电梯安全保护系统测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提出了电梯安全保护系统测试装置，通过在信号调理电路中设置反相加法电路和反相放大电路，一方面，反相加法电路的输入阻抗极低，各路信号输入电流以汇流模式进入输入端，不会造成各输入信号之间的电流流动，运算精度高；另一方面，反相加法电路保证进行运算后的交流电压信号的极性一定为负或者为零，后级电路只需设置一个反相放大电路即可将交流电压信号幅值调整在CPU芯片的采样量程范围内，电路结构简单，采样精度高；反相放大电路对反相加法电路输出的‑8V～0V的交流电压信号的幅值进行调整，使其幅值调整在CPU芯片的AD采样量程范围内，从而降低检测误差，提高采样精度。

【技术实现步骤摘要】
电梯安全保护系统测试装置
本技术涉及电梯
，尤其涉及电梯安全保护系统测试装置。
技术介绍
曳引机，是用于拖动电梯轿厢上行与下行的动力元件，是电梯平稳、可靠、安全运行的关键。电梯曳引控制系统要实现永磁同步曳引机的精确闭环控制，必须精确获取当前电机的转速、三相电的电流。目前，常用的三相电的电流检测方法是通过采样电阻的方法获取电流信号，该电流检测方法常用于小电流(1A)以下电路的电流采样；而本系统是对三相四线曳引机进行电流采样，曳引机的额定电流为20.8A，因此采样电流范围为(-25A～+25A)，使用该方法采样存在电流采样范围不匹配的问题，而且电阻精度上难以保证，导致误差以及温漂比较严重，同时，采样大电流交流电在硬件与软件实现上有一定的难度，系统内串入采样电阻又会增加系统的功耗。因此，为了解决上述问题，本技术提出了电梯安全保护系统测试装置，采样范围与曳引机三相电的电流匹配，采样的精度高、误差以及温漂小，且容易实现。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提出了电梯安全保护系统测试装置，采样范围与曳引机三相电的电流匹配，采样的精度高、误差以及温漂小，且容易实现。本技术的技术方案是这样实现的：本技术提供了电梯安全保护系统测试装置，其包括曳引机、CPU芯片、霍尔电流传感器和信号调理电路，信号调理电路包括反相加法电路和反相放大电路；霍尔电流传感器采集曳引机三相电的电流信号，并输出交流电压信号，该交流电压信号通过依次串联的反相加法电路和反相放大电路输入至CPU芯片的模拟输入端。在以上技术方案的基础上，优选的，反相加法电路包括偏置电压、电阻R1-R4和第一运算放大器LM358；交流电压信号通过电阻R1输入至第一运算放大器LM358的反相输入端，偏置电压通过电阻R2与第一运算放大器LM358的反相输入端电性连接，第一运算放大器LM358的同相输入端接地，电阻R3并联在第一运算放大器LM358的反相输入端及其输出端之间，第一运算放大器LM358的输出端通过电阻R4与反相放大电路的输入端电性连接。更进一步优选的，反相放大电路包括电容C10-C12、电阻R5、电阻R6、可调电阻R7和第二运算放大器LM324；第一运算放大器LM358的输出端通过依次串联的电阻R4、电容C10和电阻R5与第二运算放大器LM324的反相输入端电性连接，第二运算放大器LM324的同相输入端通过互相并联的电阻R6和电容C11接地，可调电阻R7并联在第二运算放大器LM324的反相输入端及其输出端之间，第二运算放大器LM324的输出端通过电容C12与CPU芯片的模拟输入端电性连接。在以上技术方案的基础上，优选的，信号调理电路还包括电压跟随器；电压跟随器串联在霍尔电流传感器和反相加法电路之间的线路中。更进一步优选的，电压跟随器包括电阻R8和第三运算放大器LM358；霍尔电流传感器通过电阻R8与第三运算放大器LM358的同相输入端电性连接，第三运算放大器LM358的输出端分别与其反相输入端和反相加法电路的输入端电性连接。在以上技术方案的基础上，优选的，还包括电机转速测量电路；电机转速测量电路测量曳引机的转速并将转速转换为电信号，该电信号输入到CPU芯片的模拟输入端。在以上技术方案的基础上，优选的，还包括温度检测电路；温度检测电路检测曳引机的温度并将温度转换为电信号，该电信号输入到CPU芯片的模拟输入端。本技术的电梯安全保护系统测试装置相对于现有技术具有以下有益效果：(1)通过使用霍尔电流传感器替换现有使用采样电阻测量曳引机三相电的电流信号，适用于采集大电流信号，采样范围与曳引机的三相电的电流匹配，不存在现有使用采样电阻进行采样电阻精度上难以保证，导致误差以及温漂比较严重的问题；(2)通过在信号调理电路中设置反相加法电路和反相放大电路，一方面，反相加法电路的输入阻抗极低，各路信号输入电流以汇流模式进入输入端，不会造成各输入信号之间的电流流动，运算精度高；另一方面，反相加法电路将霍尔电流传感器输出的-4V～+4V的交流电压信号转换为-8V～0V的交流电压信号，利用反相加法电路保证进行运算后的交流电压信号的极性一定为负或者为零，后级电路只需设置一个反相放大电路即可将交流电压信号幅值调整在CPU芯片的采样量程范围内，电路结构简单，采样精度高；反相放大电路对反相加法电路输出的-8V～0V的交流电压信号的幅值进行调整，使其幅值调整在CPU芯片的AD采样量程范围内，从而降低检测误差，提高采样精度；(3)通过在信号调理电路中设置电压跟随器，起缓冲作用，隔离霍尔电流传感器和后级电路之间的影响，提高原来电路带负载的能力，便于反相加法电路对霍尔电流传感器输出的交流电压信号做进一步处理，提高交流电压信号稳定性；(4)通过设置温度检测电路和电机转速测量电路，与霍尔电流传感器检测曳引机三相电电流的电路一起实现永磁同步曳引机的精确闭环控制，提高电梯的安全性能。附图说明为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例，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为本技术的电梯安全保护系统测试装置的系统结构图；图2为本技术的电梯安全保护系统测试装置中信号调理电路的电路图。具体实施方式下面将结合本技术实施方式，对本技术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技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，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，都属于本技术保护的范围。如图1所示，本技术的电梯安全保护系统测试装置，其包括曳引机、CPU芯片、霍尔电流传感器、信号调理电路、电机转速测量电路和温度检测电路。曳引机，通过曳引钢丝绳拖动电梯轿厢运行，是电梯系统的动力元件。霍尔电流传感器，适用于采集大电流信号，采样范围与曳引机的三相电的电流匹配，不存在现有使用采样电阻进行采样电阻精度上难以保证，导致误差以及温漂比较严重的问题，其采集曳引机三相电的电流信号，并转换输出-4V～+4V的交流电压信号给信号调理电路进行处理。具体的，霍尔电流传感器采集曳引机三相电的电流信号，并输出交流电压信号，该交流电压信号通过依次串联的反相加法电路和反相放大电路输入至CPU芯片的模拟输入端。信号调理电路，虽然霍尔电流传感器可以将-25A～+25A的大电流转化为-4V～+4V的电压信号，但是不满足CPU芯片的AD采样量程围0～3.3V，造成采样的电流信号还是存在较高误差，采样精确度不高，因此，设置信号调理电路对霍尔电流传感器输出的交流电压信号进行处理，使霍尔电流传感器输出的交流电压信号值在CPU芯片的A本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.电梯安全保护系统测试装置，其包括曳引机、CPU芯片、霍尔电流传感器和信号调理电路，其特征在于：所述信号调理电路包括反相加法电路和反相放大电路；/n所述霍尔电流传感器采集曳引机三相电的电流信号，并输出交流电压信号，该交流电压信号通过依次串联的反相加法电路和反相放大电路输入至CPU芯片的模拟输入端。/n

