电梯楼层检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及电梯技术领域，具体的，涉及电梯楼层检测装置。


背景技术：

2.随着社会的发展和进步，电梯已经应用在了各个办公楼、商场和小区等地方，为人们出行带来了很大的方便，电梯是现代楼房所必不可少的运载设备，其通常安装在井道中，并通过驱动机构驱动轿厢竖直升降运动实现人员或货物运载，为实现电梯的平层控制，电梯通常设置有楼层位置检测装置，用于检测电梯轿厢所在楼层位置，使其到达指定楼层后再打开电梯门，但现有的电梯楼层检测装置存在运行不可靠的问题，在检测楼层的过程中出现故障，导致电梯门无法打开，或者使电梯停靠位置出现偏差等情况。


技术实现要素：

3.本实用新型提出电梯楼层检测装置，解决了现有技术中电梯楼层检测装置运行不可靠的问题。
4.本实用新型的技术方案如下：
5.电梯楼层检测装置，包括主控单元、红外发射电路和红外接收电路，所述红外发射电路和所述红外接收电路均以所述主控单元连接，所述红外发射电路包括电阻r2、光耦u6、电阻r3、电阻r4、三极管q2、电阻r5、三极管q3、三极管q4、电阻r6、电阻r7、场效应管q5、电阻r8和红外发射管led1，
6.所述电阻r2的第一端连接所述主控单元，所述电阻r2的第二端连接所述光耦u6的第一输入端，所述光耦u6的第二输入端接地，所述光耦u6的第一输出端通过所述电阻r3连接5v电源，所述光耦u6的第一输出端通过所述电阻r4连接所述三极管q2的基极，所述光耦u6的第二输入端接地，所述三极管q2的发射极接地，所述三极管q2的集电极通过所述电阻r5连接5v电源，所述三极管q2的集电极连接所述三极管q4的基极，所述三极管q4的基极连接所述三极管q3的基极，所述三极管q4的集电极连接5v电源，所述三极管q4的发射极连接所述三极管q3的发射极，所述三极管q3的集电极接地，所述三极管q3的发射极通过所述电阻r6连接所述场效应管q5的栅极，所述场效应管q5的栅极通过所述电阻r7接地，所述场效应管q5的漏极连接所述红外发射管led1的阴极，所述红外发射管led1的阳极连接9v电源，所述场效应管q5的源极通过所述电阻r8接地。
7.进一步，本实用新型中所述红外发射电路还包括定时器u1、振荡器u2和非门u5，所述定时器u1的复位端连接所述主控单元，所述定时器u1的输出端连接所述振荡器u2的第一输入端，所述振荡器u2的第二输入端接地，所述振荡器u2的控制端，所述振荡器u2的输出端连接所述非门u5的输入端，所述非门u5的输出端连接所述电阻r2的第一端。
8.进一步，本实用新型中所述红外接收电路包括红外接收管u3、电阻r12、电容c5、电阻r13、运放u10和电阻r14，所述红外接收管u3的阴极连接5v电源，所述红外接收管u3的阳极通过所述电阻r12接地，所述电容c5的第一端连接所述红外接收管u3的阳极，所述电容c5
的第二端通过所述电阻r13连接所述运放u10的同相输入端，所述运放u10的反相输入端接地，所述运放u10的输出端通过所述电阻r14连接所述运放u10的同相输入端，所述运放u10的输出端连接所述主控单元。
9.进一步，本实用新型中所述红外接收电路还包括电阻r15、电容c7、电容c8、电阻r16、运放u4、电阻r17、电阻r18和电阻r19，所述电阻r15的第一端连接所述运放u10的输出端，所述电阻r15的第二端通过所述电容c7接地，所述电阻r15的第二端通过所述电容c8连接所述运放u4的同相输入端，所述运放u4的反相输入端通过所述电阻r16接地，所述运放u4的输出端通过所述电阻r18连接所述运放u4的反相输入端，所述运放u4是输出端通过所述电阻r17连接所述电阻r15的第二端，所述运放u4的输出端通过所述电阻r19接地，所述运放u4的输出端连接所述主控单元。
10.本实用新型的工作原理及有益效果为：
11.本实用新型中，电梯楼层检测装置设置在电梯井中电梯轿厢的上方，电梯楼层检测装置包括红外发射电路和红外接收电路，红外发射电路用于发射红外光信号，红外接收电路用于接收红外光信号，并将接收到的红外光信号转为电信号送至主控单元，在电梯井中每个楼层处均设有遮光片，该遮光片用于遮挡红外光信号，当遮光片将红外光信号遮挡住后，红外接收电路无法接收到由红外发射电路所发出的红外光信号。当红外光全部被遮光片挡住时，表明此时的轿厢位置已经准确停靠在指定楼层位置，当红外接收电路接收到红外光信号，表明轿厢没有准确停靠在所指定的楼层。
