CN204369334U - 一种新型电梯用编码器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉光电探测领域，尤其是涉及一种新型电梯用编码器，包括光源，编码盘以及光传感器，其中所述光传感器的探测位置前方具有汇集透镜，编码盘根据需要刻录相应的刻线，所述编码盘跟随传动装置转动，光源照射到所述编码盘上的刻线，透过上述刻线，被所述光传感器所探测到，通过刻线的变化速度，记录电梯的运行速度，同时根据刻线的变化情况，由相应的解码设备来判断电梯的其他运行参数；采用光刻线，来替代传统编码盘中的矩形空洞结构，提高了编码器的信息输出容量，和分辨能力，具有高精度；高灵敏度；工作可靠；稳定性好；抗干扰能力强；动态特性良好；结构简单；成本低等优点。

Description

一种新型电梯用编码器

技术领域

本实用新型涉光电探测领域，尤其是涉及一种新型电梯用编码器。

背景技术

电梯是一种以电动机为动力的垂直升降机，装有箱状吊舱，用于多层建筑乘人或载运货物。也有台阶式，踏步板装在履带上连续运行，俗称自动扶梯或自动人行道。服务于规定楼层的固定式升降设备。垂直升降电梯具有一个轿厢，运行在至少两列垂直的或倾斜角小于15°的刚性导轨之间。轿厢尺寸与结构形式便于乘客出入或装卸货物。习惯上不论其驱动方式如何，将电梯作为建筑物内垂直交通运输工具的总称。按速度可分低速电梯(1米/秒以下)、快速电梯(1～2米/秒)和高速电梯(2米/秒以上)。19世纪中期开始出现液压电梯，至今仍在低层建筑物上应用。1852年，美国的E.G.奥蒂斯研制出钢丝绳提升的安全升降机。80年代，驱动装置有进一步改进，如电动机通过蜗杆传动带动缠绕卷筒、采用平衡重等。19世纪末，采用了摩擦轮传动，大大增加电梯的提升高度。

20世纪末电梯采用永磁同步曳引机作为动力。大大缩小了机房占地，并且具有能耗低、节能高效、提升速度快等优点，极大地助推了房地产向超高层方向发展。

现阶段，随着社会的进步和科技的发展，电梯几乎成为每人各生活中必不可少的设施，对于电梯的需求达到了全所未有的地步，并且随着人们生活水平的进一步的提高，将进一步加大；不仅如此人们对于电梯的安全性，高效性，承载能力以及高速度提出了更多的要求。

这样的情况下，对于电梯中的核心器件之一的编码器，的需求以及要求也越来越大，要求越来越高，电梯编码器对稳定性、可靠性、温度适应性要求极高，编码器它与变频器或其它调速设备配合使用,为调速系统或控制系统提供速度、位置信息，一般需加分频器进行脉冲当量变换。编码器安装主要是与曳引机电动机同轴连接,对电动机进行测速及位置反馈。但是现有技术中的电梯编码器，多采用增量式编码器，其中通过在码盘上的等距离地开有透光的矩形孔，工作时通过光源照射到旋转的码盘上，透过相应的矩形孔，被侧的光源传感器所探测到，通过矩形孔的类型和通光速度来反应电梯的相应状态，但是目前的编码器码盘的矩形孔设计，通过光信号，由于编码器码盘的面积和矩形孔加工工艺的限制导致了，目前的基于明刻矩形孔的编码器的分辨率低，信息容量小等缺点，此外现有技术中的光传感器的探测能力有限不能很好集中透过编码盘的光信号，探测的灵敏度不够高。

实用新型内容

鉴于上述情况，本实用新型提供了一种新型电梯用编码器，采用激光加工工艺和光栅分辨技术，提高了电梯编码器的分辨能力，探测技术也更加完善。

为了实现上述目标，本实用新型采取以下技术方案：一种新型电梯用编码器，包括光源，编码盘以及光传感器，其中，所述光传感器的探测位置前具有汇聚透镜，所述编码盘根据需要控制的和传感的信息情况在编码器所述编码盘的有效读取位置，刻录相应的刻线，工作时，所述编码盘跟随传动装置转动，光源照射到所述编码盘上的刻线，透过上述刻线，经过汇聚透镜的汇聚作用后被所述光传感器所探测到，通过刻线的变化速度，记录电梯的运行速度，同时根据刻线的变化情况，由相应的解码设备来判断电梯的其他运行参数。汇聚透镜的作用是将进入光传感器探测位置的相对分散的光信号集中起来，便于更好的探测。这种作用当光源的分散性比较强的时候更加有效。

