本實用新型涉及一種電梯檢修裝置，尤其涉及一種電梯轎廂與轎廂入口井道壁的距離的測距儀。

背景技術(shù)：

發(fā)生在電梯門系統(tǒng)上的事故在電梯乘用事故中占有重要比重。轎廂與面對轎廂入口的井道壁距離超標而導致乘用人員從打開的轎門墜落入井道，就是一種典型的發(fā)生在電梯門系統(tǒng)上的事故。為了防止乘用人員從轎廂與面對轎廂入口的井道壁縫隙墜落入井道或卡入縫隙，國家質(zhì)檢總局在GB7588-1995和GB7588-2003兩版《電梯制造與安裝安全規(guī)范》中都規(guī)定了轎廂與面對轎廂入口的井道壁間距國家標準，并且，曳引與強制驅(qū)動電梯、消防員電梯、防爆電梯以及液壓電梯的定期檢驗規(guī)則中也規(guī)定了電梯轎廂與面對轎廂入口的井道壁間距的檢驗判定標準。

在檢驗轎廂與面對轎廂入口的井道壁間距項目過程中，首先應檢驗轎門的鎖緊型式，若轎門未裝設符合層門門鎖要求的鎖緊裝置，則需要測量上述間距。測量時一般采取雙人配合的方式，轎頂人員通過檢修方式操作轎廂運行到需要測量的位置，轎內(nèi)人員打開轎門測量。對于運行行程較長的電梯來說，這會話費較多的時間。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的就在于為了解決上述問題而提供一種電梯轎廂與轎廂入口井道壁的距離的測距儀。

本實用新型通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的：

一種電梯轎廂與轎廂入口井道壁的距離的測距儀，包括超聲波收發(fā)端和手持端，所述超聲波收發(fā)端包括接收探頭、第一信號放大器、AD轉(zhuǎn)換模塊、發(fā)射探頭、第二信號放大器和DA轉(zhuǎn)換模塊，所述手持端包括控制芯片、顯示裝置和報警裝置，所述控制芯片的激勵信號輸出端與所述DA轉(zhuǎn)換器的信號輸入端連接，所述DA轉(zhuǎn)換器的信號輸出端與所述第二信號放大器的信號輸入端連接，所述第二信號放大器的信號輸出端與所述發(fā)射探頭的信號輸入端連接，所述接收探頭的信號輸出端與所述第一信號放大器的信號輸入端連接，所述第一信號放大器的信號輸出端與所述AD轉(zhuǎn)換模塊的信號輸入端連接，所述AD轉(zhuǎn)換模塊的信號輸入端與所述控制芯片的反饋信號輸入端連接，所述顯示裝置和所述報警裝置的信號輸入端均與所述控制芯片的顯示報警信號輸出端連接。

1、具體地，所述控制芯片的邏輯模塊包括PLL時鐘模塊、激勵信號產(chǎn)生模塊、距離數(shù)據(jù)計算模塊、時鐘分頻模塊、顯示報警模塊和存儲模塊，所述控制芯片為FPGA芯片，所述PLL時鐘模塊、所述激勵信號產(chǎn)生模塊、所述距離數(shù)據(jù)計算模塊、所述時鐘分頻模塊、所述顯示報警模塊和所述存儲模塊通過內(nèi)部邏輯走線互聯(lián)，所述PLL時鐘模塊的時鐘信號輸出端分別與所述時鐘分頻模塊的時鐘信號輸入端、所述距離數(shù)據(jù)計算模塊的時鐘信號輸入端和所述激勵信號產(chǎn)生模塊的時鐘信號輸入端連接，所述時鐘分頻模塊和所述顯示報警模塊的外部復位信號端分別接外部復位信號，所述距離數(shù)據(jù)計算模塊的返回信號端與所述超聲波收發(fā)端的返回信號端連接，所述激勵信號產(chǎn)生模塊的激勵信號輸入端與所述超聲波收發(fā)端的激勵信號輸入端連接，所述距離數(shù)據(jù)計算模塊的信號輸出端與所述顯示報警模塊的信號輸入端和所述存儲模塊的信號輸入端連接，所述時鐘分頻模塊的分頻時鐘信號輸出端分別與所述顯示報警模塊的時鐘信號輸入端和所述存儲模塊的時鐘信號輸入端連接，所述控制芯片的激勵信號輸出端為所述激勵信號產(chǎn)生模塊的輸出端，所述控制芯片的反饋信號輸入端為所述距離數(shù)據(jù)計算模塊的信號輸入端，所述控制芯片的顯示報警信號輸出端為所述顯示報警模塊的輸出端。