12.具体的，红外发射电路的工作原理为：主控单元输出方波脉冲信号加至光耦u6的第一输入端，当方波脉冲信号为低电平时，光耦u6截止，三极管q2导通，三极管q4截止，三极管q3导通，场效应管q5截止，此时红外发射管led1截止，没有红外光发出；当方波脉冲信号为高电平时，光耦u6导通，三极管q2的基极电压下降，三极管q2截止，因此，三极管q4导通，三极管q3截止，场效应管q5的栅极电压升高，场效应管q5导通，这时红外发射管led1通电，发出红外光信号，当方波脉冲信号再次变为低电平时，红外发射管led1截止，依次形成循环。
13.本实用新型中，由于主控单元输出的方波脉冲信号的驱动能力较弱，通过光耦u6来提高方波脉冲信号的驱动能力，同时光耦u6起到信号隔离的作用，防止后级的信号反相输入到主控单元，对主控单元起到保护的效果；三极管q2构成放大电路，保证由足够的电压驱动红外发射管led1，三极管q3和三极管q4构成了推挽电路，可以提高电路的带载能力，具有较大的峰值电流，同时可以提高开关速度，从而保证电路在工作中稳定可靠。二极管d1保证红外发射管led1在截止时，保护红外发射管led1不受反向冲击，从而进一步提高了电路的可靠性。
14.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
15.图1为本实用新型中红外发射电路的电路图；
16.图2为本实用新型中脉冲产生电路的电路图；
17.图3为本实用新型中红外接收电路的电路图；
18.图4为本实用新型中滤波电路的电路图。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本实用新型保护的范围。
20.实施例1
21.如图1所示，本实施例提出了电梯楼层检测装置，包括主控单元、红外发射电路和红外接收电路，红外发射电路和红外接收电路均以主控单元连接，红外发射电路包括电阻r2、光耦u6、电阻r3、电阻r4、三极管q2、电阻r5、三极管q3、三极管q4、电阻r6、电阻r7、场效应管q5、电阻r8和红外发射管led1，电阻r2的第一端连接主控单元，电阻r2的第二端连接光耦u6的第一输入端，光耦u6的第二输入端接地，光耦u6的第一输出端通过电阻r3连接5v电源，光耦u6的第一输出端通过电阻r4连接三极管q2的基极，光耦u6的第二输入端接地，三极管q2的发射极接地，三极管q2的集电极通过电阻r5连接5v电源，三极管q2的集电极连接三极管q4的基极，三极管q4的基极连接三极管q3的基极，三极管q4的集电极连接5v电源，三极管q4的发射极连接三极管q3的发射极，三极管q3的集电极接地，三极管q3的发射极通过电阻r6连接场效应管q5的栅极，场效应管q5的栅极通过电阻r7接地，场效应管q5的漏极连接红外发射管led1的阴极，红外发射管led1的阳极连接9v电源，场效应管q5的源极通过电阻r8接地。
22.本实施例中，电梯楼层检测装置设置在电梯井中电梯轿厢的上方，电梯楼层检测装置包括红外发射电路和红外接收电路，红外发射电路用于发射红外光信号，红外接收电路用于接收红外光信号，并将接收到的红外光信号转为电信号送至主控单元，在电梯井中每个楼层处均设有遮光片，该遮光片用于遮挡红外光信号，当遮光片将红外光信号遮挡住后，红外接收电路无法接收到由红外发射电路所发出的红外光信号。本实施例中包括三路电路结构相同的红外发射电路和红外接收电路，三路红外发射电路发出三路红外光信号，当三路红外光全部被遮光片挡住时，表明此时的轿厢位置已经准确停靠在指定楼层位置，这时可以打开电梯门，当任一路红外接收电路接收到红外光信号，表明轿厢没有准确停靠在所指定的楼层，电梯门不打开。
23.具体的，红外发射电路的工作原理为：主控单元输出方波脉冲信号加至光耦u6的第一输入端，当方波脉冲信号为低电平时，光耦u6截止，三极管q2导通，三极管q4截止，三极管q3导通，场效应管q5截止，此时红外发射管led1截止，没有红外光发出；当方波脉冲信号为高电平时，光耦u6导通，三极管q2的基极电压下降，三极管q2截止，因此，三极管q4导通，三极管q3截止，场效应管q5的栅极电压升高，场效应管q5导通，这时红外发射管led1通电，发出红外光信号，当方波脉冲信号再次变为低电平时，红外发射管led1截止，依次形成循环。
