CN105308425A - 电梯制动力和距离传感器 - Google Patents

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Abstract

具有嵌入的传感器装置的电梯制动系统和电梯制动衬垫，以检测电梯制动系统和电梯制动衬垫的相关参数。

Description

电梯制动力和距离传感器
技术领域
本发明涉及电梯制动器和电梯制动衬垫，具体地，涉及允许确定电梯制动器和电梯制动衬垫状态的基本参数的电梯制动器和电梯制动衬垫。
背景技术
对于电梯制动系统的用户重要的是需要了解已知电梯制动系统的状况、它现在正怎样有效地运行以及何时需要检修。换言之，对于用户重要的是其依赖于电梯制动系统的功能和性能。为了监测电梯制动系统，需要检测、测量、处理和分析许多不同的物理参数。使用通常的传感技术来设计和建造这样的传感器系统将是相当复杂的，体积较大，并且还可能是高成本的。电梯制动系统的一个重要的物理参数是实际施加的电梯制动力，该电梯制动力是机械力，使用该机械力电梯制动衬垫被“压”靠在电梯制动盘或电梯制动鼓上。不仅剩余的寿命，电梯制动衬垫和电梯制动盘/鼓等的几何形状也可能是相关参数。
发明内容
本发明提供一种改进的电梯制动器和改进的电梯制动衬垫，根据独立权利要求的主题，其允许在运行期间可靠地分析电梯制动器的状况和电梯制动衬垫的状况。其它实施例包括在从属权利要求中。
根据示例性的实施例，提供一种电梯制动器，其包括底盘结构、能够在底盘结构上移动的移动结构、具有第一摩擦表面的第一电梯制动元件、具有第二摩擦表面的第二电梯制动元件以及控制和评价单元，其中，第一电梯制动元件和第二电梯制动元件中的一个可移动地安装至底盘结构上，并且第一电梯制动元件和第二电梯制动元件中的另一个安装至移动结构上，其中，第一电梯制动元件和第二电梯制动元件被设置为在第一摩擦表面朝向第二摩擦表面的情况下被压向彼此，其中，第一电梯制动元件和第二电梯制动元件中的至少一个包括具有摩擦表面的磨损层、磁场产生装置和磁场传感装置，其中，控制和评价单元适于驱动磁场产生装置，以在磨损层中产生磁通量，并且控制和评价单元适于基于从磁场传感装置接收的信号确定电梯制动器的状况，尤其是磨损层的状况。
因此，电梯制动器和电梯制动衬垫的状况可以被分别分析。一个电梯制动元件(例如电梯制动衬垫)可以可移动地安装至底盘结构上并且可以被压向安装至移动部件上的另一个电梯制动元件。另一个电梯制动元件可以是电梯制动盘或鼓，而所述一个电梯制动元件可以分别是用于电梯制动盘和鼓的电梯制动衬垫。移动部件可以进行旋转运动或直线运动或其组合。电梯制动器的状况、尤其是磨损层的状况可以包括施加在摩擦表面之间的力、摩擦表面之间的距离、电梯制动元件相对彼此的运动、磨损层的磨损，但不限于此。电梯制动元件(至少一个可以为电梯制动衬垫)之间的力以及电梯制动器的移动部件和固定部件相对于彼此的几何形状可以影响磁场产生装置产生的磁场和/或磁通量。磁场的改变可以被用来分析施加给电梯制动器的力或分析例如电梯制动衬垫与电梯制动盘或鼓之间的距离。然而，还可以检测所述元件相对于彼此的运动和例如由磨损引起的几何形状的改变。
根据示例性的实施例，第一元件和第二元件中的一个包括通量集中器，并且磁场产生装置包括围绕通量集中器缠绕的磁场产生线圈装置，并且其中，控制单元适于驱动磁场产生线圈装置，以在通量集中器中产生磁通量。
因此，通量可以被集中并且磁场可以被很好地限定用于测量目的。特别地，磁场强度可以集中在用于测量目的相关的位置。成围绕通量集中器缠绕的线圈形式的磁场产生器允许产生交替的通量。
根据示例性的实施例，磁场传感装置包括围绕通量集中器缠绕的传感线圈装置。
因此，可以提供简单且有效的构造。通量集中器以及磁场产生线圈和传感线圈装置可以在例如将其嵌入磨损层中之前预先制造。应该注意的是，还可以使用永磁体代替磁场产生线圈，其与通量集中器对齐。然而，这仅提供了静态的磁场。不管磁场产生元件的类型，也不管是否提供通量集中器，可以使用其它类型的磁场传感器，例如，霍尔效应传感器、MR传感器或GMR传感器。
根据示例性的实施例，通量集中器的至少一部分设置在磨损层中，其中，通量集中器的至少一个极面与第一电梯制动元件和第二电梯制动元件中的一个的摩擦表面平齐，其中，第一元件和第二元件中的另一个的摩擦表面包括面向通量集中器的至少一个极面的铁磁表面。
因此，可以确定对应于磨损层的摩擦表面的极面与例如电梯制动盘或电梯制动鼓的另一个电梯制动元件之间的距离以及作用在第一电梯制动元件与第二电梯制动元件之间(特别是第一摩擦表面与第二摩擦表面之间)的力。在电梯制动器断开的情况下，即具有磨损层的电梯制动衬垫与电梯制动盘有一定的距离的情况下，通量集中器不接触电梯制动盘/鼓的铁磁表面，以使得装置通量集中器和另一电梯制动元件的铁磁表面的磁性较差。然而，在电梯制动器闭合的情况下，由于通量集中器接触相对元件的铁磁表面，所以磁性较好。因此，可以基于变化的通量确定与磨损层的摩擦表面平齐的极面与铁磁表面之间的距离。
根据示例性的实施例，控制和评价单元适于基于从磁场传感装置接收的信号强度来确定垂直地作用在第一元件和第二元件中的一个的摩擦表面以及第一元件和第二元件中的另一个的摩擦表面上并且作用在第一元件和第二元件中的一个的摩擦表面与第一元件和第二元件中的另一个的摩擦表面之间的机械力。
通量集中器和铁磁表面的磁路的磁性在增大极面与铁磁表面之间(即第一电梯制动元件与第二电梯制动元件之间)的力时进一步改进。这个方面可以用于基于通量确定作用在电梯制动元件上的力。
根据示例性的实施例，通量集中器的至少一部分设置在磨损层中，其中，通量集中器的至少一个极面与磨损层的摩擦表面间隔开，至少除非直至达到磨损层的最大磨损。
