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电梯光幕灵敏度(一)
电梯光幕的原理性能和检测方法
电梯光幕的原理性能和检测方法
【摘 要】 电梯光幕作为电梯出入口的安全保护装置，对乘客的安全起到重要的保护作用，基于目前国内没有专门的国家标准及检验方法，其产品质量良莠不齐，因此本文主要从电梯光幕结构和工作原理，电梯光幕的技术标准，电梯光幕的产品性能要求三方面的光幕原理性能进行探究， 并在此基础上研究针对电梯光幕行业的统一检测方法。
【关键词】 光幕 技术标准 检测方法
电梯作为现代建筑中不可缺少的交通运输工具，已与人们的日常生活息息相关。随着电梯的大量使用，电梯安全事故越来越受到公众的关注，其中电梯关门过程中夹人或撞击货物的事故发生较多，日益引起关注。早期的电梯门安全保护装置普遍采用安全触板开关，这种保护装置灵敏度低、反应迟钝，使用过程中需要撞击到乘客才起作用，更无法识别乘客的衣裙、提兜等轻柔之物。现在较为普遍使用的是专用的电梯光幕。
1 电梯光幕结构和工作原理
电梯光幕是一种利用光电感应原理而制成的电梯门安全保护装置，由安装在电梯轿门两侧的红外发射器和接收器和电源与输出控制器三大部分组成。光幕发射端内有若干个红外发射管，在MCU的控制下，发射接收管依次打开，一个发射头发射出的光线被多个接受头接收，形成多路扫描。通过这种自上而下连续扫描轿门区域，形成一个密集的红外线保护光幕。当其中任何一束光线被阻挡时，由于无法实现光电转化，光幕判断有遮挡，因此输出一个中断信号。这个中断信号可以是开关量的信号，也可以是高低电平的信号。控制系统接到光幕给的信号后，立即输出开门信号，轿门即停止关闭并反转开启，直至乘客或阻挡物离开警戒区域后电梯门方可正常关闭，从而达到安全保护目的，这样可避免电梯夹人事故的发生。
光幕的一边等间距安装有多个红外发射管，另一边排列着红外接收管，每一个红外发射管都对应着若干个红外接收管。当红外发射管发出的调制信号（光信号）能顺利到达红外接收管。红外接收管接收到调制信号后，进行光电转换，而在有障碍物的情况下，红外发射管发出的调制信号（光信号）不能顺利到达红外接收管，这时该红外接收管接收不到调制信号，从而无法进行光电转换。这样，通过对内部电路状态进行分析就可以检测到物体存在与否的信息。
电梯光幕分直线扫描方式和交叉扫描方式，在直线扫描模式下，单片机每次向发送端和接收端发送相同的通路选择信号，即第一路发第一路收、第二路发第二路收、…第十五路发第十五路收、第十六路发第十六路收。而在交叉扫描模式下，单片机每次向发送端和接收端发送不同的通路选择信号。即第一路发第二路收、第二路发第一路收、……第十五路发第十六路收、第十六路发第十五路收。相比之下，交叉扫描模式对物体的高度测量更为精确，且在检测区域中心1/3处
电梯光幕灵敏度(二)
迅达电梯红外光幕
迅达电梯红外光幕
迅达电梯红外光幕连接电缆内芯断裂或时断时续
电缆质量
由于电梯门的往复运动，光幕连接电缆会不断受到弯折和拉伸。选用迅达电梯红外光幕电梯门保护系统时，应杜绝采用普通电线电缆、普通信号电缆 (如电脑连接电缆)，应采用带有足够电缆长度的光幕产品。
英国门科公司迅达电梯红外光幕产品均采用 (单边) 长度 4米五芯工业机械手专用电缆。测试中，往复弯曲 5,000万次以上未见电缆破断。
安装方式
为保护光幕连接电缆，安装时应尽量采用与电缆随行链，勿使用细金属线结扎固定电缆。【电梯光幕灵敏度】
迅达电梯红外光幕关门时误动作 (不关门)
迅达电梯红外光幕电梯门保护系统是一种闭环保护系统。当红外光束探测回路中断时，电梯门即不会关闭。红外光束探测回路的非正常中断，可能由于下列硬件故障：
光点被异物阻挡 – 应检查并清除光幕红外光路上的异物 (如行李标签、油漆沾污、口香糖等)。光幕长期使用，或在扬尘、潮湿环境中使用 (特别是建筑内部装修期间)，红外发射/接收光管上会有积尘 (特别是最下部的几个光点)。
对于红外光点被阻挡造成的不关门故障，门科光幕内置延时复位功能可使光幕对受阻挡光路进行旁路，恢复其它光点的正常扫描，使电梯门恢复正常开闭。
对于迅达电梯红外光幕内部积尘等造成的红外光路故障，门科百能系列光幕的系统诊断功能可进一步显示可能故障部位，便于检修，排除故障。