24.本实施例中，由于主控单元输出的方波脉冲信号的驱动能力较弱，无法正常带动后级电路，因此通过光耦u6来提高方波脉冲信号的驱动能力，同时光耦u6起到信号隔离的作用，防止后级的信号反相输入到主控单元，对主控单元起到保护的效果。三极管q2构成放大电路，保证由足够的电压驱动红外发射管led1，三极管q3和三极管q4构成了推挽电路，可以提高电路的带载能力，具有较大的峰值电流，同时可以提高开关速度，从而保证电路在工
作中稳定可靠。其中，电容c2为加速电容，提高三极管q2的导通和截止的速度，二极管d1为续流二极管，保证红外发射管led1在截止时，保护红外发射管led1不受反向冲击，从而进一步提高了电路的可靠性。
25.本实施例中，在电梯停靠时，如果有红外接收电路接收到红外光信号，电梯门不打开，这时可通过三路红外接收电路对电梯进行向上或向下微调校准，直至三路红外接收电路均未接收到红外光信号，从而实现自动校准功能。
26.如图2所示，本实施例中红外发射电路还包括定时器u1、振荡器u2和非门u5，定时器u1的复位端连接主控单元，定时器u1的输出端连接振荡器u2的第一输入端，振荡器u2的第二输入端接地，振荡器u2的控制端，振荡器u2的输出端连接非门u5的输入端，非门u5的输出端连接电阻r2的第一端。
27.由于环境以及不确定因素的影响，主控单元在长时间的工作中，其输出的方波脉冲信号可能会出现不稳定的情况，当方波脉冲信号不稳定时，可能会导致电梯；楼层检测装置的误操作，为了进一步提高楼层检测装置的可靠性，本实施例中加入脉冲产生电路，红外发射电路的方波脉冲信号由脉冲产生电路提供。
28.具体的，脉冲产生电路的工作原理为：工作时，主控单元输出高电平信号加至定时器u1复位端，定时器u1构成多谐振荡器，产生周期性的方波信号，通过改变电阻r1、电阻r9和电容c3的参数即可改变输出方波信号的频率。定时器u1输出的方波信号送至振荡器u2输入端，经振荡器u2后可以产生一个固定宽度的窄脉冲，脉冲宽度由电阻r11和电容c4决定，最后将振荡器u2输出的窄脉冲信号经非门u5送至电阻r2的第一端。
29.本实施例中，采用施密特反相器作为非门u5，对振荡器u2输出的窄脉冲信号进行整形。
30.如图3所示，本实施例中红外接收电路包括红外接收管u3、电阻r12、电容c5、电阻r13、运放u10和电阻r14，红外接收管u3的阴极连接5v电源，红外接收管u3的阳极通过电阻r12接地，电容c5的第一端连接红外接收管u3的阳极，电容c5的第二端通过电阻r13连接运放u10的同相输入端，运放u10的反相输入端接地，运放u10的输出端通过电阻r14连接运放u10的同相输入端，运放u10的输出端连接主控单元。
31.本实施例中，红外接收管u3用于接收红外光信号，并将接收到的红外光信号转为电流输出，该电流经电阻r12后转为电压信号，该电压信号经电容c1滤波后加至运放u10的同相输入端，由于红外接收管u3输出的电流比较微弱，主控单元无法有效识别，因此，运放u10构成放大电路，最后将放大后的信号送至主控单元。
32.如图4所示，本实施例中红外接收电路还包括电阻r15、电容c7、电容c8、电阻r16、运放u4、电阻r17、电阻r18和电阻r19，电阻r15的第一端连接运放u10的输出端，电阻r15的第二端通过电容c7接地，电阻r15的第二端通过电容c8连接运放u4的同相输入端，运放u4的反相输入端通过电阻r16接地，运放u4的输出端通过电阻r18连接运放u4的反相输入端，运放u4是输出端通过电阻r17连接电阻r15的第二端，运放u4的输出端通过电阻r19接地，运放u4的输出端连接主控单元。
33.在红外接收管u3接收红外光信号同时，难免会接收到外界的干扰红外光信号，虽然电容c5对干扰信号有一定的滤除作用，但不足以满足电路需求，如果不对这些干扰信号进行滤除，同样会引起电梯楼层检测装置的误操作，因此，本实施例在运放u10和主控单元
之间加入滤波电路。
34.其中，电阻r15和电容c7构成低通滤波电路，用于滤除信号中的高频杂波，电容c8、电阻r16、运放u4、电阻r17、电阻r18和电阻r19构成高通滤波电路，用于滤除信号中的噪声信号，最后将滤波后的电信号送至主控单元。
