CN110061597B - 监视一个以上电机元件状态的***和方法 - Google Patents

Abstract

一种设置用来监视电机刷架组件碳刷的监视装置，所述监视装置包括柔性传感器和信号处理电路，所述信号处理电路用来处理从柔性传感器接收的信号。所述柔性传感器可以具有电阻，所述电阻基于柔性传感器的曲率半径变化，其中所述柔性传感器的曲率半径与弹簧的变形相关，所述弹簧的变形为碳刷与电机旋转部件的接合提供力。信号处理电路可以连接到传感器，并且可以对其进行设置，使用有关柔性传感器可变电阻的信息确定碳刷磨损状态的程度。

Description

监视一个以上电机元件状态的***和方法

技术领域

本发明大体涉及监视电刷和刷架组件的监视***，所述监视***可以用于电气装置和/或集电环组件。更加具体地本发明涉及使用柔性传感器，监视刷架组件中电刷磨损和/或电气装置集电环情况的监视装置、组件、***和方法。

背景技术

电气装置中电刷的目的是将电流从静触点接通到动触点，或者相反。电刷和刷架可以用在例如电气装置或滑动连接应用中，所述电气装置例如发电机、电机和/或集电环组件，所述滑动连接应用，例如旋转机器上的集电环组件，例如回转起重机或者单轨铁路上的线性滑动连接。许多电气装置中的电刷是由导电材料制成的模块或其他结构，所述材料例如石墨、碳石墨、人工石墨、金属材料等，所述电刷适合于与一个导电平面或者多个导电平面接触让电流通过。电导线和电分流器从电刷延伸出来以向另一个导电部件的电刷提供电通路，或者从另一个部件的电刷提供电通路。

在一些设计中，在操作过程中，刷盒类型的刷架或者其他类型的刷架，可以用来支持电刷与电气装置移动接触表面的接触。可以设计电刷和刷盒，使得电刷能够在刷盒内滑动，在电刷和电刷所接触的移动接触表面之间提供连续的接触。在操作过程中，异常情况和/或阈值情况可能发生，这些情况表明电气装置一个以上部件需要更换，电气装置一个以上部件需要检查或者注意，以及/或者需要实施维护。例如，异常和/或阈值情况可能表明一个以上电刷、刷架、弹簧、分流、换向器、集电环和/或其他部件可能需要更换，个以上电刷、刷架、弹簧、分流、换向器、集电环和/或其他部件可能需要检查，以及/或者可能需要实施维护。为了观察异常情况和/或阈值情况的发生，监视电气装置一个以上部件是具有优势的。进一步地，警告操作者和/或技术员，异常和/或阈值情况以及/或者计划技术干预的发生是具有优势的。

发明内容

本发明指向使用柔性传感器，监视刷架组件中电刷磨损和/或电气装置集电环情况的监视装置、组件、***和方法。因此，一个进行说明的实施例为设置用来监视电机刷架组件碳刷的监视装置。监视装置可以包括柔性传感器和信号处理电路，所述信号处理电路用来处理从柔性传感器接收的信号。所述柔性传感器可以具有电阻，所述电阻基于柔性传感器的曲率半径变化，其中所述柔性传感器的曲率半径与弹簧的变形相关，所述弹簧的变形为碳刷与电机旋转部件的接合提供力。信号处理电路可以连接到传感器，并且可以对其进行设置，使用有关柔性传感器可变电阻的信息确定碳刷磨损状态的程度。

另一个进行说明的实施例为，用来监视与电机关联的一个以上碳刷磨损状态，和/或电机旋转部件磨损状态的***。该***可以包括一个以上与电机和位置监视器关联的刷架组件，所述位置监视器用来从一个以上刷架组件接收磨损状态信息。每个刷架组件可以包括碳刷、紧邻碳刷的弹簧、紧邻所述弹簧定位的柔性传感器和连接到柔性传感器的磨损状态监视器。可以对所述弹簧进行设置来给碳刷提供力，使得所述碳刷接合电机的旋转部件。柔性传感器具有基于柔性传感器曲率半径可变电阻。所述曲率半径表示碳刷的物理位置和/或运动。通过监视碳刷的物理位置和/或运动，例如通过监视与弯曲传感器曲率半径关联的程度(例如，电阻、电压、电流等)，可以确定碳刷的磨损状态和/或电机旋转部件的磨损状态。可以对磨损状态监视器进行设置，使用柔性传感器可变电阻来确定碳刷磨损状态的程度。位置监视器可以与一个以上所述电刷组件磨损状态监视器通信连接，用来接收有关一个以上所述电刷组件碳刷磨损状态的信息，并且将一个以上所述碳刷的磨损状态传递给使用者。

一种监视电气装置一个以上部件磨损状态的方法，可以包括从柔性传感器获得可变电阻值来检测碳刷相对于电气装置旋转部件的运动，可变电阻值与阈值进行比较来确定碳刷的磨损状态，并且将所述碳刷磨损状态的标示传递给使用者。

另一个实施例为带有一体化传感器的刷架组件，所述传感器用来监视碳刷或者电机关联的旋转部件的磨损状态。所述刷架组件包括碳刷，弹簧和磨损状态传感器，所述弹簧用来提供力使所述碳刷与电机旋转部件接合。磨损状态传感器可以包括弯曲传感器、比较器、标示器和通信电路。比较器可以将从弯曲传感器接收的信号与预定的阈值进行比较来确定电机碳刷和旋转部件中至少一个的磨损状态。标示器可以将电机碳刷和旋转部件中至少一个的磨损状态的标示提供给使用者。通信电路可以将有关电机碳刷和旋转部件中至少一个的磨损状态的信息传递给接近所述电机的位置监视器。

上面的发明内容为一些例子的实施例，并不打算描述每个公开的实施例，也不打算描述本发明各个方面的实施情况。

附图说明

可以考虑将下面各实施例详细的说明结合附图来对本发明个方面进行更加完整的理解，其中：

图1示出了示例性电刷监视***的视图；

图2A和2B为图1磨损状态传感器的立体图；

图3示出了包括图1和2磨损状态传感器的刷架组件的侧视图；

图4为表示图1-3磨损状态传感器的框图；

图5A和5B为柔性传感器立体图；

图6A和6B示出了具有特定碳刷磨损状态的刷架组件的侧视图；

图7为表示具有位置监视器的框图；

图8示出了使用唯一标识***来参考电机上刷架和关联电刷位置的电机安装模块和刷架组件的示例性总线；

图9示出了与柔性传感器可变电阻关联的电压示意图，所述柔性传感器的可变电阻与碳刷的磨损状态关联；

图10示出了说明电机旋转部件情况的瞬态电压信号例子的示意图；

图11示出了监视一个以上电气装置部件磨损状态的方法。

尽管可以对本发明的各方面进行各种修改和采用替代形式，但其详细说明已经通过附图中例子的方式进行了示出并且将更加详细地描述。然而应该理解，不打算将本发明的各个方面限制在所描述的特定的实施例。相反，本发明打算覆盖所有落入本发明精神和保护范围的修改、等效和替换技术方案。