光点损坏 – 迅达电梯红外光幕由于不断扫描，其红外发射光管反复经受电流激励，是较易损坏的器件。红外发射光管损坏，应予更换。
迅达电梯红外光幕关门中误动作 (关门中断)
电梯门关闭过程中，迅达电梯红外光幕某一束扫描未被接收，或接收强度未达到设定值，系统均会触发，并使电梯门反转开启。如果这并非由物体阻挡引起，即为迅达电梯红外光幕的误动作。
电缆内芯损伤，会在一定位置造成系统误动作。
迅达电梯红外光幕发射/接收条件，是迅达电梯红外光幕关门过程误动作的主要原因。某个红外发光管强度偏低，或质量不稳定强度降低，或由于积尘等，均会导致在关门过程中的误动作。
迅达电梯红外光幕不动作
迅达电梯红外光幕在电梯关门过程中，虽有阻挡，但不触发，造成危险。这通常由下列原因引起。
迅达电梯红外光幕扫描线束密度不够，或扫描模式造成扫描盲区
红外灵敏度不够。迅达电梯红外光幕在电梯门全开时，发射强度应为最大。随着电梯门闭合，红外发射强度应逐级降低 (每级降低至刚好被接收器收到，不引起迅达电梯红外光幕误动作为下限)，到门全部关闭时为最低。否则，在相距较近位置，红外强度过大，微小物体无法阻挡，就会发生虽有阻挡，但不动作。
日光或电梯背景杂光中相似波长的红外光照射到红外接收器，造成虽有物体阻挡，迅达电梯红外光幕仍发出正常接收信号。这在观光电梯，户外电梯应用场合尤为常见。
电梯光幕灵敏度(三)
红外光幕电梯门保护系统常见故障
【电梯光幕灵敏度】
红外光幕电梯门保护系统常见故障
红外光幕连接电缆内芯断裂或时断时续
红外光幕关门时误动作 (不关门)
红外光幕关门中误动作 (关门中断)
红外光幕不动作
红外光幕连接电缆内芯断裂或时断时续
电缆质量
由于电梯门的往复运动，光幕连接电缆会不断受到弯折和拉伸。选用红外光幕电梯门保护系统时，应杜绝采用普通电线电缆、普通信号电缆 (如电脑连接电缆)，应采用带有足够电缆长度的光幕产品。
英国门科公司红外光幕产品均采用 (单边) 长度 4米五芯工业机械手专用电缆。测试中，往复弯曲 5,000万次以上未见电缆破断。
安装方式
为保护光幕连接电缆，安装时应尽量采用与电缆随行链，勿使用细金属线结扎固定电缆。
门科光幕提供塑料 P型夹便于结扎固定电缆，而不损伤电缆。
红外光幕关门时误动作 (不关门)
红外光幕电梯门保护系统是一种闭环保护系统。当红外光束探测回路中断时，电梯门即不会关闭。红外光束探测回路的非正常中断，可能由于下列硬件故障：
光点被异物阻挡 – 应检查并清除光幕红外光路上的异物 (如行李标签、油漆沾污、口香糖等)。光幕长期使用，或在扬尘、潮湿环境中使用 (特别是建筑内部装修期间)，红外发射/接收光管上会有积尘 (特别是最下部的几个光点)。
对于红外光点被阻挡造成的不关门故障，门科光幕内置延时复位功能可使光幕对受阻挡光路进行旁路，恢复其它光点的正常扫描，使电梯门恢复正常开闭。
对于红外光幕内部积尘等造成的红外光路故障，门科百能系列光幕的系统诊断功能可进一步显示可能故障部位，便于检修，排除故障。
光点损坏 – 红外光幕由于不断扫描，其红外发射光管反复经受电流激励，是较易损坏的器件。红外发射光管损坏，应予更换。【电梯光幕灵敏度】
英国门科公司采用专利技术内置睡眠待机功能，能在占使用时间90%的电梯门关闭期间，将红外光幕的扫描周期延长10倍以上，可大大降低红外发射光管的电流激励频率，延长使用寿命。
门科光幕内置延时复位功能可使光幕对损坏光路进行旁路，恢复其它光点的正常扫描，使电梯门恢复正常开闭。
红外光幕关门中误动作 (关门中断)
电梯门关闭过程中，红外光幕某一束扫描未被接收，或接收强度未达到设定值，系统均会触发，并使电梯门反转开启。如果这并非由物体阻挡引起，即为红外光幕的误动作。
电缆内芯损伤，会在一定位置造成系统误动作。
红外光幕发射/接收条件，是红外光幕关门过程误动作的主要原因。某个红外发光管强度偏低，或质量不稳定强度降低，或由于积尘等，均会导致在关门过程中的误动作。
门科红外光幕内置红外发射强度检测校验程序，会标定每个红外发光管的实际发射强度，并相应调整该对红外发射/接收光束的触发阈值。
门科红外光幕红外发射强度允许范围高 (百能系列有效探测距离为 6米，益利系列为 4米)，并能自动调整。在电梯常规开门距离 (1.8 – 3米)上，即使红外发射管发射强度因长期使用或因积尘造成衰减，系统也会通过提高红外发射强度的方法，加以弥补，从而降低红外光幕误动作的几率。