因此，当电梯制动器被激活时，即摩擦表面压向彼此时，可以确定极面与另一个电梯制动元件(例如电梯制动盘或电梯制动鼓)的摩擦表面之间的距离。该距离可以对应于磨损层的最大磨损，以使得同时确定的距离为剩余的磨损。因此，该传感器可以被用来监测电梯制动衬垫的寿命。
根据示例性的实施例，提供一种电梯制动器，其包括底盘结构、能够在底盘结构上移动的移动结构、具有第一摩擦表面的第一电梯制动元件、具有第二摩擦表面的第二电梯制动元件以及控制和评价单元，其中，第一电梯制动元件和第二电梯制动元件中的一个可移动地安装至底盘结构上，并且第一电梯制动元件和第二电梯制动元件中的另一个安装至移动结构上，其中，第一电梯制动元件和第二电梯制动元件被设置为使用第一摩擦表面和第二摩擦表面被压向彼此，其中，第一电梯制动元件和第二电梯制动元件中的至少一个包括具有摩擦表面的磨损层、至少部分地设置或嵌入在磨损层中的通量集中器、围绕通量集中器缠绕的磁场产生线圈装置和围绕通量集中器缠绕的磁场传感线圈装置，其中，通量集中器的至少一个极面与第一电梯制动元件和第二电梯制动元件中的一个的相应的摩擦表面平齐，其中，第一电梯制动元件和第二电梯制动元件中的至少另一个包括作为摩擦表面的铁磁表面或表面层，该铁磁表面或表面层面向通量集中器的至少一个极面，其中，控制和评价单元适于驱动磁场产生线圈以在通量集中器中产生磁通量，其中，控制和评价单元适于基于从磁场传感装置接收的信号确定所述一个的磨损层与第一元件和第二元件中的另一个的摩擦表面之间的力。
因此，可以确定与磨损层的摩擦表面处于相同水平高度的通量集中器的极面与另一个电梯制动元件的摩擦表面之间的距离。应该强调的是，第一摩擦表面和第二摩擦表面实际上具有不同的材料，所述摩擦表面中的仅一个(即磨损层的那个)适于具有磨损或磨耗。另一摩擦表面(例如金属的电梯制动盘或鼓)基本上不具有磨损或磨耗。另一摩擦表面或表面层(例如位于电梯制动盘或电梯制动鼓上)可以具有铁磁材料，以不仅用作摩擦表面或相对的电梯制动元件，还用作用于影响磨损层中产生的通量和/或磁场的影响元件。
根据示例性的实施例，第一电梯制动元件和第二电梯制动元件中的至少一个包括：至少部分地设置在磨损层中的第二通量集中器、围绕第二通量集中器缠绕的第二磁场产生线圈装置、围绕第二通量集中器缠绕的第二磁场传感线圈装置，其中，第二通量集中器的至少一个极面与第一元件和第二元件中的一个的相应的摩擦表面间隔开，其中，第一元件和第二元件中的另一个包括作为摩擦表面的铁磁表面，该铁磁表面面向第二通量集中器的至少一个极面，其中，控制和评价单元适于驱动第二磁场产生线圈装置以在第二通量集中器中产生磁通量，其中，控制和评价单元适于基于从第二磁场传感装置接收的信号确定第一摩擦表面和第二摩擦表面接触时第二通量集中器的至少一个极面与第一元件和第二元件中的另一个的摩擦表面之间的距离。
因此，可以确定电梯制动器的三个基本参数。第一通量集中器允许在电梯制动器未被激活(即未闭合)的情况下确定两个摩擦表面之间的距离。此外，第一通量集中器允许在电梯制动器被激活(即闭合)的情况下确定电梯制动力。第二通量集中器允许在电梯制动器被激活(即闭合)的情况下确定磨损层的厚度以及由此确定电梯制动元件或电梯制动衬垫的寿命。
根据示例性实施例，通量集中器是具有第一腿部和第二腿部的轭，其中，传感线圈装置包括围绕通量集中器的第一腿部缠绕的第一反馈线圈和围绕通量集中器的第二腿部缠绕的第二反馈线圈。
因此，通量集中器可以形成为轭，并且可以具有与另一摩擦表面相对的两个极面。同时，通量集中器的两个腿部允许设置两个传感线圈，该两个传感线圈可以显著地改进装置的传感特性。应该注意的是，成轭形式的集中器也可以仅具有围绕集中器缠绕的一个传感线圈。
根据示例性的实施例，磁场产生装置的驱动线和磁场传感装置的信号线中的至少一个设置在磨损层中，以使得：当达到磨损层的最大磨损时，磁场产生装置的驱动线和磁场传感装置的信号线中的所述至少一个由于磨损而中断或开始与另一摩擦表面(即电梯制动盘或电梯制动鼓)电接触。
因此，可以通过监测磁场产生器或传感器的运行来检测寿命的终点。如果检测到产生器和传感器中的一个不再工作，那么相应的电线由于磨损而被中断。该监测可以由控制和评价单元进行。应该注意的是，甚至可以检测该电线与相对的电梯制动元件的表面之间的电接触。相对的元件的表面可以例如为金属的，例如如上所述的铁磁金属。电梯制动器的持久使用将避免可能为电绝缘的任何腐蚀。因此，相对的表面可以被视为导电表面，以使得甚至可以容易地检测驱动线和信号线中的一个的接触。
根据示例性的实施例，通量集中器由具有磨损特性的材料制成，以使得磨损层的材料和该通量集中器对应地磨损。
因此，通量集中器的材料将不会妨碍一方面的磨损层的摩擦表面与另一方面的另一电梯制动元件的摩擦表面之间的摩擦特性。特别地，通量集中器将不会影响或破坏相对的电梯制动元件(例如电梯制动盘或电梯制动鼓)的摩擦表面。
根据示例性的实施例，提供一种电梯制动衬垫，其包括具有摩擦表面的磨损层、至少部分地设置在或嵌在磨损层中的通量集中器以及围绕通量集中器缠绕的磁场产生线圈装置，其中，通量集中器的至少一个极面与摩擦表面平齐，其中，电梯制动衬垫适于用在电梯制动器中，以允许基于通量集中器中产生的磁通量确定磨损层的状况。
因此，可以在电梯制动器中使用电梯制动衬垫，以允许基于通量集中器中产生的磁通量确定电梯制动衬垫与例如电梯制动盘或电梯制动鼓之间的距离，并且还允许基于通量集中器中产生的磁通量确定在激活电梯制动器时施加给电梯制动衬垫的力。此外，可以检测电梯制动衬垫的寿命的终点。应该注意的是，如上所述的磁场传感装置还可以嵌入磨损层中。
根据示例性的实施例，提供一种电梯制动衬垫，其包括具有摩擦表面的磨损层、至少部分地设置在磨损层中的通量集中器以及围绕通量集中器缠绕的磁场产生线圈装置，其中，通量集中器的至少一个极面与摩擦表面间隔开，其中，电梯制动衬垫适于用在电梯制动器中，以允许基于通量集中器中产生的磁通量确定磨损层的状况。