具体实施方式

对于下面被定义的术语，将采用所下的这些定义，除非在权利要求书或者说明书的其他地方给出了不同的定义。

假设本文所有的数字值都由术语“大约”进行了修饰，无论是否明确指出。术语“大约”一般指所述领域技术人员认为与所列举的值等同的数值的范围(即，具有相同的功能或结果)。在一些例子中，术语“大约”包括了被四舍五入到最接近有效数字的数字。

通过端点来列举的数字范围，包括了该范围内的所有数字(例如1到5包括了1，1.5，2，2.75，3，3.80，4和5)。

对于各种元件、特征和/或规格，尽管公开了一些合适的尺寸、范围和/或数值，应当理解，本领域的技术人员，受到本发明的启示，可以从那些特别公开的部分中得到所需要的尺寸、范围和/或数值。

正如说明书和所附权利要求书中所使用的，单数形式的“a”、“an”和“the”包括了其所指对象的复数形式，除非内容中有另外明确的要求。正如说明书和所附权利要求书中所使用的，术语“或”一般按照其“和/或”的意思来使用，除非内容中有另外明确的要求。

下面的详细说明应该参照附图进行阅读，在这些附图中，不同附图的相似元件具有相同的编号。该详细说明和附图未必按比例描绘用来说明的实施例，也不打算限制本发明的保护范围。描述进行说明的实施例仅仅打算作为示例。可以从任一个进行了说明的实施例中选择特征并入到另外的实施例，除非有相反的明确表述。

图1示出了示例性电刷监视***100用来说明的视图，该***可以包括刷架组件110、位置监视器120和/或包括了远程监视装置150、160的远程监视点140。在一些情况中，刷架组件110基本上类似于，名为“刷架装置，电刷组件，以及方法”的美国专利No.7,034,430中所描述的的刷架组件，通过引用，其全部并入到本文中。然而，进行说明的电刷监视***100可以使用各种刷架组件构造。也就是说，进行说明的电刷监视***100可以与任何所需要的电气装置的刷架组件构造结合起来使用。例如，进行说明的电刷监视***100可以与美国专利Nos.6,731,042、5,753,992、5,621,262、5,463,264、5,397,952和5,256,925中所公开的刷架组件、刷架和/或电刷一起使用；其中的每一个都通过引用并入到本文中。

刷架组件110，例如图1所示的，可以包括诸如刷盒的刷架22，所述刷架22在多个侧面围绕电刷24，并且包括多个用来引导电刷24线性运动或者纵向运动的引导面。在一些实施例中，刷架22未表现为盒子的形式，但是可以包括一个以上引导面或者部分的引导面，来引导电刷24的线性运动或者纵向运动，所述引导面包括一个以上，例如紧靠和/或围绕电刷24一个以上侧面，和/或延伸进或延伸穿过电刷24的槽、杆和圆柱。

刷架22可以固定到安装杆26，并且适合于安装到例如安装块70的另一种结构。刷架组件110可以用来放置电刷24，所述电刷24与导电表面12接触，所述导电表面12为例如电机旋转部件15的表面，所述旋转部件诸如集电环、集电环或者换向器，并且传导来自其的电流。电刷24可以从刷架22下边缘延伸出来，使得电刷24的磨损表面与导电表面12接合。安装杆26可以包括过中心的结合机构、用于滑动接合的开槽的或者有沟的结合机构，或者便于电刷24和导电表面12结合和脱离的其他机构。在其他实施例中，刷架组件可以包括刚性地安装到另一种结构上的刷架，所述另一种结构使得刷架保持固定不动，或者安装到另一种按需布置的结构上的刷架。例如，在一些实施例中，刷架可以用螺栓固定到或者焊接到稳定的结构。在美国专利Nos.6,731,042、5,753,992、5,621,262、5,463,264、5,397,952和5,256,925中公开了一些这样的刷架；通过引用将它们并入到本文中。

如图1所示，安装杆26可以包括上杆部件27和下杆部件28，两者彼此铰链或者枢轴结合。当上杆部件27和下杆部件28相互对齐时(例如，上杆部件27的纵轴平行于下杆部件28的纵轴)，可以认为刷架22处在接合或者锁定的位置，使得电刷24可以紧邻导电表面12，或者与其接触。当上杆部件27倾斜于下杆部件28(例如，上杆部件27的纵轴倾斜于下杆部件28的纵轴)，可以认为刷架22处在未接合或者未锁定的位置，使得电刷24不与导电表面12相邻，而是与其分隔，或者与其不直接电接触。在操作过程中，安装杆26可以可去除地连接到安装块70。在一些实施例中，安装杆26可以与安装块70滑动接合、联锁或者用别的方法可去除地连接。安装块70可以连接到、固定到另一种结构或者用别的方法从其延伸，所述结构，例如，维持安装块70相对于导电表面12的静止。

在一些实施例中，手柄21可以连接到刷架22，这有助于刷架22与导电表面12的接合与脱开。例如，手柄21可以连接到上杆部件27，使得手柄21的运动相对于下杆部件28只驱动(例如，枢转、滑动、释放)上杆部件27。手柄21可以是可去除手柄，或者是可永久连接到上杆部件27或者刷架22另一部分的手柄21。

图1也说明了弹簧29，例如恒力弹簧，所述弹簧向电刷24提供张力，朝着导电表面12偏压电刷24，并使两者接触。例如，弹簧29可以连接到刷架组件110的刷架22部分或者安装杆26部分。在一些实施例中，弹簧29可以沿电刷24的一个侧面延伸，所述电刷24位于刷架组件110的电刷24和安装杆26之间。

刷架组件110可以进一步包括磨损状态监视器50和柔性传感器60，其中磨损状态监视器50可以与柔性传感器60通信连接。例如，磨损状态监视器50可以接受代表电刷24位置和/或运动的信号。在一些情况下，磨损状态监视器50可以紧邻弹簧29定位。例如，磨损状态监视器50可以紧邻弹簧29的一个面安装，或者用别的方法和弹簧29安装，例如，如图3所示，在由弹簧29所形成的弹簧卷里。磨损状态监视器50可以包括一个以上标示器55，所述标示器传递电刷24、导电表面12或者两者的物理状态。在一些情况下，为了将磨损状态信息传递给使用者，标示器55可以包括一个以上发光二极管(LEDs)，扬声器或者两者的结合。在一些情况下，磨损状态监视器50可以可以紧邻刷架组件110部件上弹簧29以外的表面定位。例如，磨损状态监视器50可以定位在刷架22、下杆部件28、上杆部件27上，或者紧邻它们定位，和/或定位在一个以上刷架组件110分流器上，或者紧邻其定位，和/或定位在刷架组件110手柄21上，或者紧邻其定位。在一些情况下，磨损状态监视器50可以永久地和/或可移动地并入为刷架组件110手柄21或其他部件的一个部分。

