專利名稱：一種鋼絲繩張力在線測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電梯安全、電梯性能檢測(cè)方面的儀器、儀表，特別涉及電梯轎廂鋼絲組各鋼絲張緊力的一種在線測(cè)試裝置。
一種用于鋼絲繩張力檢測(cè)裝置還包括信號(hào)處理電路電池組(1)、電源變換器(2)、降壓監(jiān)測(cè)(3)、放大環(huán)節(jié)(4)、信號(hào)調(diào)理(5)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)(6)、串行通訊接口(7)、A/D及單片機(jī)電路(8)、鍵盤(9)、顯示(10)；其中電池組(1)由電池B1、電容C1組成，電池B1負(fù)極與所有地共地，電池組(1)的輸出為整個(gè)電路提供電源，并連接到電源變換器(2)的輸入端U4的3、4腳；電源變換器(2)由電壓變換芯片U4、電阻R14、R15、電容E1組成，U4的3、4腳連接到電池組(1)的輸出V+，1腳接地；降壓監(jiān)測(cè)(3)是為了監(jiān)測(cè)電池電壓而設(shè)，由降壓監(jiān)測(cè)芯片、電阻R4組成，降壓監(jiān)測(cè)芯片的2腳連接到電池組(1)的輸出V+，1腳連接到單片機(jī)U1的26腳；放大環(huán)節(jié)(4)由運(yùn)放U2-A和電阻R1、R2、R3、R6、R7組成，其中R1、R2連接到傳感器獲取的壓力信號(hào)端VI+、VI-，R7并聯(lián)于U2-A的1腳和2腳之間，運(yùn)放U2-A的8腳連接到電源變換器(2)產(chǎn)生的+5V電壓上，1腳連接到信號(hào)調(diào)理(5)的U2-B的5腳；信號(hào)調(diào)理(5)由運(yùn)放U2-B和U3及電阻R5、R8、電容C5、C6組成，運(yùn)放U2-B的7腳連接到U1的2腳，U3的1腳連接到U1的14腳，U3的7腳連接到電源變換器(2)產(chǎn)生的+5V電壓上，U3的5腳連接到U1的3腳；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)(6)由數(shù)據(jù)存儲(chǔ)芯片U6和電阻R16、R17組成，U6的第5、6腳分別與U1的23、24腳相連；串行通訊接口(7)由U5、電容C7、C8、C9、C10組成，U5的11腳連接到U1的22腳，U5的12腳連接到U1的21腳，U5的13、1414腳連接到計(jì)算機(jī)串行口；A/D及單片機(jī)電路(8)由單片機(jī)U1及其A口包括RA0，RA1，RA2，RA3，RA4，RA5、B口包括RB0，RB1，RB2，RB3，RB4，RB5，RB6，RB7、C口包括RC0，RC1，RC2，RC3，RC4，RC5，RC6，RC7、時(shí)鐘振蕩電路X1、電容C2、C3組成，單片機(jī)U1的22腳連接到串行通訊接口(7)中U5的11腳，U1的21腳連接到U5的12腳，同時(shí)單片機(jī)U1的26腳連接降壓監(jiān)測(cè)芯片的1腳；鍵盤(9)由按鍵S1-S6和電阻R9-R13組成，鍵盤的5根連接線分別與A/D及單片機(jī)電路(8)的11、12、13、27、28腳相連；顯示(10)由液晶LCD及其控制電路組成，顯示(10)的1、2、4腳分別與U1的15、16、17腳相連。本實(shí)用新型的有益效果1.將水平方向的鋼絲繩張緊力轉(zhuǎn)換成垂直方向的壓力，現(xiàn)場(chǎng)在線測(cè)試鋼絲繩張力，不需拆卸鋼絲繩。
2.具有實(shí)時(shí)測(cè)試、顯示、記錄、保存鋼絲繩靜態(tài)、動(dòng)態(tài)參數(shù)功能。
3.具有通過(guò)R232或USB口向計(jì)算機(jī)傳送數(shù)據(jù)的功能。
4.儀器自帶電源，檢測(cè)時(shí)無(wú)需交流供電。
圖2為鋼絲繩張力在線測(cè)試裝置中掛鉤5的兩面圖。
圖3為鋼絲繩張力在線測(cè)試裝置中支架4的側(cè)面圖。
圖4為鋼絲繩張力在線測(cè)試裝置信號(hào)處理電路。
圖2為鋼絲繩張力在線測(cè)試裝置中活動(dòng)掛鉤5的側(cè)面圖。掛鉤5用于方便、可靠地卡住鋼絲繩1，使裝置便于進(jìn)行測(cè)量和使用。
圖3為鋼絲繩張力在線測(cè)試裝置中支架4的側(cè)面圖。支架4和活動(dòng)掛鉤5用于卡住鋼絲繩1且連接傳感器2。
圖4為鋼絲繩張力在線測(cè)試裝置信號(hào)處理電路。在圖4中，電路共有10部分組成。其中電池組1由電池B1、電容C1組成，電池B1負(fù)極與所有地共地，電池組1的輸出為整個(gè)電路提供電源，并連接到電源變換器2的輸入端U4的3、4腳。
電源變換器2由電壓變換芯片U4、電阻R14、R15、電容E1組成，它將電源電壓穩(wěn)壓為+5V，U4的2腳接A/D及單片機(jī)電路8中U1的18腳。