因此，可以将电梯制动衬垫用在电梯制动器中，用于基于通量集中器中产生的磁通量确定磨损层的剩余的磨损和寿命形式的状况。应该注意的是，如上所述的磁场传感装置还可以嵌入磨损层中。
根据示例性的实施例，提供一种电梯制动衬垫，其包括具有摩擦表面的磨损层、至少部分地设置在磨损层中的第一通量集中器、围绕第一通量集中器缠绕的第一磁场产生线圈装置、至少部分地设置在磨损层中的第二通量集中器以及围绕第二通量集中器缠绕的第二磁场产生线圈装置，其中，第一通量集中器的至少一个极面与摩擦表面平齐，其中，第二通量集中器的至少一个极面与摩擦表面间隔开，其中，电梯制动衬垫适于用在电梯制动器中，以允许基于在第一通量集中器和第二通量集中器中的至少一个中产生的磁通量确定磨损层的状况。
因此，可以将电梯制动衬垫用在电梯制动器中，以允许借助第一通量集中器基于通量集中器中产生的磁通量确定电梯制动衬垫与例如电梯制动盘或电梯制动鼓之间的距离，还允许确定在激活电梯制动器时施加给电梯制动衬垫的力。此外，可以借助第二通量集中器基于通量集中器中产生的磁通量确定剩余的磨损和寿命。应该注意的是，如上所述的磁场传感装置还可以嵌入磨损层中。
根据示例性的实施例，磨损层包括杰出地用于确定磨损层的状况的元件，其中该杰出地用于确定磨损层的状况的元件被设置为使得：当达到磨损层的最大磨损时，杰出地用于确定磨损层的状况的元件被磨损以使得通过确定磨损层的失效能够检测电梯制动衬垫的寿命的终点。
因此，可以通过监测传感器装置的运行来检测寿命的终点或即将到来的寿命的终点。该杰出的元件可以是产生器的驱动线和/或磁场传感器的信号线。该电线可以被中断以使得该中断指示寿命的终点，或者该电线可以接触相对的表面以使得该接触可以被检测到。后者允许在特定情况下进一步运行测量，因为该电线没有被中断而仅是接触。
可以看出，本发明的主旨是提供一种具有被包括的允许容易地检测电梯制动器的基本参数的传感器装置的电梯制动器和电梯制动衬垫。
应该注意的是，上述特征也可以组合。即使没有明确地详细描述，上述特征的组合仍可以导致协同效果。
参照下文描述的实施例，本发明的所述方面以及其它方面将变得更加明显。
附图说明
下面将参照下面的附图描述本发明的示例性实施例。
图1图示了根据示例性的实施例的具有两个腿部、极面和围绕集中器缠绕的产生器线圈和传感器线圈的通量集中器。
图2图示了具有待检测的远距离对象/测试对象的图1的通量集中器。
图3图示了具有待检测的接近对象/测试对象的图1的通量集中器。
图4图示了具有带有两个传感线圈的传感器线圈装置的图1的通量集中器。
图5图示了传感器信号幅值与距离之间的特性，该距离为通量集中器与测试对象之间的距离。
图6图示了传感器信号幅值与施加在通量集中器与测试对象之间的力之间的特性。
图7图示了根据示例性的实施例的电梯制动装置。
图8图示了根据示例性的实施例的具有嵌入的通量集中器、产生器和围绕缠绕的传感器线圈的电梯制动衬垫。
图9图示了处于未使用状态的图8的电梯制动衬垫。
图10图示了处于稍微使用或半程寿命状态中的图8的电梯制动衬垫。
图11图示了处于几乎完全使用或寿命的终点状态中的图8的电梯制动衬垫。
图12图示了根据示例性的实施例的具有嵌入的具有与摩擦表面平齐的极面的通量集中器的电梯制动衬垫。
图13图示了根据示例性的实施例的具有嵌入的具有与摩擦表面相距一定距离的极面的通量集中器的电梯制动衬垫。
图14图示了根据示例性的实施例的具有嵌入的具有与摩擦表面平齐的极面的通量集中器以及具有嵌入的具有与摩擦表面相距一定距离的极面的通量集中器的电梯制动衬垫。
图15图示了电梯制动监测系统的大体构造。
具体实施方式
本发明提供一种具有嵌入在电梯制动衬垫本身中的传感器的传感器系统设计。根据一个示例性的实施例，传感器系统的仅有的一个传感模块可以嵌入电梯制动衬垫本身内部。传感模块能够提供传感器系统电子部件或控制和评价单元执行检测和测量传感器装置所施加的机械力的任务所需要的原始信号。这些力可以通过将电梯制动衬垫挤压在电梯制动盘或电梯制动鼓上(或通常挤压在测试对象上)而产生。因此，可以确认的是，当电梯制动控制系统命令电梯制动衬垫移动时，电梯制动衬垫实际上会这样做并且不会以任何方式卡住或被阻挡。还可以检测和测量离传感模块的前面或摩擦表面的距离，例如，电梯制动衬垫至测试对象表面的距离(这可能需要测试对象由导电材料通过工具加工制成)，并且还可以检测电梯制动衬垫何时不能再用并且可能需要更换。此外，可以检测和测量测试对象(例如电梯制动鼓或盘)实际正移动或旋转的速度和方向。
此处描述的传感器方案基于磁性物理学，并且可能需要电梯制动盘或电梯制动鼓或其部件由具有特定磁性质的材料通过工具制成。应注意的是，测试对象，例如电梯制动盘或鼓可以根据需要具有用于该传感方案的磁性质。测试对象，例如电梯制动盘或鼓可以具有铁磁特性，其意味着永磁体一定能够被吸引至测试对象上。此处描述的传感方案将甚至在测试对象的表面被覆盖在涂漆层之下、或稍微生锈(氧化)或被油膜或其它绝缘液体覆盖时也能工作。虽然对于具体的实施例测试对象的主体必须由铁磁材料通过工具制成并且必须是导电的是有利的，但是测试对象的表面可以不必是用于磁性测量的导通的(限制应用)。特别地，为了测量测试对象(电梯制动盘或电梯制动鼓)的速度，测试对象可以是导电的。在优选的情况下，上面列举的所有特征可以由一个并且同一个传感模块检测和测量。用来构成该传感模块的部件中的多数部件可以是全部低成本的、无源的且绕线的线圈。因此，传感模块可以是可消耗的电梯制动衬垫的一部分，并且可以在电梯制动衬垫已经达到其生命期的结束时被更换。
