现代电梯作为垂直交通的核心设备,其安全性与运行效率依赖于多种传感器的精密协作。这些传感器分布在电梯井道、轿厢、门系统等关键位置,实时监测数据并反馈至控制系统。本文将系统梳理电梯系统中常见的传感器类型及其功能,为行业从业者及技术爱好者提供参考。
一、平层传感器:精准停靠的关键
平层传感器(Levepng Sensor)是电梯实现准确停靠的核心部件。当电梯到达目标楼层时,该传感器通过检测井道内的磁条或光栅信号,向控制系统发送位置校准指令。常见的平层传感器包括:
磁感应式传感器:利用永磁体与霍尔元件配合,检测轿厢位置;
光电式传感器:通过红外线或激光信号识别井道标记;
编码器:安装在曳引机上,通过计算曳引轮旋转圈数确定轿厢位移。
这类传感器精度可达毫米级,确保电梯门与楼层地面完全对齐,避免乘客绊倒风险。
二、门机传感器:安全开闭的守护者
电梯门的开闭动作依赖多组传感器协同工作:
光幕传感器(Safety Light Curtain)
由发射端和接收端组成,在门缘形成红外光束矩阵。若探测到障碍物遮挡光束,门机立即停止关闭并反向开启,防止夹伤。
门锁状态传感器
采用微动开关或磁接近开关,确认门扇完全闭合后电梯才能启动运行。
防扒门传感器
通过压力感应或位移检测,识别非正常外力开门行为,触发紧急制动。
据统计,全球80%的电梯事故与门系统故障相关,此类传感器大幅降低了安全风险。
三、称重传感器:超载保护的核心
电梯超载可能引发钢丝绳断裂或电机过载,称重传感器(Load Cell)通过以下方式实现载重监测:
应变片式传感器:安装在轿厢底部支撑结构,将重量转化为电信号;
液压式传感器:用于货梯,通过油压变化计算载荷;
电容式传感器:检测轿厢地板形变,适用于无机房电梯。
当载重超过额定值85%时,传感器触发预警;达到100%时,电梯停止响应召唤指令,直至载重恢复正常。
四、速度与加速度传感器:运行状态的晴雨表
编码器(Encoder)
与曳引机主轴直连,实时反馈电机转速,控制系统据此调整变频器输出频率。
加速度计(Accelerometer)
监测轿厢启动、制动时的加速度变化,确保符合ISO 18738标准(加速度≤1.5m/s²,加加速度≤3m/s³)。
钢丝绳张力传感器
通过应变片检测多根钢丝绳的受力均衡性,预防因单绳断裂导致的倾斜风险。
此类数据还可用于预测性维护,例如通过振动频谱分析判断轴承磨损程度。
五、紧急按钮与报警传感器
紧急呼叫按钮传感器
轿厢内的紧急按钮内置触点开关,按下后触发蜂鸣器并接通监控中心。
井道气体传感器
检测井道内烟雾或可燃气体浓度,联动消防系统启动排烟模式。
轿厢通风传感器
监测CO₂浓度与温湿度,自动启闭通风设备,提升乘坐舒适度。
六、温度与振动传感器:故障预防的前哨
电机温控传感器:PT100热电阻实时监测曳引机绕组温度,超过阈值时强制冷却;
导轨振动传感器:压电式探头检测导轨横向位移,诊断导轨安装偏移或变形;
变频器散热传感器:确保IGBT模块工作温度≤85℃,延长设备寿命。
七、未来趋势:智能化与物联网融合
随着IoT技术的发展,电梯传感器正朝着以下方向演进:
自诊断传感器:内置MCU芯片,可分析数据异常并生成故障代码;
无线传输传感器:采用LoRa或NB-IoT协议,减少井道布线复杂度;
多传感器融合:通过AI算法交叉验证数据,降低误报率。
从机械式开关到智能传感网络,电梯传感器的演进史折射出工业自动化水平的飞跃。了解这些传感器的名称与原理,不仅有助于提升维保效率,更能为电梯设计创新提供思路。随着5G、边缘计算等技术的渗透,未来电梯将依托更精密的传感体系,实现“零故障”运行愿景。