电梯称重装置

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1、摘要：本文介绍了一种新型的、基于霍尔传感器的电梯智能称重变送装置的设计与实现。该装置通过将电梯轿厢底部受重而产生的形变，由霍尔传感器转换成相应的数字信号，经过线性化处理后实现对电梯载荷的检测。并采用双音多频(DTMF)载波通讯方式，采用两线制同时实现电源供电和信号的远程变送。获得高效率、高可靠性、高抗干扰能力的实际应用效果。　　关键词：称重装置；霍尔效应；双音多频(DTMF)传输；两线制　　Abstract：Anewkindofelevatorweighingtransmitter’sdesignandimpl

2、ementationisintroducedinthispaper,whichisbasedonHall-effectsensor,theprinciple,configurationandparticularpropertiesispresentedtoo.Thesystemisanti-abrasive,long-lifewithhighaccuracybyusingthenon-contactofHallmagneticofweighingtransmitter.Double-linetransmissi

3、onmakesitbecapableofremotetransmission,stronganti-jammingandhighreliability.转载于无忧论文网http://www.wypaper.com　　Keyword:loadweighingdevice;Hall-effectsensor;doubletonemultifrequency(DTMF);double-linemode　　中图分类号：TP212.13文献标识码：B　　一、引言　　　　为了人员和货物以及电梯本身的安全，国家标准GB758

4、8《电梯制造与安装安全规范》对电梯超载运行制定了严格要求。电梯控制系统一般需要测量装置提供轻载、满载、超载三个开关量信号，高档智能电梯还需要模拟量电压或电流输出信号。另外，电梯的一些控制功能，比如满载直驶，防捣乱功能，也需要有一个测量电梯负载的装置为控制系统提供电梯的负载信号。文本所介绍的电梯智能称重变送装置正是为了实时监控电梯负载而设计的。　　目前测量载重的传感器比较多，有压敏电阻式、电涡流式、电容式等等。这些传感器的特点是电路设计复杂，安装操作麻烦，随着测量量程的增加，体积也会相应增大。并且大多数传感器测量

5、时需要与被测物体相接触，比较容易磨损，一旦接触表面不均匀，则灵敏度会下降很多，大大限制了传感器的使用寿命。因此本文提出了一种新的，基于霍尔效应的非接触式霍尔传感器，作为电梯智能传感器，实现电梯载荷量的远距离传送。在传输方式上采用现今比较流行的电源线载波通讯，通过双音多频(DTMF)信号发生器，将传输数据转换成双音多频信号，并耦合入电源线进行远距离数据传输。　　二、电梯智能称重变送装置的总体硬件结构　　　　电梯智能称重变送装置的硬件设计充分考虑了大小和性价比，用最少的元器件设计出满足要求的硬件电路。其系统硬件结构

6、逻辑框图如图1所示。　　硬件结构包括霍尔传感器、信号放大A/D转换电路、AT89C2051CPU模块及两线制发送接口电路组成。首先由霍尔传感器将电梯轿厢的载荷量转化为对应的电压值，经放大电路，再由A/D转换电路将模拟量转化为数字量传送给单片机。数据在单片机中经过数字去除干扰滤波处理后，再由两线制接口电路实现远距离传输。　　1、霍尔传感器　　霍尔传感器是将霍尔元件、放大器、温度补偿器及稳压电路集成在一个芯片上，它基于霍尔磁效应，可以将磁场磁通量的变化转化成为线性的电压信号输出。根据霍尔效应原理，如果垂直作用于元件

7、平面的磁感应强度为B，通过元件的电流为I，则无负荷时产生的霍尔电压如下式所示：　　　　（1）　　式中，KH—元件的灵敏度（V/AT）；I—通过元件的电流（A）；B—磁感应强度（T）；fH—形状系数，由元件的形状和霍尔角所决定，一般小于1。　　由上式看出，霍尔电压VH的大小与电流I和磁感应强度B的乘积成正比关系，并与元件的灵敏度有关。若使控制电流I固定，则VH与B成比例变化。当霍尔传感器在一个均匀梯度磁场中移动时，元件所输出的电压变化就能反映出位移的情况。　　霍尔传感器在应用于电梯称重变送装置时，将集成了线性霍尔

8、传感器的整个变送装置固定在活络轿厢的底部，并在轿厢底部放置一块永久磁体（如图2）。当人进入轿厢内时，轿厢底部因受重而产生形变，磁体和霍尔传感器之间产生位移，引起霍尔传感器感应的磁场磁通量变化，从而产生相应的线性电压输出，进而获得载重、位移与电压的对应关系。输出的电压经过差分放大得出需要采集的量。如果轿厢底部的橡胶的压缩位移为3mm～10mm，称重变送装置可对5kg的载荷变化量做出反应。