柔性传感器60也可以紧邻弹簧29定位，使得电刷24的运动可以引起柔性传感器60屈曲或者另外地变形。例如，柔性传感器60的近端可以与刷架组件110的刷架22或安装杆26的一部分连接，而远端可以与磨损状态监视器50连接和/或通信连接。在一些情况下，柔性传感器60可以连接到弹簧29、嵌入弹簧29、与弹簧29接触，并且跟踪或跟随电刷24的移动。例如，柔性传感器60可以贴附到弹簧29的表面(例如，内表面、外表面等)。在另一个例子中，柔性传感器60可以紧邻弹簧29定位。如此，柔性传感器60的任何运动可以直接对应电刷24的运动。

例如，对应柔性传感器60电阻值的信号，可以与电刷24的线性移动或纵向移动、变化和/或减少相等、成比例，或者用另外的方法对其进行表示。在一些情况下，磨损状态监视器50可以将柔性传感器60的稳态电阻值与电刷24的磨损状态联系起来，并且/或者将瞬态电阻与导电表面12和/或旋转部件15的磨损状态联系起来。柔性传感器60的稳态电阻值可以对应旋转部件15一次或多次旋转所获得的值，并且可以对应电刷24上表面相对于旋转部件15导电表面12的位置。在一些情况下，柔性传感器60的瞬态电阻值可以对应旋转部件15至少部分旋转过后所获得的值，例如，电刷24震动所产生的电阻值，所述震动由旋转部件15导电表面12中的变化引起。稳态电值(例如，电平)可以与一个以上预定的阈值进行比较，来确定电刷24的磨损状态。类似地，瞬态电值可以与电刷24的震动有关，可以对其进行监视，并且/或者将其与一个以上预定的阈值进行比较，来确定电机集电环或其他旋转部件导电表面12的磨损状态。

柔性传感器60可以具有基于柔性传感器60曲率半径可变电阻，并且可以产生对应柔性传感器60电阻的信号(例如，基于电压的信号、基于电流的信号等)。在一些情况下，柔性传感器60的曲率半径可以与弹簧29的变形有关，所述变形提供了将碳刷与电机旋转部件接合的力。柔性传感器60的电阻可以与其他电气元件一起使用，来提供表示柔性传感器60电阻的信号。例如，柔性传感器60的电阻可以用作分压电路中的元件，分压电路用来提供对应柔性传感器60可变电阻的电压信号。在其他的情况中，与柔性传感器60有关的电路，可以用来提供表示柔性传感器60可变电阻的电流信号。

在一些情况下，电刷监视***100可以包括位置监视器120，该位置监视器120可以靠近电机定位，来监视一个以上刷架组件110的磨损状态，和/或电机的集电环或其他旋转部件的磨损状态。位置监视器120能够监视刷架组件110电刷24的磨损状态。在一些情况下，位置监视器120能够监视与一个以上电机有关的两个或两个以上刷架组件110电刷24的移动。例如，位置监视器120，可以和一个以上与特定电机相关的磨损状态监视器50通信连接，例如通过通信链路115(例如，无线链路)的刷架组件110的磨损状态监视器50。位置监视器120可以用来接收处理后数据和/或原始数据，这些数据提供了有关电刷24和/或旋转部件15磨损状态的信息。例如，位置监视器120可以接收，柔性传感器60所收到的值与一个以上预定阈值之间，或者与柔性传感器60所收到的值之间，或者与两者之间比较的信息。在一些情况中，通信链路115可以包括射频(RF)通信链路，音频通信链路(例如，超声波通信链路)，和/或光通信通信链路(例如，红外(IR)通信链路、可见光通信链路等)。在一些情况下，位置监视器120可以用来预测或决定未来电刷24估计的突出情况。

在一些情况下，磨损状态监视器50，可以使用预定的时间表(例如，每小时一次、每天一次、每周两次等)，将有关电机电刷24和/或旋转部件15的磨损状态信息传递给位置监视器120。在一些情况中，磨损状态监视器50可以向位置监视器120提供有关电机电刷24和/或旋转部件15的磨损状态信息，以响应来自位置监视器120和/或远程监视装置150、160的指令。

位置监视器120可以输出电刷24情况的标示和/或突出情况的标示。在一些情况下，标示可以用来警告操作者、技术员和/或其他人，电刷24和/或旋转部件15严重磨损并且/或者需要更换，电刷24和/或旋转部件15损坏，故障已经发生或即将发生，或者需要执行其他维修或监视。在一些实施例中，标示可以用来设定维修或监视的时间，用来派人执行维修或监视，用来指令分配/交付替换的电刷或其他零件并且/或者对此设定时间，用来规划维修人员到达指定地点和/或交付产品到达指定地点的路线，或者安排对其他要执行的任务进行通知并且/或者设定其时间。

电刷监视***100也可以用来识别和/或通知刷架组件110其他关键的维修、故障，和/或其他异常的情况。例如，通过电刷监视***100一个以上元件，可以识别并且/或者评估过热、燃弧或者过度震动的事故，这些事故表明需要执行电机的保养和/或中断操作。为了纠正异常情况，磨损状态监视器50、位置监视器120和/或远程监视装置150、160可以执行适当的响应来响应所识别的异常情况。在一些情况中，为了纠正异常情况，操作者可以执行适当的响应来响应用电刷监视***100识别的异常情况。

在一些情况下，位置监视器120可以通过无线链路125和/或有线链路127通信连接到网络130。位置监视器120能够通过网络130，以及一个以上有线137和/或无线135通信链路，将一个以上电刷磨损状态信息传递到位于远程监视位置140的远程监视装置150、160。通过使用一个以上标准通信协议(例如，Ethernet、Ethernet/IP、BACnet、Modbus、LonWorks等)，或者专有通信协议，有线链路127、137和/或无线链路125、135通信链路可以用来进行操作。远程监视***的例子，在题为“监视电气装置一个以上元件情况的监视***和方法”的美国专利No.7,705,744，以及题为“刷架组件监视装置、组件、***和方法”的公开号为No.2008/0291273的美国专利申请No.11/752,965中进行了描述，通过引用上述文件全部并入本文中。远程监视点140可以包括一个以上远程监视器，例如个人电脑160、工作站、便携式电脑、平板150、智能手机或者类似的，用来收集和/或分析从一个以上使用者处接收来的数据。

