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基于ARM系统高速限速器测试仪设计 　　摘 要：本文在研制一种新型超高速电梯限速器测试仪的基础上，阐述了该测试仪的总体设计和技术特点，另外，介绍限速器测试仪配套附件钢丝绳的脱绳装置，它的研制成功为我国超高速电梯限速器提供了一种安全有效检测和验证方法。 　　关键字：超高速电梯 测试 限速器 脱绳装置 　　 　　一、 概述 　　根据GB7588-2003《电梯制造及安装安全规范》的规定，电梯限速器是一个重要安全部件，当轿厢超速运行超过额定速度的115%时，由限速器先动作，后再启动安全钳，把轿厢夹紧在导轨上制停，从而实现可靠的超速安全保护。因此限速器-安全钳联动系统是电梯最重要的安全保护装置之一。国标GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》中明确规定“限速器安全部件需要做产品型式试验进行验证”。在标准的附录F4中明确规定了验证要求和试验程序。在国家质检总局必威体育精装版颁布的电梯新检规TSG T7001-2009《电梯监督检验和定期检验规则―曳引与强制驱动电梯》中，也明确规定了在用电梯限速器每2年必须进行速度校验。所以，电梯制造商、安装、维护保养单位或电梯检验机构应配备电梯限速器的测试仪，并按规定对每一台电梯限速器进行测试，特别是对在用电梯限速器的现场检测，则是一个安全超速保护的必检项目。 　　目前，随着超高速电梯技术的成熟，越来越多的超高速电梯被应用于高层建筑中，对超高速电梯的安全部件性能提出新的要求，特别是电梯的限速器的安全检测要求也越来越高，而目前，国内的电梯限速器测试设备均不能满足超高速电梯限速器的测试要求，只能测试动作速度在10m/s以下的限速器，因此，超高速电梯限速器的检测检验成为摆在检验机构面前的一项重要课题。为了保证超高速电梯的安全运行，不仅在产品设计上提高安全性能，还要在安装、保养和日常检测检验中严把质量关。因此，为保障超高速电梯安全运行，研发一套稳定、可靠的超高速电梯限速器测试装置已然迫在眉。 　　本项目“高速电梯限速器测试仪”的设计和实现，将为电梯行业提供一个有力的检测手段，可有效保障超高速电梯的运行安全，将产生较高的社会效益和一定的经??效益。 　　二、 总体设计 　　本仪器整机设计为便携式结构，系统以ARM嵌入式计算机系统为核心，采用彩色触摸液晶屏实现参数设置和显示，用微型打印机实时打印当前时间和测试数据；以小型高速交流伺服电机作为限速器轮盘的驱动，采用变频调速原理实现速度控制，用光电传感器对限速器轮盘线速度进行直接检测，以高精度光电编码器传感器对电机速度进行反馈，实现对电机速度的闭环PID控制。测试数据和相关参数可保存在检测仪的存储器中并可通过USB接口传输给计算机，在计算机上使用高速限速器分析软件对数据进行分析处理，同时可进行数据库管理。其原理框图如图（1）所示。 　　由于所测限速器动作速度较高，采用手拿电机或者简易支架进行测试，会由于振动较大，测试不稳定而造成无法测试或测试精度较差，另外由于限速器转速较高，还会对测试者形成一定的危险，因此在本设计中采用专用测试架，电机固定在测试架上，并可有2维方向的调整，使得设备在对高速限速器的测试时易于安装，使用方便，运行稳定，测试精度高，同时测试者又可与设备保持一定的距离，避免可能的危险。 　　本项目电机的选择也是难点之一，由于高速限速器动作速度较高，本仪器设定的可测的最高速度要达到15m/s,因此最高转速只能达到3000转/分钟的普通交直流电机均不能满足要求，另外由于在电梯机房现场检测，电机的重量应该尽可能地轻，体积尽可能地小，以满足便携的要求，同时由于工作时转速较高，为便于速度控制的实时性，最好选择伺服电机。 　　三、 主要技术路线 　　（一）硬件电路的设计 　　本嵌入式系统以基于ARM内核的MCU为核心，运算能力强大，功能全面；采用45DB081为存储芯片，存储容量大;采用PDIUSBD12为通讯接口芯片,可方便地实现与计算机的USB通讯。本系统采用彩色触摸屏液晶实现参数设置和显示，界面美观大方，操作方便灵活；本系统采用MAX515芯片精确控制电机速度，其数值可以精确到0.001m/s，可控制电机精确的匀加速度转动，在本系统中匀加速度值最低可达0.01m/s2，因为根据国家标准GB7588―2003《电梯制造与安装安全规范》附录F中有关限速器特性检查的F4.2中所述：“应以尽可能低的加速度来达到限速器的动作速度，以便消除惯性的影响”。因此，本仪器的最低0.01m/s2的加速度值可以确保对限速器的精确测量。 　　本系统硬件原理框图如图（2）所示。 　　（二）高速限速器分析软件设计 　　本仪器在测试完成后，可通过USB接口将数据传递给计算机，利用计算机强大的分析处理能力，采用人工智能等技术对数据做进一步的分析处理，从而在更高层次