思路
本专利技术是为了避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种可现场使用、带有光电编码器和电机驱动PID闭环控制的供电梯安全检测的便携式限速器测试装置及其采集信号的处理方法。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案是便携式电梯限速器测试装置，包括光电编码器、驱动电机、限速器轮盘，其特征在于所述光电编码器，其轴上安装有外周滚花的测速轮，所述测速轮靠压在所述限速器轮盘的外缘上并跟随转动；所述驱动电机为双端输出，其中一端输出轴上固定连接有靠压在限速器轮盘的外周上的驱动轮，所述限速器轮盘随驱动轮转动，所述驱动电机的另一端输出轴上设置光电码盘传感器；设置单片机信号处理单元，接收并处理所述光电编码器输出的限速器轮盘旋转线速度信号并实时显示，接收由所述光电码盘传感器输出的用于驱动电机PID闭环控制的速度反馈信号。所述驱动电机为直流电机，所述测速轮由金属材料制成，所述驱动轮是橡胶材料制成，所述光电码盘传感器由码盘、对应设置的光电开关和转换电路组成，所述光电码盘传感器中的码盘由金属材料制成，厚度为1～3mm、边缘等分分割成齿形状。所述信号处理单元包括信号检测单元、光电转换电路、单片机控制系统、D/A转换控制系统和键盘；其中，所述信号检测单元由传感器输出两路信号，光电码盘传感器信号S1连接与非门U2B的5、6脚；光电编码器信号S2连接与非门U2A的1、2脚；光电转换电路由与非门U2、光电耦合器U3和电阻R8、R9、R10、R11组成；信号通过与非门U2A的3脚、U2B的4脚分别连接光电耦合器U3的2、6脚，再由光电耦合器U3的12、16脚分别连接与非门U2D的12脚、13脚和U2C的9、10脚，光电耦合器U3的1脚、5脚由电阻R8、R10连接+12V，光电耦合器U3的12脚、16脚由电阻R9、R11连接+5V电源；由与非门U2C的8脚、U2D的11脚输出到单片机U5；单片机控制系统由单片机U5、电容C1、电容C2和时钟振荡电路X1组成；单片机U5的12、13脚分别连接与非门U2C的8脚、U2D的11脚，单片机U5的3、4、5脚连接显示部分，单片机U5的1、2、32、33、34、35、36、37、38、39脚连接打印部分，单片机U5的6、7、8脚连接D/A转换器U1；D/A转换控制系统由D/A转换器U1和放大器U4组成；D/A转换器U1的1、2、3脚分别连接单片机U5的8、7、6脚，D/A转换器U1的6脚连接+2.5V，D/A转换器U1的7脚连接放大器U4的3脚，D/A转换器U1的8脚连接+5V，放大器U4的1脚输出到驱动电机，放大器U4的1、2脚连接，放大器U4的4脚接地，放大器U4的8脚接+5V。键盘由电阻R1、R2、R3、R4和按键组成。键盘的7根连线分别与单片机U5的22、23、24、25、26、27、28脚连接。所述便携式电梯限速器测试装置采集信号的处理方法，其特征在于设定单片机信号处理单元测量的预置数，在“P”状态下预置周长、初速及轮号仪器测试所需的初始参数； 设定限速器轮盘处于匀速旋转状态时测试，限速器轮盘旋转线速度以0.01m/s2的加速度上升，直至限速器动作；设定采集光电编码器、光电码盘传感器输出的两路信号；采集并处理光电编码器输出的限速器轮盘旋转线速度信号并实时显示；采集由光电码盘传感器输出的用于驱动电机PID闭环控制的速度反馈信号，单片机控制系统对转换成数字信号进行处理后，向整流驱动模块输出驱动电机所需调压调速驱动信号，所述的便携式电梯限速器测试装置测量限速器的动作速度范围为0.5m/s～15m/s。本专利技术系统以小型直流电机作为限速器轮盘的驱动，用高精度光电编码器对限速器轮盘线速度进行直接检测，以光电码盘传感器对电机速度进行反馈，实现对电机速度的闭环PID控制，通过MCS-51单片计算机系统，实现数码管显示和打印功能。本专利技术的有益效果为其一、与现有技术相比，限速器的现场测试只能用转速表测量，本专利技术电梯限速器测试装置中，以光电码盘传感器对电机速度进行反馈，实现对电机速度的闭环PID控制，光电码盘传感器码盘边缘等分分割成齿形状，即采用90等分齿，再配以高精度光电开关，工作稳定可靠，安装方便。采集由光电码盘传感器输出的用于电机PID闭环控制的速度反馈信号，单片机控制系统对转换成数字量的数据进行处理后，向整流驱动模块输出驱动电机所需调压调速驱动信号，其速度测试精度满足驱动电机反馈控制要求。其二、本专利技术电梯限速器测试装置中，采用高精度光电编码器对限速器轮盘旋转线速度进行直接测试，采集并处理光电编码器输出的限速器轮盘旋转线速度信号并实时显示，可以更精确地捕捉到电梯限速器的动作速度，并且操作更加简便，尤其是在现场测试时。其三、与现有技术中使用数字转速表进行测试的方法相比，在本专利技术的采集信号的处理方法中，当限速器轮盘处于匀速旋转状态时测试，限速器轮盘旋转线速度以0.01m/s2的加速度上升，直至限速器动作。采用PID控制来驱动限速器轮盘旋转，其测试方法完全符合国家标准GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》中规定的“应以尽可能低的加速度来达到限速器的动作速度，以便消除惯性的影响”，通过单片机信号处理单元的控制，可以实现电机精确的匀加速度转动，目前，许多国内外大电梯公司对该加速度值的要求为≤0.02m/s2，因此，本仪器的0.01m/s2的加速度值可以确保对限速器的精确测试。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术光电码盘传感器结构示意图；图3为本专利技术采集信号处理电路原理框图；图4为本专利技术的单片机信号处理单元线路原理图。图中标号1光电编码器、2测速轮、3限速器轮盘、4驱动轮、5驱动电机、6光电码盘传感器、7码盘、8光电开关、9转换电路、10信号检测单元、11光电转换电路、12单片机控制系统、13为D/A转换控制系统、14键盘、15单片机信号处理单元。以下通过具体实施方式对本专利技术做进一步描述实施例参见图1，设置光电编码器1，在其轴上安装有外周滚花的测速轮2，以该测速轮2靠压在限速器轮盘3的外缘上，所述测速轮2随限速器本文档来自技高网...
【技术保护点】
便携式电梯限速器测试装置，包括光电编码器（１）、驱动电机（５）、限速器轮盘（３），其特征在于：所述光电编码器（１），其轴上安装有外周滚花的测速轮（２），所述测速轮（２）靠压在所述限速器轮盘（３）的外缘上并跟随转动；所述驱动电 机（５）为双端输出，其中一端输出轴上固定连接有靠压在限速器轮盘（３）的外周上的驱动轮（４），所述限速器轮盘（３）随驱动轮（４）转动，所述驱动电机（５）的另一端输出轴上设置光电码盘传感器（６）；设置单片机信号处理单元（１５），接收并处 理所述光电编码器（１）输出的限速器轮盘（３）旋转线速度信号并实时显示，接收由所述光电码盘传感器（６）输出的用于驱动电机（５）ＰＩＤ闭环控制的速度反馈信号。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：万莅新，李锋，何友春，江生，尚淮，黄亚凡，龙飞，伍先达，
申请(专利权)人：安徽中科智能高技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：34[中国|安徽]
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