传感器系统可以被安装在新的且现代的电梯制动系统以及几十年之久的电梯制动系统中。在电梯应用中，两种电梯制动器都被使用：旋转的电梯制动器和滑动的电梯制动器(直线移动的电梯制动器)。对于电梯控制系统，最重要的是知道电梯制动器是完全运行的以及当被命令工作时它们会这样做。在电梯制动衬垫被命令移动时，该系统可以帮助电梯控制系统确定电梯制动衬垫是否正在照做。如果它们在某一位置卡住并且不再能够移动，那么电梯制动器可以不再被控制系统操作。此外，该系统可以帮助确定电梯制动衬垫是否足够厚或电梯制动衬垫是否已经磨损并且需要更换。此外，该系统可以帮助评价电梯制动衬垫是否接触测试对象(例如电梯制动盘或电梯制动鼓)的表面。该系统可以确定电梯制动衬垫实际使用什么样的机械力压靠电梯制动盘或电梯制动鼓的表面。电梯制动衬垫压靠电梯制动盘或电梯制动鼓的表面所使用的有效机械力是有关电梯制动器将怎样有效地吸收来自盘或鼓的机械能的测量或指示。挤压力越大，电梯制动衬垫就越能有效地吸收来自旋转测试对象(例如电梯制动鼓/盘)的能量。该系统可以监测测试对象的速度、以及测试对象转动或移动的方向、以及速度是增大还是减小。当传感模块实际接触或非常接近测试对象时可以进行该速度测量。当传感模块面与测试对象表面之间的间距超过某一限值时，该速度传感功能可能不太有效或可能不会精确地工作。该系统还可以帮助确定测试对象(电梯制动盘、电梯制动鼓、电梯制动杆)实际是在运动还是仍静止。该系统可以检测电梯制动器是处于规定的运行温度范围内还是过热，即处于预先温度范围之外并且处于它们有效工作的范围之外。该系统还可以检测在传感模块和传感器电子元件中是否存在线路破损或短路，以使得该系统提供了传感器系统诊断特征。由于该系统可以帮助多个监测方面，所以该系统可以避免使用多个单一传感器，该多个单一传感器的使用可能导致相对复杂(体积大)和高成本的电子和机械设计。
该传感器系统包括两个主要部件，传感模块和传感器电子元件，该传感模块可以置于电梯制动衬垫内并且因此可以为可更换的电梯制动衬垫的一部分。传感模块包括磁场产生器单元和磁场传感单元。传感器电子元件包括控制和评价单元。传感模块和传感器电子元件彼此连接，例如通过多条电线或无线。在多数情况下，当电梯制动器被使用时(即被激活时)，电梯制动衬垫可能变得非常热。因此，不建议或甚至不可能将传感器电子元件放置在与传感模块所处的位置相同的位置处。传感模块与传感电子元件之间的最大电线长度取决于多个参数，例如，所使用的产生器频率、预计的信号干涉、连接线的阻抗等。
根据图1图示的示例性实施例，电梯制动系统或电梯制动衬垫的传感模块包括通量集中器34、64并且具有围绕该通量集中器缠绕的多个感应器。感应器或线圈LG用作磁场生成装置35、65，并且感应器或线圈LS用作磁场传感装置或传感器36、66。应该注意的是，磁场传感装置也可以由代替围绕通量集中器34、64缠绕的感应器或线圈的霍尔传感器、MR传感器或GMR传感器提供。在该实施例中，通量集中器34、64具有形成磁体的极的两个腿部，第一腿部34c、64c和第二腿部34d、64d。通量集中器分别在该腿部的端部处具有两个极面，第一极面34a、64a和第二极面34b、64b。
图2和图3图示了一方面例如位于电梯制动衬垫中的通量集中器和感应器与另一方面电梯制动盘或电梯制动鼓的其配对部的关系。通量集中器分配给第一电梯制动元件30，例如电梯制动衬垫，并且第二电梯制动元件40被分配给电梯制动盘或鼓。如将在下面描述的那样，第一元件和第二元件中的一个处于电梯制动器1的固定构造部件10上，并且第一电梯制动元件和第二电梯制动元件中的另一个处于移动部件20上，例如电梯制动盘，将在下文描述。在图2和3以及下文中，第一电梯制动元件30被分配给电梯制动器的固定部件10，并且第二电梯制动元件40被分配给电梯制动器的移动部件20。为了完整性，该分配是任意的并且可以是相反的，例如，电梯制动衬垫被设置在电梯制动器的移动或旋转部件上，并且电梯制动盘是静止不动的。
在本文描述的实施例中，传感模块的基本设计为具有放置在通量集中器上的两个感应器(线圈)的马蹄形通量集中器34、64，该两个感应器(线圈)为产生器线圈35、65(此处为线圈LG)和反馈线圈36、66(此处为线圈LS)。为了更容易解释基本传感模块的运行功能，该两个感应器(线圈)也可以被表示为主线圈和副线圈。通量集中器34、64的两个磁极端34a、34b、64a、64b将面向前方，即朝向测试对象40(例如作为摩擦表面的电梯制动盘表面41)。
副线圈的功能也可以被有源磁场传感器替代。然而，由于将在下文中解释的多个原因，无源操作线圈提供了附加的特征，例如成本更低并且能够在非常宽泛的运行温度范围内运行。
当将传感器用作距离传感器时，主线圈与副线圈之间的信号传输功能取决于所使用的并且将驱动主线圈36、65的信号，并且还取决于将被放置在通量集中器34、64的两个磁极之间的材料或对象。在下文中，假设用于驱动主线圈的电信号是具有某一频率的交流电流。
图2图示了传感模块和测试对象40，该传感模块和测试对象40例如由铁磁材料制成，并且彼此间隔一些距离d,s放置。在图3中，测试对象40被放置得更靠近传感模块和通量集中器34、64。
当铁磁对象40被放置得更靠近传感模块或通量集中器34、64时，由图3所示，主线圈35、65产生的磁通量线可以更容易地从通量集中器34、64的一个磁极端行进至通量集中器的另一个磁极端。这导致了在主线圈35、65与副线圈36、66之间更加有效的信号传输功能。
图4图示了提供两个传感线圈作为副线圈，第一传感线圈36a和第二传感线圈36b，此处也表示为LS1和LS2。这将改进信号传输功能并且补偿测试对象与通量集中器之间的不期望的“倾斜”。当将副线圈放置得最靠近通量集中器的磁极端时，LS信号幅值相对于测试对象距离的依赖度可以被进一步改进(增大)。出于信号对称目的，将副线圈(LS)分裂成两个线圈(LS1和LS2)并且将现在较短线圈中的每一个放置在通量集中器的一端甚至是更好的。两个独立的副线圈例如相互串联连接。可能由测试对象相对于通量集中器的两个磁极端的潜在“倾斜”导致的不正确的距离读数现在可以被补偿。
