42、电梯安全相关设备设计与应用

电梯安全相关设备设计与应用

自动扶梯扶手安全警告装置设计

设计方案

传统自动扶梯扶手多采用接近开关检测测速滚轮上的开口，获得的信号脉冲频率对应扶手运行速度，但这种接近开关无法有效感应乘客对扶手的挤压。新设计采用压力传感器采集乘客倚靠扶手的信号，传感器为薄膜型接触传感器，均匀分布在扶手直接接触的导轨上。当传感器接收到外界压力达到一定值且持续 3 秒时，会产生触发信号，经压力分析装置处理后发送到语音警告装置，发出“请不要倚靠扶手”的提示音，能及时提醒乘客，提高扶梯安全性。语音警告装置为扁平圆柱体，均匀嵌入壁板两侧，节省空间。

硬件组成

• 压力检测 ：由桥式应变片完成。当压力传感器两输入端输入恒定电流（IIN = VR/RR）时，因应变片阻抗较大，输入电压较高，再加上 RR 的压降以及桥电阻随温度的变化，电源电压为 15V。
• 信号转换 ：采用常见的桥式测量电路，将压力应变传感器均匀粘贴在扶梯扶手内表面。扶手压力变化时，应变片敏感栅变形，电阻值改变。需用转换电路将电阻变化转换为电压或电流变化，再经增益放大电路转换为 A/D 转换器可接收的信号。
• 放大器 ：并行差分放大器由高精度、低漂移运算放大器 A2 和 A3 组成，预处理电路由 A1 组成；后级放大器由 A4 仪表放大器组成，将双端信号转换为单端信号。VR1 是不平衡电压调节电位器，VR2 是增益调节电位器。
• 核心处理器 ：基于 ARM 的扶梯安全扶手警告系统，采用 LPC2