远程监视装置和/或位置监视器120可以整合到刷架组件110的维修程序，使得位置监视器120可以用来监视至少刷架组件110一个以上元件的情况。为达此目的，远程监视和/或位置监视器120可以用来识别特定机器上或者特定位置上的每个刷架组件110，并且/或者储存每个刷架组件110的安装数据和所有服务数据。在一些情况下，从与刷架组件110有关的磨损状态监视器50接收到的一个以上参数，可以随时间监视来决定电刷24和/或电机旋转部件15的趋势信息。例如，位置监视器120和/或远程监视器可以决定趋势信息，所述趋势信息可以包括安装在特定刷架组件110中的电刷24的平均寿命以及/或者电机上特定安装位置的平均寿命。当刷架组件110首次安装在电机上时，位置监视器120和/或远程监视器可以用来储存电刷位置的信息(例如，柔性传感器60的点组值)。通过监视初始位置，每次在刷架组件110中更换电刷24，有关旋转部件15的磨损状态信息被收集。例如，集电环，或者电机的其他旋转部件，可以测量初始外直径。随着时间，伴随着磨损，所述磨损包括正常磨损和/或由于环境情况的磨损(例如，湿度、温度、包括磨料的污染物等)，与旋转部件15厚度和/或外直径有关的磨损状态，可以被测量并且/或者被预测。在一些情况中，用来改进电刷24和/或旋转部件15寿命的预防措施，可以通过分析从一个以上磨损状态监视器50所接受的信息中获得。例如，可以建议用户调整一个以上电机附近空间的环境条件，例如温度、湿度水平和/或污染物水平。

图2A和2B为图1所说明的磨损状态监视器50的立体图200、250。磨损状态监视器50可以包括本体210、一根或多根肋220、有助于电连接到柔性传感器60的开口225、一个以上通信接口230，以及一个以上标示器240。在一些情况中，磨损状态监视器可以包括用户接口260。本体210通常为圆柱形，或者设计成其他有助于整合进刷架组件110或者刷架组件110内其他安装位置的形状。例如，如图3所示，可以将磨损状态监视器50配置成与刷架组件110的弹簧29相关。磨损状态监视器50的本体210可以设计成包含在弹簧29的卷部内。肋220，或者其他类似的结构，可以用来确保磨损状态监视器50保持安装在弹簧卷内。肋220是可移动的，或者另外可配置的，允许磨损状态监视器50安装在两个或者两个以上不同尺寸的弹簧卷内。例如，可移动和/或可配置的肋，正如肋220，可以允许磨损状态监视器50安装在，具有第一宽度和第一卷直径的弹簧内，以及/或者具有第二宽度和/或第二直径的弹簧内。

磨损状态监视器50的开口225可以用来帮助与柔性传感器60的连接。例如，开口225可以允许进行电连接，例如螺旋端子。开口225可以具有对应柔性传感器横剖形状的形状(例如，槽)，或者可以为设计用来容纳针对柔性传感器60电连接的另一个形状(例如，圆形开口、矩形开口等)。

正如上文所讨论的，使用通过柔性传感器60所获得的信息(例如，可变的电阻、电压信号、电流信号等)，磨损状态监视器50可以用来决定电刷24和/或电机旋转部件15的一个以上磨损状态。在一些情况中，磨损状态监视器50可以包括一个以上电接头，用来提供与柔性传感器60的电连接。电接头可以位于磨损状态监视器50的内部空间内，使得柔性传感器60可以与磨损状态监视器50整合，并且可以穿过开口225延伸，在磨损状态监视器50与部分柔性传感器60之间提供直接的电连接。在一些情况中，为了有助于与柔性传感器60的电连接，一根或多根电线(例如，单线、屏蔽双绞电缆、扁平电缆等)可以穿过开口225延伸。使用焊料、导电环氧树脂、螺旋端子、弹簧端子、压合、搭扣配合、压接配合等，电连接可以形成为永久和/或半永久电连接。拆开至少部分的磨损状态监视器50(例如，罩子)或者不需要拆开，用户就可以实现电连接。例如，用户能够通过开口225以及/或者通过移除可移动的罩子来接触端子，所述罩子形成为磨损状态监视器50的端部201、203。罩子可以通过螺纹连接、搭扣配合连接和/或一个以上连接件(例如，螺丝)来固定。在一些情况中，可以将磨损状态监视器50的外壳体设置成两个或两个以上的部分，这些部分可以铰链连接(例如，抓斗的构造)，或者用别的方法相对于彼此可移动。在这些情况中，当磨损状态监视器50位于弹簧29(例如，螺旋弹簧)卷部内，由弹簧29所提供的力有助于磨损状态监视器50铰链连接部分的压接或者搭扣配合连接。同样地，由弹簧29所提供的力也有助于，基于磨损状态监视器50和柔性传感器60之间电连接的压接或其他压力。在一些情况中，柔性传感器60可以使用接口(例如，一个以上端子、一个以上焊盘等)电连接到磨损状态监视器，所述接口位于磨损状态监视器50的端部201、203和/或本体210上。在一些情况中，柔性传感器60的外接触电连接接口，可以在磨损状态监视器50的表面上延伸，或者可以进入凹处，所述凹处形成在一个以上端部201、203或者本体210的外表面里。

磨损状态监视器50能够通过通信接口230和/或标示器240，将有关电刷24和/或旋转部件15磨损状态的信息传递给用户。通信接口230和/或标示器240可以位于磨损状态监视器50相同的表面或者不同的表面。例如，通信接口230可以位与磨损传感器的第一端201，而标示器240可以位于磨损状态监视器的第二端203，但这不是必须的。通信接口230能够通过一个以上通信协议，使用音频能量(例如超声波信号)、射频(RF)能量(例如，RF信号)和/或光能(例如，光信号、红外(IR)信号等)，或者类似的。

在一些情况中，磨损状态监视器50能够从外部位置接收信息，所述外部装置例如位于相同位置或者远程位置的位置监视器120和/或编程器(例如，计算机150、平板160、智能手机等)。信息可以包括指令，例如发送有关电刷24和/或旋转部件15磨损状态的信息的指令，或者修改磨损状态监视器50所使用信息的指令。例如，用户可以修改一个以上用来决定电刷24和/或旋转部件15磨损状态信息的阈值，并且/或者通过下载指令、表格和/或类似的(例如，编译代码)，来给磨损状态监视器50重新编程。在一些情况中，磨损状态监视器50可以包括一个以上用户接口260，所述接口可以用来编程，或者用另外的方法提供有关磨损状态监视器50位置和/或功能的信息。例如，使用者可以使用用户接口260作为编程接口来修改一个以上阈值，并且/或者给磨损状态监视器50重新编程，而不是通过使用通信接口230。例如，使用者可以通过电缆连接编程器，或者使用一个以上存储器(例如，闪存卡、通用串行总线(USB)驱动等)来从磨损状态监视器50下载和/或上传信息。在一些情况中，用户接口260可以包括一个以上开关(例如双列直插式组件(DIP)开关、旋转位置开关等)，使得磨损状态监视器50与特定的刷架组件110，和/或电机处和/或客户现场处的特定安装位置产生联系。