进一步的，所述编码盘与曳引机电动机同轴连接,对电动机进行测速及位置反馈。

进一步的，所述编码盘的材料为金属、塑料或者陶瓷。

进一步的，所述编码盘上的刻线通过激光光刻技术实现，具有分辨率高，性能稳定的特点。

进一步的，所述编码盘包括零位设计，只需要在所述编码盘的最里侧的光刻线中选取其中一条或一部分光刻线做特有设计，就可以分辨出编码器的零点位置，这样可以更加精确的定位电梯的运行状态。

进一步的，所述光传感器选用CCD探测器，或者PSD探测器，PSD探测器，所探测的光信号的位置量信息为模拟量输出，系统响应快，分辨率高，成本低，因此具有广泛应用的价值。同时可对目标信号进行调制，因而可以显著提高系统的抗干扰能力，可以用来实现高速、高精度、抗干扰能力强的位置检测系统，相比于CCD探测器，本实用新型采用PSD探测器的探测灵敏度更高，高实现高更精度的测量，同时价格也更加便宜。

进一步的，所述编码器与曳引机电动机同轴连接，对电动机进行测速及位置反馈。

进一步的，所述编码器也安装在电梯变频门系统的门电机控制系统中，用以作为开关门的速度、开度的反馈元件。

进一步的，所述编码盘中具有三圈以上的光刻线，通过增加光刻线的圈数可以增加更多的电梯控制数据，有利于提高电梯的安全性能。

进一步的，所述光源为LED光源，相比于传统光源，LED具有，成本低、高效率，低能耗，高亮度，绿色环保，超长寿命等一系列显著优点。

本实用新型具有以下有益效果：一种新型电梯用编码器，包括光源，编码盘以及光传感器，其中，所述光传感器的探测位置前具有汇聚透镜，所述编码盘根据需要控制的和传感的信息情况在编码器所述编码盘的有效读取位置，刻录相应的刻线，工作时，所述编码盘跟随传动装置转动，光源照射到所述编码盘上的刻线，透过上述刻线，被所述光传感器所探测到，通过刻线的变化速度，记录电梯的运行速度，同时根据刻线的变化情况，由相应的解码设备来判断电梯的其他运行参数。

本实用新型采用光刻线，来替代传统编码盘中的矩形空洞结构，提高了编码器的信息输出容量，提高了编码器的分辨能力，可以对电梯的运行状态做更加精确的控制，有利于电梯的安全及稳定性。具有高精度；高灵敏度；工作可靠；稳定性好；抗干扰能力强；动态特性良好；结构简单；成本低等优点。

不仅如此本实用新型的编码器光刻线通过激光器进行刻录，具有可控精度高，生产成本低的优点，具有零位刻线，可以更加精准的判断电梯的运行状态，采用PSD探测器具有可以显著提高系统的抗干扰能力，可以用来实现高速、高精度、抗干扰能力强的光电检测。

附图说明

图1为现有矩形孔编码器的结构示意图。

图2为本新型电梯用编码器结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例详细说明本实用新型。

本实用新型提供了一种新型电梯用编码，采用光刻线，来替代传统编码盘中的矩形空洞结构，并且在光传感器的探测位置加入汇聚透镜，提高了编码器的信息输出容量，提高了编码器的分辨能力，可以对电梯的运行状态做更加精确的控制，有利于电梯的安全及稳定性。

为了实现上述目标，本实用新型采取以下技术方案：如图1所示，一种新型电梯用编码器，包括光源1，编码盘2以及光传感器3，其中，所述光传感器2的探测位置前具有汇聚透镜5(图2所示)，所述编码盘2根据需要控制的和传感的信息情况在编码器所述编码盘的有效读取位置，刻录相应的刻线，工作时，所述编码盘2跟随传动装置4转动，光源1照射到所述编码盘2上的刻线，透过上述刻线，经过汇聚透镜5的汇聚作用后被所述光传感器3所探测到，通过刻线的变化速度，记录电梯的运行速度，同时根据刻线的变化情况，由相应的解码设备来判断电梯的其他运行参数。汇聚透镜5的作用是将进入光传感器2探测 位置的相对分散的光信号集中起来，便于更好的探测。这种作用当光源的分散性比较强的时候更加有效。

相比于现有技术中的矩形孔的编码器(如图2所示)本新型电梯用编码器具有来替代传统编码盘中的矩形空洞结构，提高了编码器的信息输出容量，提高了编码器的分辨能力，可以对电梯的运行状态做更加精确的控制，有利于电梯的安全及稳定性。具有高精度；高灵敏度；工作可靠；稳定性好；抗干扰能力强；动态特性良好；结构简单；成本低等优点进一步的，所述编码盘与曳引机电动机同轴连接,对电动机进行测速及位置反馈。

