检测位置的装置制造方法及图纸

一种检测可以沿预定传输路径移动的物体位置的装置，包括声信号波导；位于可移动物体上的信号输入耦合器，在声信号波导的两端的信号输出耦合器各连接到求值单元，该求值单元确定声信号传播时间和产生表示传输路径上可移动物体瞬时位置的信号，其中校准信号输入耦合器连接到用于校准声信号的校准声信号发生器，该发生器被提供在一个信号输出耦合器上。求值单元，从校准声信号到另一个信号输出耦合器通过的校准路径计算连续确定的位置的校正变量和校准声信号通过校准路径的传播时间。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于检测可以沿预定路径移动的物体位置的装置。该装置可用于控制电梯轿厢(lift cage)或类似物的位置并由此根据楼层确保其在预定的位置停止。欧洲专利0 694 792公开了一种该类型的用于检测可移动物体位置的装置具有声信号波导和一种把声信号耦合到声信号波导的信号输入耦合器，该声信号波导沿传输路径延伸并具有预定、均匀的声音传播速度，该信号输入耦合器连接到信号发生器并位于可移动物体上。在这种情况下，信号输出耦合器被安置在声信号波导的两端并且每个信号输出耦合器连到一计数器，这两个计数器由时钟发生器定时并被连接到减法器该减法器用于该两个计数器的输出信号。可以由求值单元处理减法器的输出信号以形成表示传输路径上可移动物体的瞬时位置的信号，减法器的输出信号作为来自一点的声耦合信号的传播时间差的测量值，在该点声信号耦合到信号输出耦合器。信号输入耦合器以大于声音从传输路径的一端到另一端的传播时间的信号空间(signalspacing)操作。通过求值单元和在其内部实现的计算算法，赋予从声音输入耦合器到声音输出耦合器的传播时间测量的一个位置值。特别在电梯结构中，由每层的同平面层的点校准求值单元，在该点向每层赋予计算算法(algorithm)的结果而该电梯位置与该数值有关。由于在建筑物和/或声信号波导长度方面由温度引起的变化，或作为温度和扩散影响的结果引起声信号波导中声音速度变化，而，在同平面层的点(flush level point)和通过校准的有关数值之间的赋值被偏移。德国专利3 608 384还公开了一种方法，在通过确定声脉冲的传播时间测量所传输的距离时，在测量部分侧提供校准(calibration)部分，以使能把传播时间的测量结果转换成尽可能精确的传输长度。但是，将测量和校准部分在物理上彼此分开的情况，是为了实际的测量可与校准测量同时执行。本专利技术的目的是提供一种检测可以沿预定路径移动的物体位置的装置，通过该装置可以简单和精确地在很长的传输路径上将可移动物体移动到预定的位置。从下面和权利要求书的描述中，本专利技术的其它目的、实施例和优点将变得更加明显。一种根据本专利技术检测可以沿预定传输路径移动的物体位置的装置包括声信号波导，该声信号波导沿传输路径延伸并具有预定、均匀的声音传播速度；位于可移动物体上的信号输入耦合器，用于把定时的声信号耦合到声信号波导，安置在声信号波导的两端的信号输出耦合器并且各被连接到求值单元，该求值单元用于确定一位置的声信号传播时间差在该位置声信号耦合到信号输出耦合器和用于产生表示传输路径上可移动物体瞬时位置的信号，其中校准信号输入耦合器(calibration signal input coupler)，连接到用于校准声信号的校准声信号发生器(calibration acoustic signal generator)，该校准信号输入耦合器被提供在一个信号输出耦合器上，该求值单元(evaluation unit)从该校准声信号到另一信号输出耦合器所经过的校准路径(calibration path)计算连续确定的位置的校正变量(correction variable)和计算校准声信号通过校准路径的传播时间。参照附图中示意说明的优选实施例将更详细地解释本专利技术。附图说明图1表示根据本专利技术示意的检测位置的装置；图2表示涉及传输操作中来自图1装置的信号的时序图；图3表示涉及校准过程中来自图1装置的信号的时序图。可专门用于检测电梯轿厢位置的用于检测位置的装置，包括例如钢轨或特别是金属线的沿预定传输路径延伸的声信号波导1，例如电梯轿厢的可移动物体2可以沿该传输路径往返移动。具有预定、均匀声音传播速度的声信号波导1在两端以制动方式被夹持或固定在制动夹持件或固定件(dampingclamp or mounting)3。可移动物体2携带一信号输入耦合器4该耦合器4经信号匹配电路4′连接到例如为振荡器的信号发生器5。