红外光幕不动作
红外光幕在电梯关门过程中，虽有阻挡，但不触发，造成危险。这通常由下列原因引起。
红外光幕扫描线束密度不够，或扫描模式造成扫描盲区
红外灵敏度不够。红外光幕在电梯门全开时，发射强度应为最大。随着电梯门闭合，红外发射强度应逐级降低 (每级降低至刚好被接收器收到，不引起红外光幕误动作为下限)，到门全部关闭时为最低。否则，在相距较近位置，红外强度过大，微小物体无法阻挡，就会发生虽有阻挡，但不动作。
日光或电梯背景杂光中相似波长的红外光照射到红外接收器，造成虽有物体阻挡，红外光幕仍发出正常接收信号。这在观光电梯，户外电梯应用场合尤为常见。
英国门科红外光幕采用81或194束交叉光束扫描模式，在不同距离自动多级调整红外发射强度及红外接收增益，并采用经特征频率调制的红外发射光束及具有 100,000lux 光饱和度的红外接收管，从而能大大增强红外光幕的灵敏度，降低红外光幕不动作的可能性。
电梯光幕灵敏度(四)
电梯光幕的原理性能和检测方法分析
[摘 要]电梯是经济社会飞速发展的重要产物，在人们的日常生活中也逐渐占据了日益重要的地位。在电梯出入口，通常需要将电梯光幕作为安全保护装置，这一装置在当前国内尚无统一的质量检验方法，导致在质量上多呈参差不齐的状态。本文特立足于电梯光幕的原理性能，对其检测方法做出了相应分析，仅供参考。 [关键词] 电梯光幕；原理性能；检测方法
中图分类号：TU855 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）08-0305-01
前言
电梯作为一种现代化科技产物，为人们的生活提供着较大的便利条件。但在电梯普及率日益升高的当前，许多电梯安全事故也层出不穷，对人们的人身安全及财产安全构成了一定威胁。因此，如何加强电梯光幕的检测准确性，提高电梯的安全性，便成为一个亟待解决的重要问题。为实现电梯光幕灵敏度、安全性的提升，本文特对电梯光幕的原理性能及检测方法进行了深入研究，现总结如下。
1.电梯光幕的原理性能概述
1.1电梯光幕的原理
组成电梯光幕的三个部分分别为红外发射器、接收器、电源与输出控制器，其主要原理在于对光电感应进行利用，由此形成电梯门安全保护装置，用以避免电梯失控、夹人等不良事件的产生[1-2]。在电梯光幕发射端内，存在着数个红外发射管，发射接收管可在MCU的控制作用下呈依次打开状态，多个接收头可同时接收同一个发射头射出的光线，即为多路扫描。扫描过程中，如其中任意光束受到阻挡，光电转化也因此产生障碍，导致对光幕判断形成遮挡，并将开关量或高低电平作为中断信号输出。通过上述方式对电梯的轿门区域进行扫描，可形成红外线保护装置，而在控制系统收到中断信号的情况下，开门信号也可立刻输出，电梯轿门的关闭过程即可停止。基于电梯光幕的上述原理，通常情况下，当电梯轿门警戒区域存在乘客或阻挡物时，电梯门将无法关闭，直至警戒区域不存在人或物后，电梯门方可关闭，由此形成安全保护作用。
1.2 电梯光幕的性能
（1）最大有效探测距离。在电梯光幕中，最大有效探测距离发射装置及接收装置均位于同一个空间平面，且该平面不存在外界红外光源及反射红外光线[3-4]。通常情况下，光幕可对发射装置的透镜表面之间最大距离进行持续性的有效探测。电梯的一般开门宽度约控制在2.5米左右，而电梯光幕的最大探测距离需大于这一宽度，以3米左右为宜。
（2）响应时间。响应时间可作为电梯光幕响应速度的重要衡量指标，计算时往往可精确至毫秒。以光束线被阻断的时间为始，以光幕向继电器触点、逻辑电平的输出时间为终，这一过程中的所耗时间即为光幕的遮光响应时间。
（3）安装允差。安装允差的设置应以不影响光幕的正常运行为前提，并在进行安装时，将发射、接收等装置的误差范围控制在合理的值域之内。安装允差即指上述装置在安装过程中所允许出现的最大误差，其中，倾斜允差应当采用角度单位，垂直、水平方向允差应当以长度为单位，并精确至毫米。
（4）工作可靠性。工作可靠性即指电梯光幕在运行过程中的失效次数。通常情况下，电梯光幕在带额定负载开展探测工作的情况下，100万次内的探测失效次数应当控制在4次以下的范围之内。
（5）抗光干扰。抗光干扰即指电梯光幕在运行过程中，对太阳光、频闪光、荧光、白炽光等光线辐射进行对抗。通常情况下，太阳光对于电梯的实际干扰频率最高，需以光幕进行抵抗，以保障电梯的正常运行。