标示器240可以包括一个以上视觉标示器(例如LED)和/或一个以上听觉标示器(例如，扬声器)，用来提供电刷24磨损状态和/或旋转部件15磨损状态的视觉和/或听觉标示。例如，磨损状态监视器50的标示器240可以包括一个以上LED，其中可以对一个以上发光二极管(LED)进行设置，当磨损状态监视器50确定了电刷24的第一磨损状态时，发出第一种颜色的光，而当磨损状态监视器50确定了电刷24的第二磨损状态时，发出第二种颜色的光。在一些情况中，可以用另外的颜色来表明电刷24另外的磨损状态。标示器可以使用一个以上LED中相同的LED和/或不同的LED来表明旋转部件15的磨损状态信息。例如，可以对一个以上LED进行设置，当磨损状态监视器50确定了旋转部件15的第一磨损状态时，发出第三种颜色的光，而当磨损状态监视器50确定了旋转部件15的第二磨损状态时，发出第四种颜色的光。在一些情况中，可以用另外的颜色来表明旋转部件15另外的磨损状态。在一些情况中，可以配置第一套LED来提供有关电刷24的磨损状态信息，以及第二套LED来表明有关旋转部件15的磨损状态信息。

例如，磨损状态监视器50可以包括一个以上LED，对这些LED进行设置，当磨损状态监视器50确定电刷24具有可继续操作的磨损状态时，发出第一种颜色的光(例如，绿色)，当磨损状态监视器50确定电刷24接近更换磨损状态时，发出第二种颜色的光(例如，黄色)，当磨损状态监视器50确定电刷24达到更换磨损状态时，发出第三种颜色的光(例如，红色)。在一些情况中，可以设置磨损状态监视器50来示出不同数目的LED和/或不同图案的LED，所述LED具有形同或不同的颜色，来表明电刷24和/或旋转部件15一个以上特定磨损状态的情况。

在另一个例子中，可以对磨损状态监视器50进行设置，当磨损状态监视器50确定电刷24接近更换磨损状态时，提供电刷24磨损状态的第一听觉标示(例如，断续的声响)，而当磨损状态监视器50确定电刷24已经达到更换磨损状态时，提供电刷24磨损状态的第二听觉标示(例如，断续不同的声响、不同频率的声响、稳定的声响等)。

图3示出了刷架组件110的分解立体图，所述刷架组件110处在接合位置并且包括了图1和2进行说明的磨损状态监视器50。在一些情况中，刷架组件110可以包括一体化的柔性传感器60，该传感器可以用来监视电机电刷24和/或关联旋转部件15的磨损状态。刷架组件110可以包括电刷24(例如碳刷)和与电刷24关联的弹簧29。弹簧29可以提供力，将电刷24与例如集电环、换向器等的电机旋转部件接合。例如，弹簧29可以包括弹簧卷部310，该弹簧卷部310可以用来将力作用到电刷24。磨损状态监视器50可以紧邻弹簧29定位。在一些情况中，磨损状态监视器50可以基本上定位在弹簧卷310中。

在一些情况中，柔性传感器60可以紧邻弹簧29定位，使得与电刷24移动和/或磨损关联的弹簧29的弯曲半径的变化，在柔性传感器60上产生对应的弯曲半径。例如，柔性传感器60可以贴附到弹簧29的表面，或者用别的方法紧邻弹簧29的表面定位。在另一个例子中，柔性传感器60可以紧邻弹簧29的边缘定位。

对于柔性传感器60关于弹簧29和/或电刷25的定位，可以考虑其他的设置。例如，柔性传感器60的部分可以贴附到刷架组件110的一个以上其他部件上(例如，刷架22、手柄21、上杆部件27、下杆部件28等)。在这些情况中，柔性传感器60的不同部分可以电连接到磨损状态监视器50，所述磨损状态监视器50位于弹簧29的弹簧卷部310中，或者刷架组件110的其他位置。在一些情况中，柔性传感器60可以具有电刷24初始安装时的第一弯曲半径，该半径小于电刷24磨损后的弯曲半径。在其他的情况中，柔性传感器60可以具有电刷24初始安装时的第一弯曲半径，该半径大于电刷24磨损后的弯曲半径。在一些例子中，柔性传感器60可以具有使得弯曲传感器60不具有弯曲半径的设置，例如当弯曲传感器基本上沿平面对齐。例如，柔性传感器60的弯曲半径，安装时具有正的弯曲半径，而电刷磨损后具有负的弯曲半径，或者安装时具有负的弯曲半径，而电刷磨损后具有正的弯曲半径，或者弯曲传感器在初始安装时，或者在电刷24磨损特定的量之后，可以基本上沿平面对齐。在一些情况中，两个或两个以上的柔性传感器60可以用来监视电刷24和/或旋转部件15的磨损状态。两个或两个以上的柔性传感器60可以紧邻弹簧的不同部分定位，使得第一柔性传感器60在第一持续时间期间可以用来监视电刷24和/或旋转部件15的磨损状态，而第二柔性传感器60在第二持续时间期间可以用来监视电刷24和/或旋转部件15的磨损状态。在一些例子中，第一和第二持续时间可能是重叠的。在进行说明的例子中，第一柔性传感器60至少部分是弯曲的(例如，靠近弹簧29卷定位)，而第二柔性传感器60明显是直的(例如，靠近下杆部件28定位)，使得磨损状态监视器50被设置成在刷架组件110安装在机器上后的持续时间的过程中，主要或者单独使用来自第一柔性传感器60的信息，在正常操作过程中第二持续时间过程中接收来自第一和第二柔性传感器的组合信息，以及在第三持续时间内主要或者单独接受来自第二柔性传感器的信息，所述第三持续时间例如电刷24接近替换磨损状态或者其他接近替换磨损状态时的持续时间。在一些情况中，可以考虑传感器，而不是具有可变电阻的柔性传感器，来获得电刷24和/或旋转部件15，关于弹簧25移动的磨损量。获得有关旋转部件15磨损量的信息包括获得有关旋转部件15表面12磨损量的信息。在一些情况中，一根或多根电线可以紧邻弹簧24定位。例如，一根或多根电线的部分可以贴附到弹簧24。在一些情况中，部分围绕一根或多根电线的绝缘层中的开口，可以暴露展示部分的电线。在这些情况中，暴露的导线和/或导线非绝缘的部分可以解除另一个表面(例如，弹簧29的表面、电刷24的表面或者与刷架组件110关联的另一个表面)，所述表面可以使电线导电并且/或者停止导电。在一些情况中，可以定位第一电线来表明电刷24的已知磨损状态，例如初始磨损状态情况，接近电刷24更换磨损状态情况的磨损状态，和/或电刷24更换磨损状态情况。在一些情况中，可以定位第二或另外的电线来表明电刷24不同于第一磨损状态的另一种磨损状态。例如，第一电线可以用来表明接近更换磨损状态的磨损状态，而第二电线可以用来表明电刷24的更换磨损状态。在一些情况中，电线可以与一个以上电阻，和/或其他的电气元件关联。在这些情况中，当电刷24的磨损状态变化时，电路中可以包括不同种一个以上电气元件(例如，晶体管、LED、电阻等)。例如，第一电阻值可以关联第一特定磨损状态，而第二电阻值可以关联第二特定磨损状态。在一些情况中，磨损状态监视器50可以包括传感器或其他的装置，来至少部分地识别对应旋转部件15磨损状态的震动或其他运动。例如，加速和/或压力传感器可以关联磨损状态监视器50，并且从加速和/或压力传感器所接受的信息可以用来识别电刷24震动的特征(例如，大小、频率等)。除了从柔性传感器60所接收的信息以外，磨损状态监视器50可以使用该信息，或者使用该信息来代替从柔性传感器60所接收的信息，来确定旋转部件15的磨损状态是否接近维护磨损状态，或者已经达到所要求的维护磨损状态，所述柔性传感器60例如弯曲传感器或者其他传感器(例如，温度传感器、湿度传感器等)。