降壓監(jiān)測(cè)3由降壓監(jiān)測(cè)芯片、電阻R4組成，降壓監(jiān)測(cè)芯片的2腳連接到電池組1的輸出V+，對(duì)電壓狀態(tài)進(jìn)行不斷監(jiān)測(cè)，如果電池組1電壓過(guò)低，輸出結(jié)果連接到單片機(jī)U1的26腳，單片機(jī)U1將關(guān)閉測(cè)試功能。
經(jīng)放大環(huán)節(jié)4由運(yùn)放U2-A和電阻R1、R2、R3、R6、R7組成，其中R1、R2連接到傳感器獲取的壓力信號(hào)端VI+、VI-，放大倍數(shù)由并聯(lián)在U2-A的2腳和1腳之間的R7來(lái)調(diào)整，運(yùn)放U2-A的8腳連接到電源變換器2產(chǎn)生的+5V電壓上，1腳連接到信號(hào)調(diào)理5的U2-B的5腳。
信號(hào)調(diào)理5由運(yùn)放U2-B和由U3及電阻R5、R8，電容C5、C6組成的低通濾波電路構(gòu)成，運(yùn)放U2-B的7腳連接到A/D及單片機(jī)電路8中U1的2腳，U3的1腳連接到A/D及單片機(jī)電路8中U1的14腳，由單片機(jī)來(lái)調(diào)整其截止頻率，U3的7腳連接到電源變換器2產(chǎn)生的+5V電壓上，5腳連接到A/D及單片機(jī)電路8中U1的3腳。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)6由數(shù)據(jù)存儲(chǔ)芯片U6和電阻R16、R17組成，U6的第5、6腳分別與A/D及單片機(jī)電路8中U1的23、24腳相連。
串行通訊接口7由U5、電容C7、C8、C9、C10組成，U5的11腳連接到U1的22腳，U5的12腳連接到U1的21腳，U5的13、14腳連接到計(jì)算機(jī)串行口。
A/D及單片機(jī)電路8由單片機(jī)U1及其A口、B口、C口、時(shí)鐘振蕩電路X1、電容C2、C3組成，單片機(jī)U1的22腳將輸出的數(shù)字信號(hào)連接到串行通訊接口7的U5的11腳，同時(shí)單片機(jī)U1的26腳連接降壓監(jiān)測(cè)芯片的1腳，對(duì)電壓狀態(tài)進(jìn)行不斷監(jiān)測(cè)。
鍵盤9由按鍵S1-S6和電阻R9 R13組成，鍵盤的5根連接線分別與A/D及單片機(jī)電路8中U1的11、12、13、27、28腳相連。
顯示10由液晶LCD及其控制電路組成，顯示10的1、2、4腳分別與A/D及單片機(jī)電路8中U1的15、16、17腳相連。
本實(shí)用新型通過(guò)支架4、掛鉤5、和壓柱3共同作用卡在鋼絲繩上，通過(guò)傳感器2將張力轉(zhuǎn)換為壓力，其中張力F和壓力N滿足關(guān)系N＝F*sina，即壓力N等于張力F與夾角a正弦的乘積，a為鋼絲繩與傳感器水平面之間的夾角，*為乘號(hào)，sin為正弦三角函數(shù)。
傳感器(SENSOR)將獲取的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)經(jīng)過(guò)放大濾波，再經(jīng)單片機(jī)U1內(nèi)部10位A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，然后單片機(jī)U1對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，對(duì)由于支架4和壓柱3產(chǎn)生的摩擦力和其它原因造成的誤差進(jìn)行修正，并根據(jù)用戶由鍵盤輸入的指令對(duì)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、記錄、保存或回放。同時(shí)，降壓監(jiān)測(cè)3的降壓監(jiān)測(cè)芯片U5的2腳連接到電池組1的輸出V+，對(duì)電壓狀態(tài)進(jìn)行不斷監(jiān)測(cè)，如果電池組1電壓過(guò)低，輸出結(jié)果連接到單片機(jī)U1的26腳，單片機(jī)U1將關(guān)閉測(cè)試功能。
本實(shí)用新型在現(xiàn)場(chǎng)不拆卸鋼絲繩情況下快速、準(zhǔn)確地測(cè)試鋼絲繩張力，并能夠采集、記錄、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，然后傳到計(jì)算機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步分析、處理。