由图5可以看出，当测试对象变得更靠近(“s”代表距离)通量集中器的磁极时副线圈上的信号幅值将成倍地增加，并且当接触两个磁极时将变得非常大。在假设驱动主线圈LG的电流保持恒定(同一值)的情况下，在副线圈(LS)处接收的电流信号将相对于铁磁测试对象与通量集中器之间的距离“s”变化。测试对象与通量集中器之间的间距(距离)越小，副线圈处的输出信号将越大。如上所述的所述传感模块能够测量从通量集中器至测试对象的距离，尤其是电梯制动衬垫与电梯制动鼓/盘之间的距离。
图6图示了作为机械负载力传感器的操作。当测试对象40(例如由铁磁材料通过工具制成的杆)“正好”接触通量集中器的两端并且没有施加机械负载力来将两个对象朝向彼此挤压或保持在一起时，副线圈的输出处的电流信号的幅值已经达到非常高的值。即使两个对象(通量集中器和测试对象)已经彼此接触，副线圈的输出处的信号幅值仍将在施加和增大使用其两个测试对象现在朝向彼此挤压的机械力时增大。从图6中可以看出，挤压(或负载)力越大，信号幅值将会越大。
当增大将测试对象40和通量集中器34的两个磁极挤压在一起的机械力时，副线圈36处的信号幅值将以近似线性方式增大直至达到最大值。达到最大的磁通量传输所需要的力取决于多个不同的因素。示出的附图仅是示例性的。
当所述表面朝向彼此挤压在一起时，结合位置(通量集中器34的极面34a、34b与测试对象40及其摩擦面41相遇的位置)中的通量密度将持续增大。然而，现在信号幅值的增大率比测试对象刚接触通量集中器时小得多。
图7图示了示例性的传感器系统的组装和安装。在目标应用(电梯制动系统)中，电梯制动器1的一个部件20正在移动(或转动)，而另一个部件10静止地安装至框架结构上，该框架结构将电梯制动系统保持在适当的位置中。因为传感模块通常通过多根线连接至传感器电子元件或控制和评价单元50，所以多数结果是试图将传感模块置于电梯制动系统的静止部件中，该静止部件可以包括电梯制动衬垫2、3、4。应该理解的是，虽然未示出，但是电梯制动衬垫2、3、4还可以位于移动部件上，并且无线连接至信号和驱动。明显地，电梯制动衬垫，尤其是磨损层32必须由比电梯制动盘或电梯制动鼓40更软的材料制成。因此，电梯制动衬垫具有有限的寿命，并且最终当它们磨损时需要被更换。当为新的时，电梯制动衬垫和磨损层32的厚度最大，当受磨损时电梯制动衬垫和磨损层32非常薄。电梯制动衬垫表面31与电梯制动盘(或电梯制动鼓)表面41之间的距离测量必须考虑电梯制动衬垫的厚度在其正常使用期间保持变化。图7图示了电梯制动盘40安装在驱动轴上。当驱动轴旋转时，电梯制动盘40也旋转。电梯制动衬垫2、3、4安装在电梯制动衬垫保持器上并且不旋转，即为静止的。然而，电梯制动衬垫2、3、4可以被挤压在电梯制动盘40的摩擦表面41上，以执行电梯制动动作。通过这样做，电梯制动衬垫2、3、4的摩擦表面31与电梯制动盘40的摩擦表面41之间的间隔距离s将变化。
图8图示了嵌入电梯制动衬垫中的传感模块，并且电梯制动衬垫将与传感模块一起来回移动。为了进行力测量，使通量集中器34的两个极面34a、34b与电梯制动衬垫或磨损层32的工作表面或摩擦表面31平齐是重要的。因此，电梯制动盘40将同时与电梯制动衬垫表面31和通量集中器34相接触。
由图9、10和11中可以看出，随着电梯制动器逐渐被使用，电梯制动衬垫将随着每一次电梯制动动作而磨损并且将变得越来越薄。对于该实施例，选定的用于通量集中器34的材料足够软以使得它将不损坏电梯制动盘41的表面41是重要的。选定的通量集中器的材料必须能够使得通量集中器34的磁极/极面的端部以与电梯制动衬垫本身的磨损层32相同的磨损速率磨损。在该实施例中，嵌入电梯制动衬垫中的传感模块已经被设计为使得：当电梯制动衬垫已经接近磨损时副线圈36a、36b的线36e将被打断(损坏)，由图11中可以看出。传感器电子元件将检测传感器的线36e或可替代的产生器线圈35的线35e已经被损坏并且立即将故障(“需要维修”)信号发送给专用的信号输出。这意味着：当副线圈(LS)的线36e被打断或切断时，副线圈36、36a、36b的阻抗将激增。为了具有效果：当没有被损坏时线圈的阻抗为大约2-10欧姆，当被打断或切断时线圈的阻抗为几百千欧姆至几百万欧姆。可替代地，副传感线圈36的线36e可能变得短路至地平信号，该地平信号连接至电梯制动盘40。在两种情况中，该系统具有清楚的指示，并且电梯制动单元必须引发将使该电梯制动单元安装至的整个系统停止的信号。
图12图示了具有嵌入的通量集中器34以使得极面34a、34b与电梯制动衬垫的磨损层32的摩擦表面31平齐的电梯制动衬垫。这允许电梯制动衬垫的摩擦表面31与电梯制动盘或鼓40的摩擦表面41之间的距离测量。
图13图示了具有嵌入的通量集中器64以使得极面64a、64b与电梯制动衬垫的磨损层32的摩擦表面31间隔距离s的电梯制动衬垫。这允许电梯制动衬垫的摩擦表面31与极面64a、64b之间的距离测量，其对应于最大的磨损和寿命。
图14图示了根据图12的电梯制动衬垫和根据图13的电梯制动衬垫的组合。换言之，图14的电梯制动衬垫包括嵌入磨损层32中以使得极面34a、34b与电梯制动衬垫的磨损层32的摩擦表面31平齐的通量集中器34以及嵌入磨损层32中以使得极面64a、64b与电梯制动衬垫的磨损层32的摩擦表面31间隔距离s的通量集中器64。这样的电梯制动衬垫允许在电梯制动衬垫的摩擦表面31与电梯制动盘或鼓40的摩擦表面41之间进行距离和力测量，并且允许在电梯制动衬垫的摩擦表面31与极面64a、64b之间进行距离测量，其对应于最大的磨损和寿命。