2.电梯光幕的检测方法
2.1 检测设备
对电梯光幕进行检测时，通常以专门的试验装置或等效试验台架为检测设备。以电梯光幕综合性能测试装置机械为例，该装置由各种限位开关、导轨、滑轮、伺服电机等部分组成，可与多种型号的电梯光幕相适应，且测试的最大有效探测距离约在5.5米左右，具有自动调节、抗光源干扰等功能，具有较高检测价值。
2.2 测试环境
对电梯光幕进行检测时，需将试验场所设于没有电磁辐射源与热辐射源的区域，并确保顶高在3米以上。除此之外，还需将试验环境的湿度、温度、气压等参数控制在合理范围内，并将照明光源与接收装置的最小距离控制在2米以上。
2.3 检测方法
基于电梯光幕检测项目较多的特性，应当以试验装置的使用说明书为基准，对各项目进行逐一检测。例如，测试光幕相应时间时，应首先将光幕输出信号、开关信号与双通示波器进行连接，并对遮光物位置开关进行调节。随后，遮光物在光幕工作区进行往返停留，并以遮光物进入检测区域的时间为始，以电梯光幕输出时间为终，对两个阶跃信号的时间差进行读取，由此对光幕的响应时间进行判断。
3.结束语
综上所述，电梯光幕是可对电梯运行性产生重要影响的关键部位，需对其原理性能及检测方法予以足够重视。进行电梯光幕检测时，应当充分立足于其实际原理，并对可能存隐患的因素进行大力排查，由此促进电梯光幕质量的整体提升，对电梯运行的安全性形成保障。
参考文献
[1]何永胜，罗志群.电梯光幕的原理性能和检测方法[J].中国科技纵横，2013（20）：168-169.
[2]郑松鹤，吴振，刘鸣.一种电梯光幕保护系统的设计[J].电脑与电信，2014（03）：54-56.
[3]韩树新，马舜，李忠.城市电梯应急救援体系及机制研究[J].中国安全生产科学技术，2013，9（02）：145-150.
[4]王文，钱江.有限差分法模拟电梯悬挂系统横向受迫振动[J].振动工程学报，2014，27（02）：181-185.
电梯光幕灵敏度(五)
电梯光幕的原理性能和检测方法
【摘 要】 电梯光幕作为电梯出入口的安全保护装置，对乘客的安全起到重要的保护作用，基于目前国内没有专门的国家标准及检验方法，其产品质量良莠不齐，因此本文主要从电梯光幕结构和工作原理，电梯光幕的技术标准，电梯光幕的产品性能要求三方面的光幕原理性能进行探究， 并在此基础上研究针对电梯光幕行业的统一检测方法。 【关键词】 光幕 技术标准 检测方法
电梯作为现代建筑中不可缺少的交通运输工具，已与人们的日常生活息息相关。随着电梯的大量使用，电梯安全事故越来越受到公众的关注，其中电梯关门过程中夹人或撞击货物的事故发生较多，日益引起关注。早期的电梯门安全保护装置普遍采用安全触板开关，这种保护装置灵敏度低、反应迟钝，使用过程中需要撞击到乘客才起作用，更无法识别乘客的衣裙、提兜等轻柔之物。现在较为普遍使用的是专用的电梯光幕。
1 电梯光幕结构和工作原理
电梯光幕是一种利用光电感应原理而制成的电梯门安全保护装置，由安装在电梯轿门两侧的红外发射器和接收器和电源与输出控制器三大部分组成。光幕发射端内有若干个红外发射管，在MCU的控制下，发射接收管依次打开，一个发射头发射出的光线被多个接受头接收，形成多路扫描。通过这种自上而下连续扫描轿门区域，形成一个密集的红外线保护光幕。当其中任何一束光线被阻挡时，由于无法实现光电转化，光幕判断有遮挡，因此输出一个中断信号。这个中断信号可以是开关量的信号，也可以是高低电平的信号。控制系统接到光幕给的信号后，立即输出开门信号，轿门即停止关闭并反转开启，直至乘客或阻挡物离开警戒区域后电梯门方可正常关闭，从而达到安全保护目的，这样可避免电梯夹人事故的发生。
光幕的一边等间距安装有多个红外发射管，另一边排列着红外接收管，每一个红外发射管都对应着若干个红外接收管。当红外发射管发出的调制信号（光信号）能顺利到达红外接收管。红外接收管接收到调制信号后，进行光电转换，而在有障碍物的情况下，红外发射管发出的调制信号（光信号）不能顺利到达红外接收管，这时该红外接收管接收不到调制信号，从而无法进行光电转换。这样，通过对内部电路状态进行分析就可以检测到物体存在与否的信息。