进一步的，所述编码盘的材料为金属、塑料或者陶瓷。

进一步的，所述编码盘上的刻线通过激光光刻技术实现，具有分辨率高，性能稳定的特点。

进一步的，所述编码盘包括零位设计，只需要在所述编码盘的最里侧的光刻线中选取其中一条或一部分光刻线做特有设计，就可以分辨出编码器的零点位置，这样可以更加精确的定位电梯的运行状态。

进一步的，所述光传感器选用CCD探测器，或者PSD探测器，PSD探测器，所探测的光信号的位置量信息为模拟量输出，系统响应快，分辨率高，成本低，因此具有广泛应用的价值。同时可对目标信号进行调制，因而可以显著提高系统的抗干扰能力，可以用来实现高速、高精度、抗干扰能力强的位置检测系统，相比于CCD探测器，本实用新型采用PSD探测器的探测灵敏度更高，高实现高更精度的测量，同时价格也更加便宜。

进一步的，所述编码器与曳引机电动机同轴连接，对电动机进行测速及位置反馈。

进一步的，所述编码器也安装在电梯变频门系统的门电机控制系统中，用以作为开关门的速度、开度的反馈元件。

进一步的，所述编码盘中具有三圈以上的光刻线，通过增加光刻线的圈数可以增加更多的电梯控制数据，有利于提高电梯的安全性能。

进一步的，所述光源为LED光源，相比于传统光源，LED具有，成本低、高效率，低能耗，高亮度，绿色环保，超长寿命等一系列显著优点。

总之，一种新型电梯用编码器，包括光源，编码盘以及光传感器，其中,所述光传感器的探测位置前具有汇聚透镜，所述编码盘根据需要控制的和传感的信息情况在编码器所述编码盘的有效读取位置，刻录相应的刻线，工作时，所述编码盘跟随传动装置转动，光源照射到所述编码盘上的刻线，透过上述刻线，被所述光传感器所探测到，通过刻线的变化速度，记录电梯的运行速度，同时根据刻线的变化情况，由相应的解码设备来判断电梯的其他 运行参数。

本实用新型采用光刻线，来替代传统编码盘中的矩形空洞结构，提高了编码器的信息输出容量，提高了编码器的分辨能力，可以对电梯的运行状态做更加精确的控制，有利于电梯的安全及稳定性。具有高精度；高灵敏度；工作可靠；稳定性好；抗干扰能力强；动态特性良好；结构简单；成本低等优点。

不仅如此本实用新型的编码器光刻线通过激光器进行刻录，具有可控精度高，生产成本低的优点，具有零位刻线，可以更加精准的判断电梯的运行状态，采用PSD探测器具有可以显著提高系统的抗干扰能力，可以用来实现高速、高精度、抗干扰能力强的光电检测。

以上所述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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新型电梯用编码器，其特征是，包括光源，编码盘以及光传感器，其中，所述光传感器的探测位置前具有汇聚透镜，所述编码盘根据需要控制的和传感的信息情况在编码器所述编码盘的有效读取位置，刻录相应的刻线，工作时，所述编码盘跟随传动装置转动，光源照射到所述编码盘上的刻线，透过上述刻线，经过汇聚透镜的汇聚作用后被所述光传感器所探测到。

2.如权利要求1所述的一种新型电梯用编码器，其特征是，所述编码盘与曳引机电动机同轴连接,对电动机进行测速及位置反馈。

3.如权利要求2所述的一种新型电梯用编码器，其特征是，所述编码盘的材料为金属、塑料或者陶瓷。

4.如权利要求3所述的一种新型电梯用编码器，其特征是，所述编码盘上的刻线通过激光光刻技术实现。

5.如权利要求4所述的一种新型电梯用编码器，其特征是，所述编码盘包括零位设计。

6.如权利要求5所述的一种新型电梯用编码器，其特征是，所述光传感器选用CCD探测器，或者PSD探测器。

7.如权利要求6所述的一种新型电梯用编码器，其特征是，所述编码器与曳引机电动机同轴连接，对电动机进行测速及位置反馈。

8.如权利要求7所述的一种新型电梯用编码器，其特征是，所述编码器也安装在电梯变频门系统的门电机控制系统中，用以作为开关门的速度、开度的反馈元件。

9.如权利要求8所述的一种新型电梯用编码器，其特征是，所述编码盘中具有三圈以上的光刻线。

10.如权利要求9所述的一种新型电梯用编码器，其特征是，所述光源为LED光源。