图15图示了系统的大概构造。其是如何设计自动调整信号调节和信号处理的电子元件模块的一个示例。主信号路径I用于传送传感信号至用于信号调节II的信号调节单元52。基于副传感线圈(LS1+LS2)采取的测量，输出信号将指示间距和施加给测试对象40(未示出)的力等的变化。该信号输出VIII是数字微控制器计算和处理III的结果，该数字微控制器可以植入已经嵌入评价部中的控制和评价单元50中。附加的传感器信号被采集IV、V并且被馈送到微控制器50中，用于分析，该附加的传感器信号例如为产生器信号幅值、传感模块的温度、干涉信号等。现在微控制器50可以决定自动信号如何调整并且补偿将如何执行。三个可能的方案示出在上述附图中。
选择A是重新调整并且重新编制用于信号调节II的信号调节电路52。这些重新调节的调整将施加给信号调节电路52，该信号调节电路52负责信号放大、信号过滤器频率、信号偏置等。通过专用的控制线VIa和VIb进行所述调整。
另一个选择B是通过驱动级51和产生器信号放大VIc操控产生器频率VId。这将补偿由周围环境温度的变化导致的传感器性能的变化以及当使用不同材料用于测试对象时导致的传感器性能的变化。
最后一个选择C是通过数字地操控测量信号进行信号补偿。所述输出信号补偿和调整将在微控制器装置50中整体地进行并且不需要前端电子元件的任何操控。尽管最后的选择C是最廉价的方案，但是它不及另两个选择A和B有效。
当利用大部分或全部可能的特征时，此处描述的传感技术提供例如将传感模块连接至传感器电子元件的至少六根独立的电线。根据不同的情况，理论上在传感模块内部或在连接传感模块与传感电子元件50的电线中可能存在电线破损。检测和识别其它的低阻抗感应器连接突然变成高阻抗输入(或输出)将是非常容易且直观的电路设计方案。在副线圈信号连接的情况中，传感电子元件实际期望副线圈回路中的电线最终将被切断(指示电梯制动衬垫已经被磨损并且需要更换)。将用来检测线路的期望的中断的电子电路设计可以用于在传感器电子元件与传感模块之间环绕的所有其它的电线(电路回路)。
因为位于传感模块内的所使用的所有部件是低阻抗的且无源的感应器(线圈)，所以非常容易检测任何电线破损。在电线破损的情况下，感应器的输入和输出之间的低阻抗连接将变成较高阻抗连接。在小电流将用来检测线圈损坏的情况下，线圈的两个连接上的电压将在线圈阻抗(电阻)增大时增大。还存在检测电线破损的其它可能方案。
电梯制动系统的使用者想知道何时电梯制动衬垫由于已经完全磨损而必须更换。假设每次电梯制动器未使用时电梯制动衬垫停止在完全相同的位置(该位置将被表示为传感模块的“静止点”)，那么与电梯制动衬垫的磨损和撕裂有关的副线圈的信号幅值将随着时间变化(减小)。电梯制动衬垫变得越薄，通量集中器的端部将随着其被磨损与电梯制动衬垫一起变得越短。在通量集中器的磁极变短的情况下，通量集中器的磁极与目标对象之间的距离d将增大(当从电梯制动衬垫的静止点进行距离测量时)。结果是在副线圈的输出处测量的信号幅值将增大。当副线圈信号幅值下降到某一水平之下时，电梯制动衬垫已经磨损并且需要更换。由于现在电梯制动衬垫已经变得非常薄，所以忽略该信号并且保持继续使用该电梯制动衬垫最终将导致副线圈的电线将被撕碎(撕成碎片)。此时，电梯制动器不再能够安全地使用，并且整个机械结构(电梯制动器是其一部分)必须停用。
(主线圈与副线圈之间的)信号传递函数取决于多个因素。传递函数的这些影响因子保持不变，或者当这不可能时它们必须被测量并且它们的影响必须被补偿。否则，当影响因子改变时，输出信号的幅值将改变。例如，这些影响可以被自动补偿或者可以被人工调整。这些传递函数的影响因子中的一些为：
○运行温度
○测试对象的铁磁材料组分
○测试对象和通量闸的磁极两者的表面质量和表面条件
○表面粗糙度
○施加给表面的硬化工艺
○驱动产生器线圈(LG)所使用的信号的频率
○驱动产生器线圈(LG)所使用的信号的幅值
○测试对象与通量集中器之间的平行或非平行移动
○两个对象可能朝向彼此倾斜
○放置在附近(非常非常接近)的金属物体
○具有铁磁特性的物体
○具有导电特性的物体
○系统运行期间在传感器系统周围收集的废料(或其它材料)
○灰尘、污物、导电材料的颗粒
○使用与电流信号驱动的主线圈和副线圈信号路径相同的运行频率的EMI(电磁干扰)。
关于如何补偿由干涉信号或环境条件的变化导致的不期望的影响，存在多个不同的选项供选择。
该传感器系统方案的关键益处和特定特征是：
○通过使用将经受甚至非常高的运行温度的无源电子部件，非常牢固的设计。
○一个基本的传感系统能够给大量物理参数集问题提供答案：非常低的设计复杂度、较小的空间以及较低的成本。
○允许实时(快速)测量。
○不需要对已经存在的电梯制动系统(测试对象)进行任何改变的非接触式传感方案。不需要将任何物体附接至任何旋转的机械部件(测试对象)上。
○(当尝试更新较旧的设备时)用于改造甚至达数十年之久的电梯制动系统是理想的。
○由于关键的传感器部件位于需要随时更换的可消耗装置内，所以非常容易维修和维护。
○甚至能够检测和量化电梯制动衬垫实际压靠静止或旋转的测试对象(电梯制动盘、电梯制动鼓或直线移动装置)所使用的机械力。
○甚至在测试对象的表面被覆盖在涂漆层之下、稍微生锈或被例如油膜的其它电绝缘材料的涂层覆盖时(限制应用)，传感器系统将持续运行和起作用。
○可以用在基于旋转的盘/鼓的电梯制动系统和直线移动(滑动)的电梯制动系统中。
○传感模块可以被设计和构造为符合大型和小型电梯制动系统的尺寸要求。关于该传感模块可以为多大或多小，几乎没有机械限制(例如，对于面板，可以从5mm×12mm、至15mm、至40mm或更大的范围)。该传感技术在其机械尺寸上是可以非常扩展的。
该传感器系统创新的新特征是：
○使用磁物理原理或基于磁学的物理现象来测量机械力、距离、运动和速度以及运行温度，全部都是用相同的基本传感器结构。