35.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.电梯楼层检测装置，其特征在于，包括主控单元、红外发射电路和红外接收电路，所述红外发射电路和所述红外接收电路均以所述主控单元连接，所述红外发射电路包括电阻r2、光耦u6、电阻r3、电阻r4、三极管q2、电阻r5、三极管q3、三极管q4、电阻r6、电阻r7、场效应管q5、电阻r8和红外发射管led1，所述电阻r2的第一端连接所述主控单元，所述电阻r2的第二端连接所述光耦u6的第一输入端，所述光耦u6的第二输入端接地，所述光耦u6的第一输出端通过所述电阻r3连接5v电源，所述光耦u6的第一输出端通过所述电阻r4连接所述三极管q2的基极，所述光耦u6的第二输入端接地，所述三极管q2的发射极接地，所述三极管q2的集电极通过所述电阻r5连接5v电源，所述三极管q2的集电极连接所述三极管q4的基极，所述三极管q4的基极连接所述三极管q3的基极，所述三极管q4的集电极连接5v电源，所述三极管q4的发射极连接所述三极管q3的发射极，所述三极管q3的集电极接地，所述三极管q3的发射极通过所述电阻r6连接所述场效应管q5的栅极，所述场效应管q5的栅极通过所述电阻r7接地，所述场效应管q5的漏极连接所述红外发射管led1的阴极，所述红外发射管led1的阳极连接9v电源，所述场效应管q5的源极通过所述电阻r8接地。2.根据权利要求1所述的电梯楼层检测装置，其特征在于，所述红外发射电路还包括定时器u1、振荡器u2和非门u5，所述定时器u1的复位端连接所述主控单元，所述定时器u1的输出端连接所述振荡器u2的第一输入端，所述振荡器u2的第二输入端接地，所述振荡器u2的控制端，所述振荡器u2的输出端连接所述非门u5的输入端，所述非门u5的输出端连接所述电阻r2的第一端。3.根据权利要求1所述的电梯楼层检测装置，其特征在于，所述红外接收电路包括红外接收管u3、电阻r12、电容c5、电阻r13、运放u10和电阻r14，所述红外接收管u3的阴极连接5v电源，所述红外接收管u3的阳极通过所述电阻r12接地，所述电容c5的第一端连接所述红外接收管u3的阳极，所述电容c5的第二端通过所述电阻r13连接所述运放u10的同相输入端，所述运放u10的反相输入端接地，所述运放u10的输出端通过所述电阻r14连接所述运放u10的同相输入端，所述运放u10的输出端连接所述主控单元。4.根据权利要求3所述的电梯楼层检测装置，其特征在于，所述红外接收电路还包括电阻r15、电容c7、电容c8、电阻r16、运放u4、电阻r17、电阻r18和电阻r19，所述电阻r15的第一端连接所述运放u10的输出端，所述电阻r15的第二端通过所述电容c7接地，所述电阻r15的第二端通过所述电容c8连接所述运放u4的同相输入端，所述运放u4的反相输入端通过所述电阻r16接地，所述运放u4的输出端通过所述电阻r18连接所述运放u4的反相输入端，所述运放u4是输出端通过所述电阻r17连接所述电阻r15的第二端，所述运放u4的输出端通过所述电阻r19接地，所述运放u4的输出端连接所述主控单元。

技术总结
本实用新型涉及电梯技术领域，提出了电梯楼层检测装置，包括主控单元、红外发射电路和红外接收电路，红外发射电路和红外接收电路均以主控单元连接，红外发射电路包括三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、场效应管Q5和红外发射管LED1，三极管Q2的基极连接主控单元，发射极接地，集电极连接5V电源，三极管Q2的集电极连接三极管Q4的基极，集电极连接5V电源，三极管Q4的发射极连接三极管Q3的发射极，三极管Q3的集电极接地，三极管Q3的发射极连接场效应管Q5的栅极，场效应管Q5的漏极连接红外发射管LED1的阴极，红外发射管LED1的阳极连接9V电源，场效应管Q5的源极接地。通过上述技术方案，解决了现有技术中电梯楼层检测装置运行不可靠的问题。题。题。


技术研发人员：金旭 焦建磊 江洪 霍铖溦 白少伟
受保护的技术使用者：河北金博电梯智能设备有限公司
技术研发日：2023.03.01
技术公布日：2023/9/1