电梯光幕分直线扫描方式和交叉扫描方式，在直线扫描模式下，单片机每次向发送端和接收端发送相同的通路选择信号，即第一路发第一路收、第二路发第二路收、…第十五路发第十五路收、第十六路发第十六路收。而在交叉扫描模式下，单片机每次向发送端和接收端发送不同的通路选择信号。即第一路发第二路收、第二路发第一路收、……第十五路发第十六路收、第十六路发第十五路收。相比之下，交叉扫描模式对物体的高度测量更为精确，且在检测区域中心1/3处的检测精度最高。最小检测高度可缩至直线扫描模式下的2/3。但是考虑到实际需要，现在普遍使用的都是直线扫描方式的安全光幕。
2 电梯光幕的技术标准
目前我国电梯光幕的生产企业较多，产量也很大，但直到现在还没有专门的国家标准或行业标准，与之较为接近的标准有GB/T 19436.1-2004《机械电气安全电敏防护装置 第1部分：一般要求和试验》（idt IEC61496-1-2004）和GB/T 19436.2-2004《机械电气安全电敏防护装置 第2部分：使用有源光电防护器件（AOPDs）设备的特殊要求》（idt IEC61496-2-2004），下面对这两个标准的对光幕的主要要求做简单的介绍。
GB/T 19436.1-2004《机械电气安全电敏防护装置 第1部分：一般要求和试验》主要规定了用于机械防护的电敏防护装置的设计、制造和试验的一般要求，主要包括：
（1）电源：规定了不同供电的光幕的电源的适用范围，如采用换能装置供电的光幕其电源电压范围为0.9～1.1倍额定电压。（2）使用环境温度和湿度。（3）电骚扰，包括电源电压变动、电压中断、电快速瞬变脉冲群、浪涌冲击、电磁场干扰、传导骚扰、静电放电等。（4）机械环境，包括振动、碰撞、外壳防护等要求。
GB/T 19436.2-2004《机械电气安全电敏防护装置 第2部分：使用有源光电防护器件（AOPDs）设备的特殊要求》规定了使用有源光电防护器件（AOPDs）设备的机械电气安全电敏防护装置的要求，而电梯光幕属于这一类型的设备。该标准的主要要求包括：（1）发射/接收装置允许的偏离角。（2）光电元件工作波长。（3）光干扰，包括不同的干扰光类型及强度。
3 电梯光幕的产品性能要求
由于以上两个标准均为推荐性标准，且部分条款也不是专门针对电梯光幕，电梯光幕因其使用环境的特殊性，其性能参数还有其它一些具体的要求，但目前没有专门的国家标准或行业标准，我们经过对国内外主要电梯光幕的性能参数的研究，归纳其出其主要性能参数。
3.1 光点数、光点间距、光束数和盲区
光点数指光幕的发射和接收光电器件对数，常用的有16点、32点。光点间距指发射装置或接收装置中光电器件的光点中心距离之最大值。光束数是指一个完整的工作周期中，光幕以几种不同方式所形成的光束线的数量总和（如图1所示）。光束数和光点数是两个不同的概念，电梯光幕在设计时利用光的散射性原理，一个发射头发射出来的光在远距离能覆盖到多个个接收头，逐个扫描，这就是所谓的多路扫描。当然最上端和最下端的发射头，都会有几束光由于光线散射的物理原因接收不到。例如，一款光幕的光点数是32，即有32组发射和接收光电器件，每个接收管能收到7个发射管的信号，这样的光束数即为32*7-12=212。
盲区指光幕发射端和接收端之间光束没有经过的区域，在该区域内光幕无法检测到阻挡物。同样光点数的情况下增加光束数可以减小盲区，但要注意光幕的有效光束数是随着发射端和接收端的距离变化而变化的，如下图，TX是发散端，RX是接受端。发射端的红外光是散射出来的。一般来说透镜的设计是角度恒定的，所以当RX处于B处的时候，实现3路扫描；当RX处于C处时实现5路扫描。当RX处于A处时候，只能实现1路扫描，就是所谓的平行光。实际上电梯要夹人，都是在最后的 15～20CM行程中，而这时光幕的有效光束数已经减少，甚至与光点数一致了（如图2所示）。 因此，决定光幕探测性能和成本的主要参数是光点数而不是光束数，一般普通安全等级的光幕只有16个发射、接收头，这样在轿门夹人的最后一段行程，将会有十几厘米的盲区，如果手臂在该区域内不动，还是由可能被夹的，但主要乘客挥一下手臂，肯定能越过盲区，轿门会重开。安全等级高的光幕，有32个发射、接收器件，这样在轿门夹人的最后一段行程，盲区只有不到6厘米，成年人即使手臂不动也不会夹到了。
3.2 最大有效探测距离
最大有效探测距离发射装置与接收装置被置于一个无外界红外光源和反射红外光线的空间平面内时，光幕能持续稳定地有效探测物体的情况下，发射装置的透镜表面与接收装置的透镜表面之间的最大距离。一般电梯开门宽度在2.5m之内，所以大部分电梯光幕的最大有效探测距离为3m。
