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基于光电探测技术的电梯安全设备研究及设计

作　者: 金国烈
导　师: 赵英杰；刘学东
学　校: 长春理工大学
专　业: 光学工程
关键词: 探测器阵列激光超速检测电梯安全
分类号: TN249
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 2次
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内容摘要

根据现有电梯结构和安全设备的研究,本文提出了应用激光器、一维光电探测器阵列及信号处理系统组成的电梯超速检测方法,并在模拟系统上进行了测量。本文中半导体激光器放置在电梯井道顶端,激光束经过准直系统,垂直向下照射安装在轿厢的上表面的一维光电池探测器阵列。为了得到符合要求的发散角,制作了激光准直镜头。电梯运行时,探测器阵列上光斑大小变化造成的光电信号产生时间间隔由放大电路、LM339集成比较器和C8051F300单片机测量,并与规定的时间阈值进行比较。在模拟系统上对电梯不同速度运行和某一刻超速运行等状态下的时间间隔进行了测量。测量结果显示,时间间隔能反应与时间阈值的差别,且电梯速度变化越明显时,系统的测量准确性越高。总体来说,该系统能有效地分辨电梯的超速运行状态。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-13
  1.1 引言  8
  1.2 光电子技术在电梯设备中的应用现状  8-10
  1.3 电梯结构及安全设备  10-11
  1.4 主要研究内容  11-13
第二章理论基础  13-24
  2.1 激光器及输出光特性  13-17
    2.1.1 He-Ne激光器  13-14
    2.1.2 半导体激光器  14-17
  2.2 高斯光束理论  17-22
    2.2.1 高斯光束的传播规律  17-21
    2.2.2 高斯光束准直理论  21-22
  2.3 大气对激光传播的影响  22-24
第三章电梯超速检测系统及激光光斑探测技术  24-30
  3.1 激光光斑探测技术  24-26
  3.2 超速检测方案及系统组成  26-30
第四章模拟测量系统及组件设计  30-52
  4.1 模拟测量系统结构  30
  4.2 激光器的选择  30-33
  4.3 激光准直系统设计  33-39
    4.3.1 准直系统结构分析  33-34
    4.3.2 参数计算及仿真  34-39
  4.4 光电探测器及阵列  39-43
    4.4.1 光电探测器的选择  39-41
    4.4.2 探测器光敏面光照度计算  41-42
    4.4.3 光电探测器阵列设置  42-43
  4.5 光电信号检测及处理  43-49
    4.5.1 光电信号检测  43-46
    4.5.2 光电信号处理  46-49
  4.6 测量结果及分析  49-52
    4.6.1 实验及测量结果  49-51
    4.6.2 误差分析  51-52
第五章总结和展望  52-53
  5.1 总结  52
  5.2 工作展望  52-53
致谢  53-54
参考文献  54-56
硕士期间研究成果  56

基于光电探测技术的电梯安全设备研究及设计

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