為了人員和貨物以及電梯本身的安全，國家標(biāo)準(zhǔn)GB7588 《電梯制造與安裝安全規(guī)范》對電梯超載運(yùn)行制定了嚴(yán)格要求。電梯控制系統(tǒng)一般需要測 量裝置提供輕載、滿載、超載三個開關(guān)量信號，高檔智能電梯還需要模擬量電壓或電流輸出信號。另外，電梯的一些控制功能，比如滿載直駛，防搗亂功能，也需要有一個測量電梯負(fù)載的裝置為控制系統(tǒng)提供電梯的負(fù)載信號。

目前測量載重的傳感器比較多，有壓敏電阻式、電渦流式、電容式等等。這些傳感器的特點(diǎn)是電路設(shè)計復(fù)雜，安裝操作麻煩，隨著測量量程的增加，體積也會相應(yīng)增大。并且大多數(shù)傳感器測量時需要與被測物體相接觸，比較容易磨損，一旦接觸表面不均勻，則靈敏度會下降很多，大大限制了傳感器的使用壽命。

非接觸式霍爾開關(guān)，作為電梯智能傳感器，實(shí)現(xiàn)電梯載荷量的遠(yuǎn)距離傳送。在傳輸方式上采用現(xiàn)今比較流行的電源線載波通訊，通過雙音多頻(DTMF)信號發(fā)生器，將傳輸數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成雙音多頻信號，并耦合入電源線進(jìn)行遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸。


電梯智能稱重變送裝置的總體硬件結(jié)構(gòu)
電梯智能稱重變送裝置的硬件設(shè)計充分考慮了大小和性價比，用最少的元器件設(shè)計出滿足要求的硬件電路。其系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)邏輯框圖如圖1所示。硬件結(jié)構(gòu)包括霍爾開關(guān)、信號放大A/D轉(zhuǎn)換電路、AT89C2051CPU模塊及兩線制發(fā)送接口電路組成。首先由霍爾將電梯轎廂的載荷量轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的電壓值，經(jīng)放大電路，再由A/D轉(zhuǎn)換電路將模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量傳送給單片機(jī)。數(shù)據(jù)在單片機(jī)中經(jīng)過數(shù)字去除干擾濾波處理后，再由兩線制接口電路實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸。

原理
霍爾在應(yīng)用于電梯稱重變送裝置時，將集成了線性霍爾的整個變送裝置固定在活絡(luò)轎廂的底部，并在轎廂底部放置-塊永久磁體。當(dāng)人進(jìn)入轎廂內(nèi)時，轎廂底部因受重而產(chǎn)生形變，磁體和霍爾開關(guān)之間產(chǎn)生位移，引起霍爾感應(yīng)的磁場磁通量變化，從而產(chǎn)生相應(yīng)的線性電壓輸出，進(jìn)而獲得載重、位移與電壓的對應(yīng)關(guān)系。輸出的電壓經(jīng)過差分放大得出需要采集的量。如果轎廂底部的橡膠的壓縮位移為3mm~10mm，稱重變送裝置可對5kg的載荷變化量做出反應(yīng)。


霍爾與永久磁體間的距離對傳感器的靈敏度、線性度與量程都有很大影響，若霍爾開關(guān)與永久磁體距離很近，則該處的磁場強(qiáng)度很大，傳感器容易飽和，線性度差，量程小：若霍爾開關(guān)與永久磁體距離太遠(yuǎn)，則磁場很弱，霍爾感應(yīng)不到磁場，靈敏度降低，因此稱重變送裝置安裝時必須確定永久磁體與稱重變送裝置間的最佳距離。


在實(shí)際應(yīng)用中，電梯空載時保持稱重變送裝置與磁體間距在19mm~22mm左右最為理想。為了使安裝滿足上述要求，利用CPU控制雙色發(fā)光二極管作為提示燈，當(dāng)稱重變送裝置與永久磁體間的距離到達(dá)最佳距離的誤差范圍(士0。1mm)內(nèi)時，提示燈交替閃爍，此時固定稱重變送裝置，完成安裝。

實(shí)際安裝中需要注意的是，應(yīng)盡可能將變送裝置安裝在靠近轎底中心部位，并將其安裝在電梯轎底承重梁上，感應(yīng)磁體吸附在活動轎底，且標(biāo)志面正對傳感器感應(yīng)點(diǎn)，并使轎底磁體對準(zhǔn)傳感器上端面中心點(diǎn)，同時必須保證本裝置上端面與磁體端面相互平行。實(shí)際調(diào)試時，由于永久磁體所固定的活動轎底為導(dǎo)磁材料，磁體吸附在其表面后，磁感應(yīng)強(qiáng)度會有所增強(qiáng)，所以一切數(shù)據(jù)應(yīng)以現(xiàn)場測試所得為準(zhǔn)。

采用這種方式設(shè)計的稱重變送裝置，利用了霍爾磁效應(yīng)的非接觸性，具有不易磨損、壽命長、精度高的特點(diǎn)；采用兩線制傳輸方式，減少了連接線路，同時由于在線上傳輸?shù)牟皇莻鹘y(tǒng)的模擬和數(shù)字信號，因此又具有傳輸距離遠(yuǎn)，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高等特點(diǎn)。