电梯轿厢微机化电子称重仪

　　早期的电梯以及目前大部分在运行电梯的轿厢称重是采用机械杠杆(安装在轿厢底部)的方式，这种称重方式只能向电梯控制系统提供电梯载荷是否超重的单一信息，这对于电梯控制系统增加控制功能、提高控制品质是不能满足要求的。本称重仪是运用单片机对电梯进行载荷测量的仪器，它具有较高测量精度和整个载荷范围的全程测量之特点，它可向控制系统提供轻载指示、满载指示、超载指示、井道中道轨等机械构件的故障信息;它通过测得的当前载荷量向调速控制系统提供启动时的负载情况，使调速控制系统可根据当前载荷情况选择合适的起动控制策略(如变频调速控制中的v/F值设定)，提高电梯运行性能。

　　本称重仪采用Mcs一51系列的8031单片机，具有自动漂移跟踪、上电自动清零、轻载指示、满载指示、超载告警、轿厢载荷指示、载荷量串行输出等功能。称重仪的精度约士0.5%，在需要时只要提高传感器的精度则称重仪精度可优于士0.1%。

　　一、测量原理

　　本称重仪仅用4只安放在轿厢底部的荷重传感器将电梯轿厢中的载荷重量转变成电信号，由放大电路将传感器输出的微弱信号放大，放大后的信号经单片机与积分电路完成双积分A/D转换，单片机获得与载荷成正比的数字值，再经单片机的一系列的数字变换将真实的载荷重量由LED数码显示出来。称重仪的电原理简图如图1所示。

　　在积分开始前由单片机控制先将电子模拟开关K₃接通，其余的电子模拟开关K₁、K₂都断开，使电容C₆上的残余电压清零;然后由单片机控制K₂、K₃断开，K₁接通，同时单片机内部的定时器T₀开始计数，待定时器T₀溢出时，单片机执行T₀溢出中断程序，此时电容C₅上的积分电压与输入信号成正比;该中断子程序将输出信号使K₂接通、K₁断开，电路开始进行反向积分，同时启动T₀重新计数;当电容C₀上的电压随着反向积分u₀为零时，比较器LM311输出负电平(该电平作为8031单片机的外部中断触发信号)，此时单片机执行数据处理中断程序;数据处理中断程序首先停止定时器T。停止计数，读T₀的计数值，该值与C，上的积分电压成正比，或者说与输人信号的大小成正比。积分器的输出电压u。在双积分过程中的波形及其积分时间见图2。T为定时器的计数周期(即机器周期，在12MHz晶振时。根据图2可得出ui与定时器T₀所记的数的关系:

式中 N1—正向积分的计数(N10设预置值实现)