○使用磁学传递函数的变化(在主线圈和副线圈之间)来识别和量化传感器装置(传感模块)压靠测试对象所使用的机械力(N/cm2)。
○只要测试对象由其通过工具制成的材料具有磁性，就能够与任何测试对象一起工作。
○传感器系统可以以与传感模块置于静止的(非旋转)电梯制动衬垫内相同的方式应用于旋转的和直线移动的测试对象。
○传感器系统的关键部件被安装(将被放置或为电梯制动衬垫本身的一部分)。
○传感模块的铁磁芯是由相对软的材料通过工具制成，该相对软的材料以与电梯制动衬垫(可消耗部件)磨损的速率类似的速率磨损。
○传感模块将与电梯制动衬垫一起被更换，并且因此总是“新的”。这意味着这类电梯制动功能监测系统可以使用非常长的时间(只要电梯制动衬垫在建议时被更换)。
○作为磁场传感装置(例如对于副线圈功能)，几乎可以使用任一类型的磁场传感器，包括(但不限于)：霍尔效应、MR和GMR。
○通过改变主线圈信号驱动器的运行频率和信号幅值，信号传递函数可以被优化并且适用于目标对象中使用的不同类型的合金。以此方式，即使当用在和应用于不同类型的目标对象时这类传感器系统方案仍可以维持其性能。
应该理解的是，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且“一个”不排除复数个。此外，针对不同实施例描述的元件可以被组合。
应该理解的是，权利要求中的附图标记不应理解为对权利要求的范围的限制。
附图标记列表
1电梯制动器
2具有平齐的极面的电梯制动衬垫
3具有间隔的极面的电梯制动衬垫
4具有组合的平齐的和间隔的极面的电梯制动衬垫
10底盘结构
20移动结构
30第一元件
31第一摩擦表面
32磨损层
34通量集中器，第一通量集中器
34a第一极面
34b第二极面
34c第一轭腿部
34d第二轭腿部
35磁场产生装置
35a磁场产生线圈
35e信号线，磁场产生装置的驱动线
36磁场传感装置
36a第一磁场传感线圈，第二反馈线圈
36b第二磁场传感线圈，第二反馈线圈
36e磁场传感装置的信号线
40第二元件
41第二摩擦表面
50控制和评价单元
51驱动级
52信号调节
53控制部
54评价部
64通量集中器，第二通量集中器
64a第一极面
64b第二极面
64c第一轭腿部
64d第二轭腿部
65磁场产生装置
65a磁场产生线圈
65e信号线，磁场产生装置的驱动线
66磁场传感装置
66a第一磁场传感线圈，第二反馈线圈
66b第二磁场传感线圈，第二反馈线圈
66e磁场传感装置的信号线

Claims (15)

1.一种电梯制动器，包括：
底盘结构(10)，
能够在底盘结构上移动的移动结构(20)，
具有第一摩擦表面(31)的第一元件(30)，
具有第二摩擦表面(41)的第二元件(40)，
控制和评价单元(50)，
其中，第一元件和第二元件(30、40)中的一个可移动地安装至底盘结构(10)上，并且第一元件和第二元件(40、30)中的另一个安装至移动结构(20)上，其中，可移动地安装在底盘结构上的元件被设置为在第一摩擦表面(31)朝向第二摩擦(41)表面的情况下被压向安装至移动结构上的元件，
其中，第一元件(30)和第二元件(40)中的至少一个(30)包括：
具有摩擦表面(31)的磨损层(32)，
磁场产生装置(35)，
磁场传感装置(36)，
其中，控制和评价单元(50)适于驱动磁场产生装置(35)，以在磨损层(32)中产生磁通量，并且控制和评价单元(50)适于基于从磁场传感装置(36)接收的信号确定磨损层的状况，其中，磨损层的状况从一个组中选择，该组由磨损层至相对的摩擦表面的距离、施加在磨损层和相对的摩擦表面之间的机械力以及磨损层的磨损组成。
2.根据权利要求1所述的电梯制动器，其中，第一元件和第二元件中的一个(30)包括通量集中器(34)，并且磁场产生装置(35)包括围绕通量集中器缠绕的磁场产生线圈装置(35a)，并且其中，控制和评价单元(50)适于驱动磁场产生线圈装置，以在通量集中器中产生磁通量。
3.根据权利要求2所述的电梯制动器，其中，磁场传感装置(36)包括围绕通量集中器(34)缠绕的传感线圈装置(36a、36b)。
4.根据权利要求2和3中任一项所述的电梯制动器，其中，通量集中器(34)的至少一部分设置在磨损层(32)中，其中，通量集中器的至少一个极面(34a、34b)与第一元件和第二元件中的一个(30)的摩擦表面(31)平齐，其中，第一元件和第二元件中的另一个(40)的摩擦表面(41)包括面向通量集中器(34)的至少一个极面(34a、34b)的铁磁表面。
5.根据权利要求4所述的电梯制动器，其中，控制和评价单元(50)适于基于从磁场传感装置(36)接收的信号强度来确定垂直地作用在第一元件和第二元件中的一个的摩擦表面(31)以及第一元件和第二元件中的另一个(40)的摩擦表面(41)上并且作用在第一元件和第二元件中的一个的摩擦表面与第一元件和第二元件中的另一个的摩擦表面之间的机械力。
6.根据权利要求2和3中任一项所述的电梯制动器，其中，通量集中器(34)的至少一部分设置在磨损层(32)中，其中，通量集中器的至少一个极面(34a、34b)与磨损层(32)的摩擦表面(31)间隔开，至少除非直至达到磨损层的最大磨损。
7.一种电梯制动器，包括：
底盘结构(10)，
能够在底盘结构上移动的移动结构(20)，
具有第一摩擦表面(31)的第一元件(30)，
具有第二摩擦表面(41)的第二元件(40)，
控制和评价单元(50)，
其中，第一元件(30)和第二元件(40)中的一个(30)可移动地安装至底盘结构(10)上，并且第一元件和第二元件中的另一个(40)安装至移动结构(20)上，其中，可移动地安装在底盘结构上的元件被设置为在第一摩擦表面(31)朝向第二摩擦表面(41)的情况下被压向安装至移动结构上的另一个元件，
其中，第一元件和第二元件中的至少一个(30)包括：