本實用新型的有益效果在于：

本實用新型電梯轎廂與轎廂入口井道壁的距離的測距儀通過超聲波發(fā)射探頭發(fā)射超聲波信號，經(jīng)測點的反射后由超聲波接收探頭接收，獲得發(fā)射時點與接收時點的時間差，從而獲得測點與探頭之間的距離。

附圖說明

圖1是本實用新型所述電梯轎廂與轎廂入口井道壁的距離的測距儀的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明：

2、如圖1所示，本實用新型一種電梯轎廂與轎廂入口井道壁的距離的測距儀，包括超聲波收發(fā)端和手持端，超聲波收發(fā)端包括接收探頭、第一信號放大器、AD轉(zhuǎn)換模塊、發(fā)射探頭、第二信號放大器和DA轉(zhuǎn)換模塊，手持端包括控制芯片、顯示裝置和報警裝置，控制芯片的激勵信號輸出端與DA轉(zhuǎn)換器的信號輸入端連接，DA轉(zhuǎn)換器的信號輸出端與第二信號放大器的信號輸入端連接，第二信號放大器的信號輸出端與發(fā)射探頭的信號輸入端連接，接收探頭的信號輸出端與第一信號放大器的信號輸入端連接，第一信號放大器的信號輸出端與AD轉(zhuǎn)換模塊的信號輸入端連接，AD轉(zhuǎn)換模塊的信號輸入端與控制芯片的反饋信號輸入端連接，顯示裝置和報警裝置的信號輸入端均與控制芯片的顯示報警信號輸出端連接，控制芯片的邏輯模塊包括PLL時鐘模塊、激勵信號產(chǎn)生模塊、距離數(shù)據(jù)計算模塊、時鐘分頻模塊、顯示報警模塊和存儲模塊，控制芯片為FPGA芯片，PLL時鐘模塊、激勵信號產(chǎn)生模塊、距離數(shù)據(jù)計算模塊、時鐘分頻模塊、顯示報警模塊和存儲模塊通過內(nèi)部邏輯走線互聯(lián)，PLL時鐘模塊的時鐘信號輸出端分別與時鐘分頻模塊的時鐘信號輸入端、距離數(shù)據(jù)計算模塊的時鐘信號輸入端和激勵信號產(chǎn)生模塊的時鐘信號輸入端連接，時鐘分頻模塊和顯示報警模塊的外部復位信號端分別接外部復位信號，距離數(shù)據(jù)計算模塊的返回信號端與超聲波收發(fā)端的返回信號端連接，激勵信號產(chǎn)生模塊的激勵信號輸入端與超聲波收發(fā)端的激勵信號輸入端連接，距離數(shù)據(jù)計算模塊的信號輸出端與顯示報警模塊的信號輸入端和存儲模塊的信號輸入端連接，時鐘分頻模塊的分頻時鐘信號輸出端分別與顯示報警模塊的時鐘信號輸入端和存儲模塊的時鐘信號輸入端連接，控制芯片的激勵信號輸出端為激勵信號產(chǎn)生模塊的輸出端，控制芯片的反饋信號輸入端為距離數(shù)據(jù)計算模塊的信號輸入端，控制芯片的顯示報警信號輸出端為顯示報警模塊的輸出端。

本實用新型電梯轎廂與轎廂入口井道壁的距離的測距儀的工作原理如下：

裝置開機上電后，F(xiàn)PGA主控芯片邏輯產(chǎn)生啟動發(fā)射探頭測量所需的低電平邏輯信號，作為激勵信號啟動發(fā)射探頭的一次測量，此時發(fā)射探頭發(fā)出超聲波，超聲波碰到井道壁后返回，接收探頭接收信號并產(chǎn)生一個持續(xù)時間與超聲波傳輸距離成正比的高電平邏輯信號，距離數(shù)據(jù)計算模塊對高電平持續(xù)時間經(jīng)行計時，即可得到探頭與待測目標之間的距離，然后，存儲邏輯將測量結(jié)果送入存儲器進行存儲，同時比較邏輯還將測量結(jié)果與標準所規(guī)定的上限進行比較，判斷測量結(jié)果是否超標。當測量結(jié)果超標時，F(xiàn)PGA主控芯片邏輯將產(chǎn)生一個驅(qū)動信號給顯示報警模塊，顯示報警模塊驅(qū)動顯示裝置和報警裝置提醒檢驗人員注意。