磨损状态监视器50可以通信连接到柔性传感器60，来接收与电刷24和旋转部件15中至少一个的磨损状态对应的信号。使用比较器，通过将从柔性传感器60所接收的信号与至少一个预定阈值进行比较，可以设置磨损状态监视器50来确定电刷24和/或旋转部件15的磨损状态。通过设置在磨损状态监视器50上的标示器，和/或通过通信链路能够与外部装置通信的通信电路，所述外部装置例如位置监视器120，磨损状态监视器50可以将有关电刷24和/或旋转部件15的确定磨损状态信息提供给使用者。

图4为用来表示图1-3所示磨损状态监视器50的框图。在一个例子中，所说明的磨损状态监视器50可以电连接到例如柔性传感器60的传感器，来获得有关电机电刷24和/或旋转部件磨损状态的信息。在所示出的实施例中，磨损状态监视器50可以包括一个以上输入/输出模块(I/O模块)410、信号调理电路420、比较电路430(例如，比较器)、处理器440(例如，微处理器、微控制器等)、用户接口450、通信电路470、存储器480和/或数据端口490。在一些情况中，磨损状态监视器50可以包括电源460，所述电源460例如电池、电容器或者两者。在一些情况中，电池为可充电的和/或可更换的。在一些情况中，磨损状态监视器50可以包括能量收集的能力，使得电源460可以通过一种或多种能量收集技术接收能量和/或进行充电。例如，所说明的能量收集技术可以包括动能(例如，振动)能量收集器(例如，压电振动能量收集器、磁感应振动能量收集器等)、能够收集室内能量和/或室外能量的光伏储能收集器、压电能量收集器、热能收集器、风能(例如、微型燃气轮机)收集器、和/或周边辐射(例如射频)能量收集器。

在一些情况中，除了电源460以外，或者为了代替电源460，磨损状态监视器50可以包括一个以上连接器和/或端子，所述连接器和/或端子能够从独立于磨损状态监视器50的电源处接收电能。在这些情况中，当刷架组件110安装在电机上时，可以设置磨损状态监视器50从外电源接收能量。例如，当刷架组件110连接到安装模块70时，就实现了包括磨损状态监视器50的电路通路，使得电能可以从电源，流过安装模块70，到达磨损状态监视器50。在这种配置中，当刷架组件110安装在电机安装模块70上时，可以向磨损状态监视器50自动提供电能，而当从安装模块70移除刷架组件110时，输送到磨损状态监视器50的电能可以是不连续的。在一些情况中，I/O模块410可以包括一个以上连接器415(例如，螺旋端子、弹簧端子等)，用来将柔性传感器60连接到磨损状态监视器50。在一些情况中，I/O模块410可以定位在磨损状态监视器50内，或者可以定位在磨损状态监视器50外表面上，或者靠近磨损状态监视器50外表面定位。例如，I/O模块410可以定位在磨损状态监视器50内的凹处里，并且通过开口和/或可移动的罩子，可以对其进行接触。从柔性传感器60接收到的信号，可以由信号调理电路420决定。

可以设置信号调理电路420来进行滤波、放大、缓存和/或对表示信号的被放大压力进行其他调整。在一些情况中，信号调理电路420可以包括一个以上分立元件(例如，电阻、晶体管、电容、电感、二极管等)，和/或整合电路(例如，运算放大器、缓存器、ASIC等)。在一些情况中，信号调理电路420可以包括一个以上滤波器422。滤波器422可以实施成整合元件或分立元件的组合，例如设置成串联RC网络的电阻和电容(例如，低通滤波器)。尽管可以使用一阶低通滤波器，可以考虑任意组合模拟或者数字滤波器，包括一个以上高通滤波器、低通滤波器、带通滤波器、陷波滤波器、无源滤波器(例如，具有“T”部、“π”部等)、有源滤波器(例如，切比雪夫滤波器、巴特沃兹滤波器等)、IIR滤波器、FIR滤波器，和/或任何其他适合的滤波器或滤波器组合。

使用比较电路430，接收自柔性传感器60的信号接着可以与一个以上预定的阈值进行比较。在一些情况中，使用一个以上分立的电气元件，例如一个以上电阻、电容、电感、二极管、晶体管，和/或例如比较器和/或处理器的整合电路，可以对一个以上阙的阈值进行设定。在一些情况中，处理器440可以从存储器480读取阈值，并且/或者使用一个以上储存在存储器480的指令来计算阈值。在一些情况中，指定的阈值可以是固定的预定值。换句话说，指定的阈值可以根据需要调整和/或适应。例如，在将磨损状态监视器50安装在刷架组件110之前和/或之后，在校准程序过程中，使用者可以设置一个以上阈值。在所说明的校准程序过程中，在将柔性传感器60安装在刷架组件110后，使用者可以从柔性传感器60获得一个以上稳定状态值。例如，所获得的值可以对应电刷24的第一位置，例如当电刷24接近无磨损时的接合位置，以及对应电刷位置的第二位置，所述电刷位置接近电刷24具有预定磨损量时的位置(例如，接近更换阈值、最大允许磨损等)。对于特定电刷组件之间的机械不同处和/或电气不同处，校正是重要的。在一些情况中，使用者可以通过通信接口传递阈值，所述通信接口例如通信电路470、用户接口450(例如，使用一个以上开关454和/或电位计458)，和/或例如来自外存储装置(例如，闪存装置等)的数据端口490。