3.3 安装允差
安装允差指光幕能确保正常工作的情况下，发射装置和接收装置在安装时在垂直、水平、倾斜方向的最大允许偏差，其中垂直、水平方向允差以mm为单位，倾斜允差以角度为单位。
3.4 响应时间
从光束线被确定阻断的那一刻到光幕对外输出（继电器触点或逻辑电平等）信号时所经历的时间为遮光响应时间。响应时间是考核电梯光幕响应速度的参数，通常为毫秒等级。
3.5 抗光干扰
光幕经受太阳光、白炽光、高频电源激发的荧光、频闪光以及来自相同设计的发射元件的辐射时应能正常工作。在电梯实际使用环境中，这种光干扰最大的可能是太阳光，特别是轿门有阳光直射到的电梯。
3.6 工作可靠性
带额定负载进行探测工作100万次，系统探测失效次数N应不大于4 。
4 电梯光幕的检测方法
GB/T 19436.1-2004《机械电气安全电敏防护装置 第1部分：一般要求和试验》中对电梯光幕的一般项目，如电源、电骚扰、振动、碰撞、等给出了具体要求，但对光幕的一些具体的产品性能参数，需要专用的检测设备在专门环境下进行检测。
4.1 检测设备
可采用专用的试验装置或其它等效的试验台架，如我们研制的电梯光幕综合性能测试装置机械部分由铝合金支架，水平错位步进电机，垂直错位步进电机，角度错位步进电机，光栅尺，各种限位开关，伺服电机，导轨和滑轮等组成，如（图3）所示。
该装置能适应各种型号和尺寸的电梯光幕，测试的最大有效探测距离可达5.5m，并可实现垂直方向和水平方向错位距离、角度错位等多个变量的自动调节，再配与干扰光源、响应时间测量的双通示波器等，可以测量电梯光幕的光点数、盲区、有效距离、允许错位、响应时间、光干扰、动作可靠性等全部的项目。
4.2 测试环境
试验场所应为顶高大于3m的室内，四周墙面应无红外光源，无反光镜面，无电磁辐射源和热辐射源。室内照明光源距接收装置的最小距离应始终大于2m。试验环境的温度、湿度、气压等应符合被测试样品的使用环境。
4.3 检测方法
电梯光幕的检测项目较多，各项目可按照试验装置的使用说明书逐一完成，现以光幕响应时间测试为例，简单介绍试验方法：将光幕输出信号接到双通示波器的输入1通道，将遮光物的位置开关信号接到示波器的输入2通道，调节遮光物位置开关，使遮光物能在光幕工作区刚起作用的位置时该开关同时动作。遮光物先退出光幕工作区，再以最高速度运动进入光幕工作区并停留不少于50ms，从示波器读取两个阶跃信号的时间差，就是遮光物进入检测区开始，到电梯光幕输出的时间，也就是光幕的响应时间，该时间一般为几十毫秒，而示波器的精度为1ms，可以满足测试的精度要求。
5 结语
电梯光幕作为电梯出入口的安全保护装置，对乘客的安全起到重要的保护作用，目前国内由于没有专门的国家标准及检验方法，其产品质量良莠不齐。因此，在我国电梯光幕使用量越来越大、产品质量较差的情况下，迫切需要制定电梯光幕的国家或行业标准，建立统一的测试方法，加强对光幕的检验，提高产品质量，保证乘客和设备的安全。
电梯光幕灵敏度(六)
一种电梯门锁回路检测电路的设计
[摘要]现在高层电梯越来越多，电梯在运行中由于或这或那的原因，总不免的会出现一些故障，而结合实际的故障原因分析，诸多的电梯故障中，电梯门锁回路上的故障占很大比例；重要场所中，电梯故障的抢修速度更显得重要。如果能在门锁回路这类故障方面，找到个合适的便捷检测方法，就会使费时费力的排故工作，变得轻松快捷。电梯门锁触点检测电路利用一些基本器件，以低成本，不影响原电梯控制电路为原则，可以直观的看到回路出现故障的楼层位置；该电路一方面可以检测回路中各触点的通断情况，一方面可以检测触点对地不完全短路时的情形，使电梯发生这类故障后，维修人员赶到现场能第一时间知道故障点所在，从而节省大量查巡时间，便于电梯快速恢复正常，提高使用效率。 [关键词] 门锁回路 断点 不完全接地故障 检测
中图分类号： TP273 文献标识码： A 文章编号：
一、电梯门锁回路的电路图和工作原理
图1
该门锁回路串接在安全回路中，当GS、DS1、DS2。。。DSn即轿门与每层门锁触点都导通，且安全回路已导通，此时门锁继电器JMS、JMS1闭合，具备了电梯运行的条件之一。JMS1为辅助继电器，以防止JMS触点粘连不放。由上图可见，只要有一个触点闭合不好，JMS就不会吸合。每个门锁触点有两根线串联着送到机房，这线路经过门锁机械部分，随着门的不断开关震动，加上安装不是很到位，就有可能产生摩擦，损坏电线的绝缘，当电线绝缘损坏不是很严重时，触点对地就会形成不完全短路，尤其是触点两端都形成这样的情况下，会造成相当于门锁短接的危险故障；另一方面触点经常闭合打开，灰尘覆盖，容易形成接触不良，使门锁回路不能导通，影响电梯运行。