下面對控制芯片內(nèi)各個邏輯模塊的作用進一步描述：

PLL時鐘模塊：該模塊用于將輸入的時鐘信號(來自晶振)進行分頻，產(chǎn)生各個功能邏輯模塊做需要的時鐘，使系統(tǒng)能在統(tǒng)一的步調(diào)下工作，PLL時鐘模塊一般可以通過調(diào)用FPGA邏輯開發(fā)環(huán)境內(nèi)已封裝好的邏輯模塊來實現(xiàn)。本設計中，PLL模塊輸出了5分頻和不分頻兩路時鐘信號，分別送給距離數(shù)據(jù)計算模塊和激勵信號產(chǎn)生模塊。

激勵信號產(chǎn)生模塊：該模塊用于產(chǎn)生傳感器所需的激勵信號，超聲波傳感器每啟動一次測量時需要至少10us的高電平信號。當采用連續(xù)測量模式進行井道壁測距時，則需要每隔一段時間向傳感器輸出一次啟動信號。兩次啟動信號之間的間隔越短，則傳感器的工作頻次越高，測量的點數(shù)就越多，測量結(jié)果就越精確。但是，兩次啟動信號之間的時間間隔不能小于裝置完成一次測量所需要的時間，這個時間包括，啟動一次測量所需的時間、超聲波發(fā)射及返回時間、傳感器接聲電信號變換以及距離計算邏輯處理得到計算結(jié)果并顯示的時間。它們之間的關(guān)系可通過下式表示：

T≥t₁+t₂+t₃+t₄

式中：——T兩次啟動信號之間的時間間隔；

——t₁啟動一次測量所需的時間(本設計中至少為10us)；

——t₂超聲波發(fā)出及返回時間(需要根據(jù)測量距離決定)；

——t₃傳感器接聲電信號變換時間(根據(jù)傳感器特性決定)；

——t₄距離計算邏輯計算結(jié)果并顯示的時間。

距離數(shù)據(jù)計算模塊：接收探頭收到聲波返回信號后，會輸出一個代表聲波傳輸距離的電平信號，高電平持續(xù)的時間就是超聲波從發(fā)射到返回的時間。測量結(jié)果可以通過公式計算獲得：測試距離＝(高電平時間*聲速)/2

其中，聲速一般可取340m/s。接收探頭返回的高電平信號直接送到距離數(shù)據(jù)測量模塊，距離測量模塊首先會對返回的高電平信號進行計時，具體實現(xiàn)方法為，模塊邏輯首先檢測返回信號的上升沿，當出現(xiàn)上升沿時，就認為傳感器返回信號已到達。此時控制邏輯會產(chǎn)生一個脈沖信號通知計時器，計時器啟動并開始計算高電平時間，當高電平結(jié)束時，控制邏輯通知計時器停止計時，計時器記得的時間就是超聲波從發(fā)射到返回的時間。將該時間送入計算邏輯，按照上述公式進行計算，即可得到本次測量的距離數(shù)據(jù)。

存儲模塊：每次測量的數(shù)據(jù)，都可以存儲起來，以備檢驗工作完成后，重新將數(shù)據(jù)調(diào)出觀察。通過對測量的數(shù)據(jù)進行觀察分析，可以獲知全程運行范圍內(nèi)電梯井道壁與面對井道壁的轎廂入口距離分部情況，對超標部分進行整改。數(shù)據(jù)存儲模塊也可調(diào)用FPGA邏輯開發(fā)環(huán)境內(nèi)已封裝好的邏輯模塊來實現(xiàn)。本設計采用M4K存儲塊來完成數(shù)據(jù)存儲功能，一個存儲塊能完成4Kbits的數(shù)據(jù)存儲。如果將存儲每個數(shù)據(jù)的邏輯單元的位寬設置為8位，那么，一個存儲塊就能存儲512個數(shù)據(jù)。如果將數(shù)據(jù)采樣頻率設置為每秒10次，那么，一個M4k存儲模塊大致能存儲50秒的數(shù)據(jù)。存儲模塊可以擴展，擴展的存儲模塊越多，可供數(shù)據(jù)存儲的空間容量就越大，用于描述此次測量的距離數(shù)據(jù)就越詳細。對存儲模塊內(nèi)部數(shù)據(jù)的讀取，采用尋址方式，先輸入地址，再讀取數(shù)據(jù)，因此可采用地址累加的方式，依次讀取存儲器內(nèi)部數(shù)據(jù)進行分析。同時，也可將數(shù)據(jù)導入計算機進行更為復雜的分析與評估，比如圖表分析等。

本實用新型的技術(shù)方案不限于上述具體實施例的限制，凡是根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案做出的技術(shù)變形，均落入本實用新型的保護范圍之內(nèi)。