background image

机电工程技术

!""#

年第

$%

卷第

&"

机电工程技术

!""#

年第

$%

卷第

&"

其中 细 丝 轴 向 应 变

!’ (!

!

!

"

为 泊 松 比 为 常 数 !

"

一 定 应 变 范 围 内 也 是 常 数 ! 因 此

#

"

也 是 常 数 ! 即 电 阻 相

对 变 化 与 应 变 成 比 例 "

#

"

称 为 金 属 丝 的 灵 敏 系 数 " 由 于

粘 结 剂 # 基 底 尺 寸 和 性 能 及 制 造 工 艺 的 影 响 !

#

"

可 以 修

正为

#

! 其中

#

#

"

的关系可以表示如下$

#’

#

"

)&* %$

%&

!

+&,(

&

- )

*

)

&

.

式 中 $

$

为 基 底 和 粘 结 剂 层 总 厚 度 !

&

为 基 底 和 粘 结

剂 传 递 应 变 到 敏 感 栅 的 过 渡 区 的 有 效 宽 度 !

%

为 过 渡 区 的

长 度 !

+

为 敏 感 栅 的 丝 栅 截 面 积 !

!

为 敏 感 栅 栅 长 !

(

&

基 底 和 粘 结 剂 层 得 泊 松 比 !

,

&

为 基 底 粘 结 剂 层 弹 性 模 量 !

,

*

为敏感材料弹性模量

%

!

&

"

当轿厢放上载重后 ! 会在轿厢底部的弹性模块两端产

生 两 个 大 小 相 等 # 方 向 相 反 的 力 ! 使 弹 性 模 块 产 生 形 变 !

将电阻应变片粘在弹性模块 应 变 最 大 的 地 方 ! 因而会随弹

性模块产生相应地形变! 从而使电阻应变片的阻值改变"

为 了 检 测 此 阻 值 变 好 ! 并 补 偿 温 度 带 来 的 电 阻 变 化 !

需要将应变片接成桥式结构 ! 并在桥式结构两端加上标准

电压! 此时桥式结构另两端的电压变化! 对应着应变片电

阻变化! 用公式表示即为$

!,

"

- !.

.

,

/

为方便

/ 0 1

转换! 需要将桥式结构出来的微小电压信

号放大调零! 放大调零电路设计如图

!

"

将 放 大 调 零 后 的 电 压 信 号 ! 接 入 单 片 机 ! 使 用

"

234

56

3789":&;

内置的

&"

/ 0 1

将 其 转 换 为 相 应 的 数 字 信

号! 再通过查询单片机内部设定的数字信号与实际载重表

便得到相应的轿厢载重"

#

人体检测传感器

乘坐电梯的时候经 常 会 出 现 无 效 指 令 的 情 况 ! 即某个

人按了某一层的上下键! 却改变主意去做别的事情不乘坐

这一层的电梯了" 但是电梯仍然会在这层停住! 并将电梯

门打开" 这种无效指令是一种很浪费电梯效率的指令 " 为

了 解 决 此 问 题 ! 模 型 系 统 设 计 中 增 加 了 人 体 检 测 传 感 器 "

即在电梯每次准备执行某层 的 上 下 指 令 时 ! 首先从此层的

人体检测传感器读取信号! 判断此层是否有人存在" 有人

存在则先判断该指令为有效 指 令 ! 并执行 ( 无人存在则判

断该指令为无效指令! 将指令清除"

人体检测模块以人体发出的特定波长为

&""<

左右的红

外线为检测信号源! 信号通过菲涅尔滤光片增强后进入双元

热释电红外检测元件

=>?@:A

进行检测! 检测到的信号采用

"5"""&

搭接的信号处理电路进行处理"

B5"""&

是一款具有

较高性能的传感信号处理集成电路! 它内部的双向鉴幅器可

有效抑制干扰! 而且内置了延迟时间定时器和封锁时间定时

器便于我们控制输出信号的时延" 硬件电路如图

$

"

)

!

* 串口通讯模块设计

一幢大厦常常有多 台 电 梯 并 行 工 作 ! 智能电梯相对于

普通电梯一个重要区别就是 $ 一幢大厦并行工作的多台电

梯不再是相互独立的! 而是相互配合的! 乘客的一个请求

将由最合适的电梯来完成" 如何使电梯之间相互配合以便

达到最高的工作效率便涉及 到 群 控 管 理 的 问 题 " 模型的串

口 通 讯 模 块 由 单 片 机 的 串 口 通 讯 接 口 加 电 平 转 换 器 构 成 !

应用串口通讯可以将电梯的 运 行 状 况 实 时 地 传 送 给 上 位 微

机 ! 上 位 微 机 则 对 收 集 到 得 电 梯 工 作 状 态 信 息 进 行 分 析 #

处 理 ! 并 配 合 整 个 大 厦 得 实 际 情 况 对 电 梯 进 行 统 一 得 调

度! 从而实现优化配置! 提高电梯的运行效率! 同时上位

微机也可以将一些天气# 温度 # 日期等文字信息传送给单

片机并显示! 给乘客提供更丰富的信息服务"

"

234

56

单片机的通用串口通信接口 为 标 准 全 双 工 的

通 用 异 步 接 受

0

发 送 器

C/D5 +C2EF9GH;I /HJ28KGL2LMH D9N

89EF9G 0 5G;2H<EOO9G-

模块" 发送与输出采用默认的收发速率

%A"""

!

D3!$! 0 55=

的 电 平 转 换 则 使 用 电 平 转 换 芯 片

6/P!$!

实现"

)

$

* 显示模块设计

显示模块作为电梯 给 乘 客 传 送 信 息 的 界 面 ! 其显示质

量的好坏是电梯设计是否人 性 化 的 一 个 重 要 标 志 " 传统的

电梯常使用

=Q1

作为指示! 显示的内容只是电梯当前所在

楼层与轿厢内部请求 " 虽然显示效果比较直观! 但是它能

图 !

放大调零电路

图 $

信号处理电路

研究与开

!!

万方数据