二、电梯门锁故障的种类
一般的电梯门锁回路故障方面有以下几点方面：
1.门锁回路断点：或因为人为敲打厅门所致；或三角钥匙使用后没复位好；或因为设备自身线路接点松动、锈蚀、触点氧化造成。
2.门锁回路对地完全不完全短路：因为受潮水浸，磨损等原因。
3.门锁继电器线圈短路或不释放：或机械方面问题，或受潮等原因。
4.门锁回路检修时短接线忘记及时拆除，可能造成人为事故。
5.其它门上的保护设置，如强迫关门装置，门光幕，力矩保护，到位开关，门机，门机变频器，机械方面出现故障等等。
这里从电梯检修角度考虑其中两点；一是门锁回路产生断点故障。二是门锁触点回路出现对地不完全短路现象。
三、光电耦合器的工作原理
光电耦合器具有体积小、重量轻、寿命长、无触点、功耗少、开关速度快，耦合电容小、工作频率范围宽；对输入、输出电信号起隔离作用，一般由三部分组成：光的发射、光的接收及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管（LED），使之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出。这就完成了电―光―电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。
图2
1.光电耦合器PC817的参数 电流传输比：50%（最小值）高隔离电压：5000V（有效值） 符合UL标准 正向电流：50mA 峰值正向电流：1A 反向电压：6V 功耗：70mW 集电极发射极电压：35V 发射极集电极电压：6V 集电极电流：50mA 集电极功耗：150mW 总功耗：200mW 工作温度：-30℃ ～+100℃ 集电极发射极饱和电压：0.1V（典型值）
三、电压比较器的工作原理
检测电路利用电压比较器，检测对地漏电流，触发光耦带动一继电器拖动发光二极管显示故障点。电压比较器是一种常用的集成电路。电压比较器是对两个模拟电压比较其大小，并判断出其中哪一个电压高，它有两个输入端：同相输入端（“+” 端） 及反相输入端（“-”端），有一个输出端Vout（输出电平信号）。另外有电源V+及地（这是个单电源比较器），同相端输入电压VA，反相端输入VB。VA>VB 时，Vout 输出高电平（饱和输出）；VB>VA 时，Vout 输出结果这参考电压是0v（地电平），一般用作过零检测。
图3
1、电压比较器LM324参数 运放类型：低功率 放大器数目：4 带宽：1.2MHz针脚数：14 工作温度范围：0°C to +70°C 3dB带宽增益乘积：1.2MHz 变化斜率：0.5V/μs 增益带宽：1.2MHz 放大器类型：低功耗 电源电压： 最大：32V
电源电压： 最小：3V
四：电梯门锁回路检测电路图和原理
代号说明：GS为电梯轿门门锁触点；DS1---DSn为每层厅门门锁触点；MSJ为门锁回路继电器；OC1---OCn为光电耦合器，其为PC817型号；R为限流分压电阻，R1、R2、R5、R6、R7、R8、R11、R12为1kΩ；R3、R9为510Ω；功率大些1-2w；D1---D2D到Dn为每层门锁触点闭合及对地是否正常时显示所处楼层位置的发光二极管；电压比较器用LM324，J为24v直流继电器。
1.该门锁回路通断及触点对地不完全短路的检测电路是以直流24v电源为例，电路中，仅以一个轿门和一个厅门触点作为检测显示，实际应用中可以根据门触点去叠加相应的检测电路。当GS、DS1...DSn都闭合JMS吸合作为电梯运行的条件之一。工作原理：当门锁各触点闭合正常且无漏电情况，发光二极管D1、D3不亮，但D2、D4会随着门的开关做时亮时灭循环，若有一处一直亮着不灭，则表示该处触点不是闭合状态。D1作为漏电指示，以红光二极管显示红色光亮，当该点二极管发光就表示该点有漏电现象。
