本实用新型涉及电梯倾角检测技术领域,是一种基于六轴加速度传感器检测电梯轿厢倾角的装置。
背景技术:
现有针对电梯轿厢倾角检测的设备暂时市场上还不是很多,技术方法也比较单一,大多采用倾角传感器,此种方法只能检测到轿厢是否倾斜,而且设备还必须水平放置,无法采集到电梯轿厢具体倾斜的角度值,而采用6轴加速度传感器方式,我们对安装环境是否是水平没有限制,只需要水平放到轿厢顶部即可,及时轿厢有倾斜我们可以记录当前的实时角度值,实现对电梯轿厢的实时采集和监测,为电梯的后续保养提供技术数据支撑。
技术实现要素:
本实用新型为实现对电梯倾角的检测,本实用新型提供了一种基于六轴加速度传感器检测电梯轿厢倾角的装置,本实用新型提供了以下技术方案:
一种基于六轴加速度传感器检测电梯轿厢倾角的装置,所述装置包括六轴传感器、运放装置、主控单元、a/d采样装置、无线传输装置、网络云平台和液晶显示器;
所述六轴传感器集成三轴加速度器与三轴陀螺仪,所述六轴传感器的数据信号输出端连接运放装置的数据信号输入端,所述运放转置的数据信号输出端连接a/d采样装置的数据信号输入端,所述a/d采样装置的数据信号输出端连接主控单元的数据信号输入端,所述主控单元的数据信号输出端连接无线传输装置的数据信号输入端,所述无线传输装置将数据信号传输至网络云平台,所述主控单元的数据信号输出端连接液晶显示器的数据信号输入端。
优选地,所述六轴传感器固定安装在电梯的轿顶平面上,所述六轴传感器与轿顶平面保持水平。
优选地,所述主控单元采用stm32f207型单片机。
优选地,所述三轴加速度器采用lis344alh型加速度器,三轴陀螺仪采用a3g4250d型陀螺仪。
优选地,所述运放装置采用opa2227ua型运放装置。
本实用新型具有以下有益效果:
本实用新型用于检测电梯在运行过程中的摇摆程度,实时监测信息、故障报警,及时对电梯进行维护检修,避免产生电梯事故。
附图说明
图1是一种基于六轴加速度传感器检测电梯轿厢倾角的装置结构图;
图2是检测电梯轿厢倾角流程图。
具体实施方式
以下结合具体实施例,对本实用新型进行了详细说明。
具体实施例一:
按照图1所示,本实用新型提供了一种基于六轴加速度传感器检测电梯轿厢倾角的装置,本实用新型提供了以下技术方案:
一种基于六轴加速度传感器检测电梯轿厢倾角的装置,所述装置包括六轴传感器、运放装置、主控单元、a/d采样装置、无线传输装置、网络云平台和液晶显示器;
所述六轴传感器集成三轴加速度器与三轴陀螺仪,所述三轴加速度器采用lis344alh型加速度器,三轴陀螺仪采用a3g4250d型陀螺仪。所述六轴传感器的数据信号输出端连接运放装置的数据信号输入端,所述运放转置的数据信号输出端连接a/d采样装置的数据信号输入端,所述运放装置采用opa2227ua型运放装置,所述a/d采样装置的数据信号输出端连接主控单元的数据信号输入端,所述主控单元的数据信号输出端连接无线传输装置的数据信号输入端,所述无线传输装置将数据信号传输至网络云平台,所述主控单元的数据信号输出端连接液晶显示器的数据信号输入端,所述主控单元采用stm32f207型单片机。
根据图2所示,基于一种基于六轴加速度传感器检测电梯轿厢倾角的装置,对电梯倾角进行检测:具体为:初始化硬件电路,进行校准基准数据,陀螺仪数据传输至运放装置,三轴加速度传感器传输至运放装置,得到比例系数,根据比例系数进行积分计算,得到角度值,根据单片机判断是否超出标准值,报警值根据实际需求进行设定,当超出标准值时,通过网络上传报警数据,并实施上传数据。当没有超过标准值时,通过触摸液晶实时显示当前运行情况以及报警情况数据回放。
三轴陀螺仪是分别感应roll(左右倾斜)、pitch(前后倾斜)、yaw(左右摇摆)的全方位动态信息,6轴陀螺仪是指三轴加速器(三轴加速器就是感应xyz(立体空间三个方向,前后左右上下)轴向上的加速)和三轴陀螺仪合在一起的称呼。6轴具备3轴的功能,三轴加速器是检测横向加速的,三轴陀螺仪是检测角度旋转和平衡的,合在一起称为六轴传感器。
将六轴传感器固定在轿顶上方。六轴传感器为电压采样,利用高精度电源基准芯片作为采样基准,通过电压伏值的改变经过运放装置进行信号放大及滤波,随后用单片机进行ad采样,对电梯的倾斜角度和摇摆程度的数据进行算法转换,转换数据以及报警信息可通过触摸液晶实时显示以及回放,方便维保人员记录装置报警时当前运行楼层、运行速度、报警原因等相关信息,提高维保效率,快速排查倾斜故障。最终通过网络到后台终端进行数据分析监测。因为电梯在变速运动情况下,加速度计算出的角度误差大,陀螺仪的误差会随着时间增长而变大,通过加速度计和陀螺仪角度融合互补算法进行数据运算。
当倾斜角较小时,z轴数据的分辨率极低,影响测量精度,所以此时运用其中两轴进行倾斜角测量将更精确。为提高精度,需要对倾斜角传感器进行调零校正,校正后的结果将是测量值减去偏移值后的数据。偏移值的测量方法:将传感器放置在一个校准水平面上,此时的输出即为偏移值。
以上所述仅是一种基于六轴加速度传感器检测电梯轿厢倾角的装置的优选实施方式,一种基于六轴加速度传感器检测电梯轿厢倾角的装置的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于该思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和变化,这些改进和变化也应视为本实用新型的保护范围。
1.一种基于六轴加速度传感器检测电梯轿厢倾角的装置,其特征是:所述装置包括六轴传感器、运放装置、主控单元、a/d采样装置、无线传输装置、网络云平台和液晶显示器;
所述六轴传感器集成三轴加速度器与三轴陀螺仪,所述六轴传感器的数据信号输出端连接运放装置的数据信号输入端,所述运放转置的数据信号输出端连接a/d采样装置的数据信号输入端,所述a/d采样装置的数据信号输出端连接主控单元的数据信号输入端,所述主控单元的数据信号输出端连接无线传输装置的数据信号输入端,所述无线传输装置将数据信号传输至网络云平台,所述主控单元的数据信号输出端连接液晶显示器的数据信号输入端。
2.根据权利要求1所述的一种基于六轴加速度传感器检测电梯轿厢倾角的装置,其特征是:所述六轴传感器固定安装在电梯的轿顶平面上,所述六轴传感器与轿顶平面保持水平。
3.根据权利要求1所述的一种基于六轴加速度传感器检测电梯轿厢倾角的装置,其特征是:所述主控单元采用stm32f207型单片机。
4.根据权利要求1所述的一种基于六轴加速度传感器检测电梯轿厢倾角的装置,其特征是:所述三轴加速度器采用lis344alh型加速度器,三轴陀螺仪采用a3g4250d型陀螺仪。
5.根据权利要求1所述的一种基于六轴加速度传感器检测电梯轿厢倾角的装置,其特征是:所述运放装置采用opa2227ua型运放装置。
技术总结