【技术特征摘要】
1.电梯安全保护系统测试装置，其包括曳引机、CPU芯片、霍尔电流传感器和信号调理电路，其特征在于：所述信号调理电路包括反相加法电路和反相放大电路；
所述霍尔电流传感器采集曳引机三相电的电流信号，并输出交流电压信号，该交流电压信号通过依次串联的反相加法电路和反相放大电路输入至CPU芯片的模拟输入端。


2.如权利要求1所述的电梯安全保护系统测试装置，其特征在于：所述反相加法电路包括偏置电压、电阻R1-R4和第一运算放大器LM358；
所述交流电压信号通过电阻R1输入至第一运算放大器LM358的反相输入端，偏置电压通过电阻R2与第一运算放大器LM358的反相输入端电性连接，第一运算放大器LM358的同相输入端接地，电阻R3并联在第一运算放大器LM358的反相输入端及其输出端之间，第一运算放大器LM358的输出端通过电阻R4与反相放大电路的输入端电性连接。


3.如权利要求2所述的电梯安全保护系统测试装置，其特征在于：所述反相放大电路包括电容C10-C12、电阻R5、电阻R6、可调电阻R7和第二运算放大器LM324；
所述第一运算放大器LM358的输出端通过依次串联的电阻R4、电容C10和电阻R5与第二运算放大器LM324的反相输入端电性连接，第二运算放大...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈阮，陈代君，毛伟东，陈本章，陈瑞广，钟火军，李杰，甘兵鹏，
申请(专利权)人：武汉且研科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42