特别是电感操作的信号输入耦合器4把包括从信号发生器5周期接收的同步脉冲S的声信号耦合到声信号波导1。同步脉冲S具有大于声信号从声信号波导1的一端到另一端的传播持续时间的时钟周期。另外，信号输入耦合器4耦合附加脉冲M，特别是在同步脉冲S的每个时钟周期期间的大量的附加脉冲M。附加脉冲M的时钟周期是沿传输路径方向实现例如用于刹车和移动物体2到准确位置所需的距离分辨率。标记同步脉冲，即在求值期间可以区别于附加脉冲M。可以这样进行该标记(marking)，例如通过其时钟周期是附加脉冲M时钟周期的适当倍数，另外通过其相对于附加脉冲M的时间偏移，例如，参照图2第一行由信号发生器5产生的脉冲串的一半时钟周期。然后，每种情况下预定数目m的附加脉冲M跟随同步脉冲S。但是，也可以用其它方式进行该标记，因此同步脉冲S可以通过调制脉冲宽度、脉冲高度等区别于附加脉冲M。要耦合的同步和附加脉冲S、M可以是例如单脉冲或脉冲串、或周期频移键控的短电磁脉冲。每种情况下，信号输出耦合器6安置在声信号波导(accovstic signalwaveguide)1的两端。该信号输出耦合器最好是压电信号输出耦合器，但也可以使用电感或电容操作的信号输出耦合器。每个信号输出耦合器(signal output coupler)6连接到信号匹配电路7，每种情况下信号匹配电路7的输出线通向计数器8。由例如是振荡器的时钟发生器9为两个计数器8定时。时钟发生器9的时钟周期远远低于声音从声信号波导1的一端到另一端的传播时间，并根据期望的路径测量分辨率来选择。两个计数器8的输出馈送到减法器10，减法器10形成两个计数器8的输出信号的差值，并把其馈送到例如一个微处理器的一求值单元(evaluationunit)11，在求值单元11中求值减法器10的输出信号。同步脉冲S用于向求值单元11表示下一对附加脉冲属于彼此相关，即各第n个(也就是说第1、第2、第3等)，附加脉冲M在各同步脉冲S之后不同的时间Ta和Tb到达两个信号输出耦合器6(图2标为A和B)，为了求值单元11可以检测或确定相关附加脉冲M之间的相关绝对时间差Ta-Tb＝ΔT，和因此物体2的位置。主要进行关于附加信号M用于检测该位置的求值，但是在这点上也可以求值同步脉冲S，尤其是首先(但不排它)当特别标记不同的第m个附加脉冲以使以这种方式用作同步脉冲S时。如果可移动物体2位于信号输出耦合器6之间的中心，则两个计数器8的输出相等并且它们的差为零。如果物体2(在垂直路径的情况下)在中心之上，则连接到上面的信号输出耦合器6的计数器8的输出小于另一个的输出。由减法器10确定的在声信号波导1中彼此相关附加脉冲M的传播时间差和声信号波导1的已知声速给出了可移动物体2距中心的距离。因此，如果可移动物体2位于中心的下面，则时间差具有不同的符号，所以也能知道可移动物体2是位于中心之上或之下，也就是说因此可以计算可移动物体2的精确位置。由求值单元11产生的数字或模拟位置信号可用于跟踪控制。求值单元11的监视电路12(watchdog)可用于简单监视测量路径，在输入耦合信号的整个时间输入耦合是恒定的。在存在损害的情况下能衰减声信号波导1的信号，此时由减法器10确定的时间差超过了预定值，监视电路12对比响应以便触本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测可以沿预定传输路径移动的物体（２）的位置的装置，包括：声信号波导（１），该声信号波导沿传输路径延伸并具有预定、均匀的声音传播速度；位于可移动物体（２）上的信号输入耦合器（４），用于把定时的声信号耦合到声信号波导（１），在 声信号波导（１）两端的信号输出耦合器（６）各被连接到求值单元（１１），该求值单元用于确定来自一位置的声信号传播时间差在该位置声信号耦合到信号输出耦合器（６）和用于产生表示传输路径上可移动物体（２）瞬时位置的信号，其特征在于校准信号输 入耦合器（４）连接到用于校准声信号的校准声信号发生器（１３）该发生器（１３）被提供在一个信号输出耦合器（６）上，求值单元（１１）从该校准声信号到另一信号输出耦合器（６）所经过的校准路径计算连续决定的位置的校正变量（ｃｏｒｒｅｃｔ ｖａｒｉａｂｌｅ）和计算校准声信号在该校准路径上的传播时间。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：赫尔曼赫普坎，
申请(专利权)人：KA施莫沙尔公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]