權(quán)利要求1.一種鋼絲繩張力檢測(cè)裝置包括鋼絲繩(1)、傳感器(2)、壓柱(3)、支架(4)、掛鉤(5)，手旋螺母(6)，其特征在于鋼絲繩(1)的兩端卡于活動(dòng)掛鉤(5)和支架(4)的固定掛鉤上，中間置于壓柱(3)上，壓柱(3)帶有螺紋固定在傳感器(2)的上端，傳感器(2)的下端用螺絲固定于支架(4)上，支架(4)一端為固定掛鉤，另一端連接活動(dòng)掛鉤(5)，活動(dòng)掛鉤(5)的下端安裝有一只手旋螺母(6)的螺柱，通過(guò)手旋螺母(6)，掛鉤(5)的長(zhǎng)度可調(diào)；一種用于鋼絲繩張力檢測(cè)裝置還包括信號(hào)處理電路電池組(1)、電源變換器(2)、降壓監(jiān)測(cè)(3)、放大環(huán)節(jié)(4)、信號(hào)調(diào)理(5)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)(6)、串行通訊接口(7)、A/D及單片機(jī)電路(8)、鍵盤(9)、顯示(10)；其中電池組(1)由電池B1、電容C1組成，電池B1負(fù)極與所有地共地，電池組(1)的輸出為整個(gè)電路提供電源，并連接到電源變換器(2)的輸入端U4的3、4腳；電源變換器(2)由電壓變換芯片U4、電阻R14、R15、電容E1組成，U4的3、4腳連接到電池組(1)的輸出V+，1腳接地；降壓監(jiān)測(cè)(3)由降壓監(jiān)測(cè)芯片、電阻R4組成，降壓監(jiān)測(cè)芯片的2腳連接到電池組(1)的輸出V+，1腳連接到單片機(jī)U1的26腳；放大環(huán)節(jié)(4)由運(yùn)放U2-A和電阻R1、R2、R3、R6、R7組成，其中R1、R2連接到傳感器獲取的壓力信號(hào)端VI+、VI-，R7并聯(lián)于U2-A的1腳和2腳之間，運(yùn)放U2-A的8腳連接到電源變換器(2)產(chǎn)生的+5V電壓上，1腳連接到信號(hào)調(diào)理(5)的U2-B的5腳；信號(hào)調(diào)理(5)由運(yùn)放U2-B和U3及電阻R5、R8、電容C5、C6組成，運(yùn)放U2-B的7腳連接到U1的2腳，U3的1腳連接到U1的14腳，U3的7腳連接到電源變換器(2)產(chǎn)生的+5V電壓上，U3的5腳連接到U1的3腳；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)(6)由數(shù)據(jù)存儲(chǔ)芯片U6和電阻R16、R17組成，U6的第5、6腳分別與U1的23、24腳相連；串行通訊接口(7)由U5、電容C7、C8、C9、C10組成，U5的11腳連接到U1的22腳，U5的12腳連接到U1的21腳，U5的13、14腳連接到計(jì)算機(jī)串行口；A/D及單片機(jī)電路(8)由單片機(jī)U1及其A口包括RA0，RA1，RA2，RA3，RA4，RA5、B口包括RB0，RB1，RB2，RB3，RB4，RB5，RB6，RB7、C口包括RC0，RC1，RC2，RC3，RC4，RC5，RC6，RC7、時(shí)鐘振蕩電路X1、電容C2、C3組成，單片機(jī)U1的22腳連接到串行通訊接口(7)中U5的11腳，U1的21腳連接到U5的12腳，同時(shí)單片機(jī)U1的26腳連接降壓監(jiān)測(cè)芯片的1腳；鍵盤(9)由按鍵S1-S6和電阻R9 R13組成，鍵盤的5根連接線分別與A/D及單片機(jī)電路(8)的11、12、13、27、28腳相連；顯示(10)由液晶LCD及其控制電路組成，顯示(10)的1、2、4腳分別與U1的15、16、17腳相連。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種鋼絲繩張力在線測(cè)試裝置。在測(cè)試過(guò)程中將鋼絲繩置于壓柱上，鋼絲繩的兩端卡于掛鉤和支架上，掛鉤長(zhǎng)度可調(diào)，從而易于卡住鋼絲繩，壓柱帶有螺紋固定在傳感器上，將鋼絲繩壓力傳遞到傳感器，傳感器的下端用螺絲固定于支架上，支架一端連接掛鉤。該裝置結(jié)構(gòu)將鋼絲繩張緊力轉(zhuǎn)換為垂直方向的壓力，壓力由傳感器轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳送到信號(hào)處理電路做進(jìn)一步處理。本實(shí)用新型在現(xiàn)場(chǎng)鋼絲繩不拆卸的條件下通過(guò)測(cè)量壓力推測(cè)其張緊力，具有實(shí)時(shí)測(cè)試、顯示、記錄、保存鋼絲繩靜態(tài)、動(dòng)態(tài)參數(shù)，并通過(guò)RS232或USB口向計(jì)算機(jī)傳送數(shù)據(jù)的功能。儀器操作方便，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，自帶電源，且對(duì)鋼絲繩無(wú)損傷。
文檔編號(hào)B66B5/00GK2581390SQ02263699
公開日2003年10月22日 申請(qǐng)日期2002年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月9日
發(fā)明者李鋒, 邢武, 萬(wàn)蒞新, 龍飛, 尚淮, 盛曾慰 申請(qǐng)人:安徽中科智能高技術(shù)有限責(zé)任公司