图5电路工作过程如下：将对应的门锁触点串联线及接地线分别拉到机房，按图取点连接，当门锁触点对地呈不完全短路，（触点两端出线有可能绝缘磨损对地，但没有完全对地，不足以引起对地保护，即与地之间存在了电阻，此时此触点相当于被短接，如图4，这是危险的。），就有电流经过R2至LM324付端，与LM324正端比较，使LM324输出一个正电位触发光电耦合器OC1，将J1导通，J1常开触点闭合，让D1发光；当故障消失，LM324失去比较，光耦OC1断开，J1断开，D1熄灭。LM324灵敏度很高，弱小的漏电即可产生输出。用光耦是为了驱动继电器J拖动发光二极管，同时还可以控制其它（如报警电路，控制电路，控制电路时：可以使电梯停止运行，但这里仅为了给维修一个提示，不去影响产品的原有设计故没有和原电路衔接。）。 2.当门锁触点有一个地方断开不能恢复，R4没有电流经过，光耦OC2不动作，没输出，则D2经过电源供电，经R5、R6触发点亮；当门锁触点导通，电流经过R4、触发光耦OC2，使其输出一个低电平，D2被短接不亮，因为门锁要时常开关，故该处应该是交替亮灭的，若一直处于亮状态，且电梯门锁回路继电器不闭合，则该处门锁触点以亮状态显示其故障位置。
使用中用一块透明板与一块不透明的板合成，在不透明的板上开孔，将GS、DS1。。。DSn所对应标示的轿门，各层楼等字样对应于开好的孔，把电路上的发光二极管依次放在对应的孔后，漏电保护用红色二极管，通断显示用绿色二极管，这样漏电时红色亮了可以清楚看到哪个点有问题，绿灯亮了不正常（此时门锁继电器不吸合，电梯不运行。），可以知道哪处有断点，能直观的看到门锁方面出现的故障，加以排除，大大缩短排故时间。因为该电路拖动一个继电器，这样又可以延伸该电路，根据需要扩展，如在门锁继电器回路中加入一个此的常闭触点，控制电梯运行，但本着不影响原电路的结构，只是从检修方便考虑，故不做此连接。电路中有个QA按钮，可在使用该电路时开启，不要用时关断，避免此电路长时间通电动作。
指示灯的亮与不亮，其反应各触点通断情况。（当然如前述指示灯在正常状态下轮流亮灭的，一直处于亮状态，门锁继电器不吸合，在没有其它问题时，则可通过此判断故障点。）指示灯状态如下表：（在所有门都关合好后）
指示灯状态 GS轿门触点 DS2一楼厅门触点 DS2二楼厅门触点 。。。。 DSn n楼厅门触点 说明
全不亮 不亮 不亮 不亮 。。。。 不亮 正常
DSn开始亮 不亮 不亮 不亮 。。。。 亮 DSn故障起点
DS3开始不亮 不亮 不亮 不亮 。。。。 亮 DS3故障起点
DS2开始不亮 不亮 不亮 亮 。。。。 亮 DS2故障起点
DS1开始不亮 不亮 亮 亮 。。。。 亮 DS1故障起点
全亮 亮 亮 亮 。。。。 亮 GS故障起点
当GS闭合，电流经R导通OC1使D2不亮，若D1亮，则GS点处有断开，且GS点后面的指示灯都亮，GS是轿门门锁，应先从轿门检查；当然这是在电梯呈现故障的情况下；
当GS、DS1闭合，则D2、D4不亮，表示轿门和一楼门锁回路正常；若D4亮，则该点后面的指示灯都亮，那么轿门是好的，就是一楼厅门门锁有问题，应从一楼查起；以此类推，GS到DSn中任意一点处后面的指示灯亮，则表示该点为故障起始点所在，一般故障点不会有两个以上，这样根据电路板上显示楼层的指示灯，可直观看到故障点在哪层，直接去相应楼层检查，会大大缩短寻找门锁回路故障点的时间，提高检修速度，使电梯不因为这些小故障而耽搁多少时间。
结 论：电梯门锁回路的检测电路电路制作好后，经过一段时间的使用，维修人员反应效果较好，尽管这类电梯故障不是很高难的技术问题，但对于在现场检修的人来说，方便，速度，省力都有了很大的改善，使维修人员面对很多台电梯的维保工作时，不至于因为此类故障耽搁多久。对日益竞争激烈的电梯产品，在维保质量所涵盖的一些内容上也可以起到一定帮助。此电路的制作，在更多楼层时，需要电源上的补充，最好用恒流源；有条件的话，可以在工艺装配上进一步改进。
参考文献：
[1]、曲维本/刘铁墉、光电耦合器的原理及其在电子电路中的应用、国防工业出版 社、1981
[2]、半导体集成电路电压比较器测试方法的基本原理、中国标准出版社、1997
[3]、刘澈主编、电子电路基础、天津、天津科学技术出版社、1981
本文来源：http://www.zhuodaoren.com/shenghuo375205/
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