处理器440可以使用确定电刷24和旋转部件15中至少一个的磨损状态标示的算法进行操作，并且/或者将一个以上电刷24和旋转部件15的磨损状态标示传递给使用者。处理器440可以，例如，使用能够引起磨损状态监视器50连续或者以预定间隔获得信息的算法，所述信息对应柔性传感器60的曲率半径。在一些情况中，磨损状态监视器50可以包括计时器445和/或模数转换器(ADC)447。计时器445和/或ADC447可以整合到处理器440，或者可以设置成独立的元件。在一些情况中，由处理器440处理的指令，可以包含信号调理电路420的一个以上元件和/或功能，和/或比较电路430。

所说明的磨损状态监视器50的存储器480可以与处理器440通信。存储器480可以用来储存任何想要的信息，例如前面提到的控制算法、阈值、计划时间、采样时间、趋势信息等。存储器480可以是任何类型适合的存储装置，包括但不限于RAM、ROM、EPROM、闪存、硬盘驱动器和/或类似的。在一些情况中，处理器440可以将信息储存在存储器480里，并且可以随后读取所存储的信息。

在图4进行说明的例子中，用户接口450可以是任何合适的用户接口，该用户接口允许磨损状态监视器50显示和/或收集信息。在一些情况中，用户接口450可以接受一种或多种使用磨损状态监视器50的用户互动，或者用另外的方法传递有关电刷24和/或旋转部件15磨损状态的信息。例如，用户接口450可以包括一个以上标示器，例如LED452或扬声器456，这些标示器能够将所确定的磨损状态标示提供给使用者。LED452可以包括一个以上能够发出一种或多种颜色的LED452，颜色的显示和不显示表示了对应的磨损状态。例如，不发光的LED和/或发绿光(可选)的LED可以表示运行中或者“良好”磨损状态，发黄光的LED表明关联的部件可能接近更换的磨损状态，而发红光的LED表明更换磨损状态。所列出的颜色选择仅仅是代表，也可以考虑其他的颜色和/或颜色的组合。在一些情况中，可以设置用户接口450来照亮不同数目的LED452和/或LED452的图案来表明电刷24和/或旋转部件15一个以上特定磨损状态情况。在一些情况中，反射平面(例如，刷架22磨光的刷盒，独立的反射器等)可以用来标示和/或放大由一个以上LED所发出的光。

在一些情况中，电刷24和/或旋转部件15的磨损状态可以由用户接口450通过扬声器456来表明。扬声器456可以用来为电刷24和/或旋转部件15的一个以上磨损状态发出音频标示，所述音频标示例如指定持续时间的指定音调。

在一些情况中，用户接口450可以包括一个以上元件来让用户输入有关磨损状态监视器50的信息(例如，通信地址、安装位置等)，有关柔性传感器60和/或刷架组件110的信息(例如，校正信息、阈值信息等)，或者其他有关电刷监视***100的信息。例如，用户接口450可以包括一个以上开关454，所述开关454可以用来给特定的磨损状态监视器50分配通信地址或其他的识别信息，用来通过通信链路115分配通信频道和/或通信频率，并且指定监视时间，并且/或者用来调整阈值，通过例如增加和/或除去电阻网络调整分压网络的方式。例如，用户接口450可以包括一组或者多组开关454，其中开关454的第一部分可以用来分配位置地址，开关454的第二部分可以用来分配电机的数目，而开关454的第三部分可以用来分配刷架组件数目或者识别刷架组件110的位置。在一些情况中，用户接口450可以包括一个以上电位计和/或可变电阻，所述电位计和/或可变电阻可以用来调整阈值，例如在配制过程中。这些用户接口元件仅仅是用来进行说明，也可以考虑其他元件。

在一些情况中，用户接口450可以包括显示器458以及一个以上用来读取信息的按钮459，读取信息可以通过例如浏览一个以上菜单选项。显示器458可以是任何适当的显示器。在一些例子中，显示器458可以包括或者可以是液晶显示器(LCD)，固定段显示或者点阵LCD显示器。如果需要，用户接口450可以是触屏LCD面板，所述触屏LCD面板既可以当显示器用，也具有数据输入的功能。在一些例子中，可以改造显示器458来收集多个操作参数的值，并且/或者接收这些值，但这不是必须的。在一些情况中，用户能够使用触屏显示器、键盘、按钮459或者其他输入数字和/或文本信息的手段来输入至少部分的识别信息(例如，位置个数、机器个数、刷架组件个数)。

在一些情况中，当例如预定的阈值之类的诊断限值被超过，可以设置处理器440来指示使用者，发生了诊断错误。这可以通过各种方式来实现。例如，如果处理器440确定超过了诊断极限，并且发生了诊断错误，处理器440可以发出用户警报，该用户警报由用户接口450来表示。在一些情况中，仅在处理器440检测到预定数目的阈值超过以及/或者阈值超过超出了特定的持续时间之后，处理器440可以处理指令来警告用户发生了特定的磨损状态。例如，可以对处理器440进行编程，在特定的阈值达到且持续至少预定的门槛时间(例如，5秒、30秒、1分钟等)之后，再表明电刷24的磨损状态。类似地，可以对处理器440进行编程，在特定的阈值(例如，更换阈值)在特定的持续时间内(例如，30秒、1分钟等)超过指定的次数，并且/或者旋转部件旋转制定的圈数(例如，10圈、20圈等)后，再来表明旋转部件15的磨损状态。在一些情况中，用户警报可以是来自扬声器456听得见的音调和/或显示在用户接口450显示器上的简单的字符串，所述用户警报可以描述所发生阈值超过的属性。在其他的例子中，处理器440可以提供一些可视的标示来警告使用者发生了错误。这种可视的标示可以包括颜色、闪烁或者其他用户接口450上所提供的可视标示。仍然在其他的例子中，可以设置处理器440来给例如位置监视器120或者远程监视装置150、160的另一个装置提供信息。位置监视器120或者远程监视装置150、160的一个以上可以通过视觉标示、听觉标示、email、即时信息、文本信息或者其他一些信息给使用者提供消息，来警告用户刷架组件110一个以上元件的磨损状态。可以通过网关170、或者其他适合在互联网、广域网、局域网等网络上通信的装置来提供这些信息。例如，可以设置网关170来与网络130和/或工控***通信。即使使用者离开电刷监视***100所在的位置时，该警报也可以提供给使用者。