具有摩擦表面(31)的磨损层(32)，
至少部分地设置在磨损层(32)中的通量集中器(34)，
围绕通量集中器(34)缠绕的磁场产生线圈装置(35、35a)，
围绕通量集中器(34)缠绕的磁场传感线圈装置(36、36a、36b)，
其中，通量集中器的至少一个极面(34a、34b)与第一元件和第二元件中的一个(30)的相应的摩擦表面(31)平齐，
其中，第一元件和第二元件中的至少另一个(40)包括作为摩擦表面(41)的铁磁表面，该铁磁表面面向通量集中器(34)的至少一个极面(34a、34b)，
其中，控制和评价单元(50)适于驱动磁场产生线圈(35a)以在通量集中器(34)中产生磁通量，
其中，控制和评价单元(50)适于基于从磁场传感装置(36a、36b)接收的信号确定磨损层(32)与第一元件和第二元件的另一个(40)的摩擦表面(41)之间的机械力。
8.根据权利要求7所述的电梯制动器，其中，第一元件(30)和第二元件(40)中的至少一个(30)包括：
至少部分地设置在磨损层(32)中的第二通量集中器(64)，
围绕第二通量集中器(64)缠绕的第二磁场产生线圈装置(65、65a)，
围绕第二通量集中器(64)缠绕的第二磁场传感线圈装置(66、66a、66b)，
其中，第二通量集中器(64)的至少一个极面(64a、64b)与第一元件(30)和第二元件(40)中的一个(30)的相应的摩擦表面(31)间隔开，
其中，第一元件(30)和第二元件(40)中的另一个(40)包括作为摩擦表面(41)的铁磁表面，该铁磁表面面向第二通量集中器(64)的至少一个极面(64a、64a)，
其中，控制和评价单元(50)适于驱动第二磁场产生线圈装置(65、65a)以在第二通量集中器(64)中产生磁通量，
其中，控制和评价单元(50)适于基于从第二磁场传感装置(66、66a、66b)接收的信号确定第一摩擦表面(31)和第二摩擦表面(41)接触时第二通量集中器(64)的至少一个极面(64a、64b)与第一元件和第二元件的另一个(40)的摩擦表面(41)之间的距离(d)。
9.根据权利要求2-8中任一项所述的电梯制动器，其中，通量集中器(34、64)是具有第一腿部(34c、64c)和第二腿部(34d、64d)的轭，其中，传感线圈装置(36、66)包括围绕通量集中器的第一腿部(34c、64c)缠绕的第一反馈线圈(36a、66a)和围绕通量集中器的第二腿部(34d、64d)缠绕的第二反馈线圈(36b、66b)。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的电梯制动器，其中，磁场产生装置(35、65)的驱动线(35e、65e)和磁场传感装置(36、66)的信号线(36e、66e)中的至少一个设置在磨损层(32)中，以使得：当达到磨损层的最大磨损(d)时，磁场产生装置的驱动线和磁场传感装置的信号线中的所述至少一个由于磨损而中断。
11.根据权利要求2-10中任一项所述的电梯制动器，其中，通量集中器(34、64)由具有磨损特性的材料制成，以使得磨损层(32)的材料和该通量集中器对应地磨损。
12.一种电梯制动衬垫，包括：
具有摩擦表面(31)的磨损层(32)，
至少部分地设置在磨损层中的通量集中器(34)，
围绕通量集中器缠绕的磁场产生线圈装置(35、35a)，
其中，通量集中器(34)的至少一个极面(34a、34b)与摩擦表面(31)平齐，
其中，电梯制动衬垫(2)适于用在电梯制动器(1)中，以允许基于通量集中器(34)中产生的磁通量确定磨损层(32)的状况，其中，磨损层的状况从一个组中选择，该组由磨损层至相对的摩擦表面的距离、施加在磨损层和相对的摩擦表面之间的机械力以及磨损层朝向相对的摩擦表面的运动组成。
13.一种电梯制动衬垫，包括：
具有摩擦表面(31)的磨损层(32)，
至少部分地设置在磨损层(32)中的通量集中器(64)，
围绕通量集中器(65)缠绕的磁场产生线圈装置(65、65a)，
其中，通量集中器的至少一个极面(64a、64b)与摩擦表面(31)间隔开，
其中，电梯制动衬垫(3)适于用在电梯制动器(1)中，以允许基于通量集中器(34)中产生的磁通量确定磨损层(32)的状况，其中，该状况包括磨损层的磨损。
14.一种电梯制动衬垫，包括：
具有摩擦表面(31)的磨损层(32)，
至少部分地设置在磨损层(32)中的第一通量集中器(34)，
围绕第一通量集中器缠绕的第一磁场产生线圈装置(35、35a)，
至少部分地设置在磨损层(32)中的第二通量集中器(64)，
围绕第二通量集中器缠绕的第二磁场产生线圈装置(65、65a)，
其中，第一通量集中器(34)的至少一个极面(34a、34b)与摩擦表面(31)平齐，
其中，第二通量集中器的至少一个极面(64a、64b)与摩擦表面(31)间隔开，
其中，电梯制动衬垫(4)适于用在电梯制动器(1)中，以允许基于在第一通量集中器和第二通量集中器(34、64)中的至少一个中产生的磁通量确定磨损层(32)的状况，其中，磨损层的状况从一个组中选择，该组由磨损层至相对的摩擦表面的距离、施加在磨损层和相对的摩擦表面之间的机械力、磨损层朝向相对的摩擦表面的运动以及磨损层的磨损组成。
15.根据权利要求12-14中任一项所述的电梯制动衬垫，其中，磨损层(32)包括杰出地用于确定磨损层的状况的元件(35e、36e、65e、66e)，其中该杰出地用于确定磨损层的状况的元件被设置为使得：当达到磨损层(32)的最大磨损(s)时，杰出地用于确定磨损层的状况的元件被磨损以使得通过确定磨损层(32)的失效能够检测电梯制动衬垫(2、3、4)的寿命的终点。
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