除用户接口450外，磨损状态监视器50能够通过通信电路，将有关电刷24和/或旋转部件15磨损状态的信息传递给使用者。有关电刷24和/或旋转部件15磨损状态的信息可以与识别一个以上特定位置、特定电机和/或特定电刷组件的信息相关联，所述特定电刷组件与电刷24和/或旋转部件15相关。在一些情况中，通信电路470可以包括通信端口(例如，扬声器472、收发器474等)，所述通信端口用来通过通信链路115与位置监视器120通信。可以通过磨损状态监视器50，使用一个以上通信协议，来将与刷架组件110关联的磨损状态信息传递给位置监视器120。通信电路470可以包括能够通过一个以上通信链路技术进行通信的芯片组，所述通信链路技术例如使用音频能量(例如超声波信号)、射频(RF)能量(例如，RF信号)和/或光能(例如，光信号、红外(IR)信号等)，或者类似的。在一些情况中，通信电路470能够通过一种或多种其他的无线技术进行通信，所述无线技术例如Bluetooth^TM、Wi-Fi、Zigbee或者任何其他无线协议。在一些情况中，可以将通信电路470设置成通过一个以上有线接口进行通信，但这不是必需的。例如，通信电路470所包括的有线端口可以是串行口、ARCNET口、并行口、串行口、CAT5口、USB(通用串行总线)口以及/或者类似的。在一些情况中，通信电路470可以使用一个或者多个通信协议，例如Ethernet、BACNet、LONtalk、DeviceNet、ControlNet、Profibus等，所述通信协议可以通过有线网络或者无线网络来使用。

在一些情况中，如图4中进行说明的，磨损状态监视器50可以选择包括数据端口490。数据端口490可以为例如Bluetooth^TM端口或者任何其他无线协议的无线端口。在其他的情况中，数据端口490可以是有线端口，例如串行口、并行口、CAT5口、USB(通用串行总线)口以及/或者类似的。在一些例子中，数据端口490可以是USB口，并且可以用来从USB闪存驱动或者一些其他数据源下载和/或上传信息。根据需要，也可以使用其他远程装置。可以设置数据端口490来与处理器440通信，并且，如果需要，可以用来给处理器440上传信息，并且/或者从处理器440下载信息。能够上传和/或下载的信息可以包括，例如阈值和/或计时信息。在一些例子中，数据端口490可以用来上传磨损状态监视器50和/或柔性传感器60以前创造的配置信息，因此加速配置过程。在一些情况中，数据端口490可以用来下载配置，所述配置使用特定的磨损状态监视器50和/或柔性传感器60进行创造，使得这些配置可以被传递给其他类似的磨损状态监视器50，加快它们的编程过程。在一些情况中，如果需要，数据端口490可以用来上传和/或下载有关电刷24和/或旋转部件15磨损状态的信息。

在一些情况中，数据端口490可以用来下载储存在存储器480中用来分析的数据。例如，数据端口490可以用来下载与电刷24和/或旋转部件关联的磨损状态日志，或者如果需要，将这些日志的部分上传到移动装置，例如USB记忆棒(有时也称为thumb drive或者jump drive)，个人电脑、便携式电脑、

或者其他平板电脑、PDA、智能手机，或者其他远程装置。在一些情况中，数据可以转换到MS

MS

text、XML和/或Adobe

文件，但这不是必须的。

在一些情况中，磨损状态监视器50可以包括一个以上环境传感器，所述环境传感器能够监测刷架组件110附近环境的特征。环境传感器的例子可以包括温度传感器和/或湿度传感器。当确定阈值时，可以设置磨损状态监视器50来使用所监测的环境信息，并且/或者磨损状态监视器50可以将所监测的环境信息传递给另一个装置，例如位置监视器120或者远程监视装置150、160。

图5A和5B为图1、3和4进行说明的柔性传感器60的立体图。进行说明的柔性传感器60可以包括基体510、至少一个油墨层520，和/或两个或两个以上的电连接器，所述连接器可以连接到一根或多根电线540。柔性传感器60基本上是平的，并且可以从各种长度、宽度和/或厚度中选择。在一些情况中，柔性传感器60可以具有可变电阻，所述电阻被设计成随着柔性传感器60的弯曲而变化。通过将一个以上导电油墨层520放置在基体510上表面515上，可以形成柔性传感器60。例如，基体510可以形成自柔性的、电绝缘材料，例如塑料薄膜(例如，双轴取向的聚对苯二甲酸乙酯薄膜、聚酰亚胺薄膜、聚酯薄膜、聚酰胺薄膜、酚醛树脂等)。导电油墨层520可以粘贴到基体510的上表面515，并且可以形成自一种或多种导电油墨(例如，碳基油墨、聚合物基油墨、复合油墨等等)，以及/或者一种或多种其他的导电材料，例如环氧树脂和/或胶粘剂，其中环氧树脂或胶粘剂包括了导电材料(例如，石墨、碳等)。在一些情况中，当基体510弯曲时，导电油墨层520能够形成微裂纹，其中微裂纹的尺寸和/或形状使得柔性传感器60的电阻以可预测的方式变化。这种柔性传感器60的例子可以包括来自犹他德雷珀Flexpoint Sensor Systems,Inc.的Bend

柔性传感器的其他例子公开在美国专利Nos.7,248,142；8,047,083；7,277,004和5,157,372中；这些专利的每一个都通过引用并入到本文中。

正如上文所讨论的，柔性传感器60可以具有可变电阻，所述将所述电阻设计成随着柔性传感器60的弯曲进行变化。柔性传感器60可以通过电连接连接到磨损状态监视器50，所述电连接例如一个以上端子530、电线540或者其他这种形成电连接的手段。在一些情况中，可以将电线540屏蔽，以减少引入到来自电刷监视***100的磨损状态监视器50的电路的电噪声的量。例如，电线540可以是包含在屏蔽电缆550中的双绞线540。在一些情况中，例如图5B中，电连接器530可以直接连接到磨损状态监视器50的一个以上端子425。

磨损状态监视器50的电源460(例如，电池)，可以用来给磨损状态监视器50和/或柔性传感器60的一个以上元件供电，帮助生成表示柔性传感器60弯曲半径的信号。例如，磨损状态监视器50和柔性传感器60可以一起操作来形成至少部分的分压电路，所产生的电路输出为部分的电源电压。通过使用弯曲力来弯曲柔性传感器60，例如由弹簧29提供的用来维持电刷24和旋转部件15表面之间物理接触的力，弯曲力可以引起柔性传感器60电阻上的变化。柔性传感器60电阻上的变化，可以对应电刷24上表面624相对于旋转部件15导电表面12的物理位置。柔性传感器60的可变电阻，可以对应柔性传感器60弯曲程度，进行线性变化或者非线性变化。类似地，柔性传感器60电阻上的变化，可以引起表示柔性传感器60弯曲半径的信号，电压输出上的对应变化。

有关柔性传感器60弯曲半径的信息，可以用来确定电刷24的磨损状态和/或电机旋转部件15的情况(例如，集电环)。正如上文所提到的，磨损状态监视器50可以通过电线540电连接到柔性传感器60。通过将至少部分的表示柔性传感器60弯曲半径的信号和一个以上预定的阈值进行比较，磨损状态监视器50可以确定电刷24和/或旋转部件15的磨损状态。在一些情况中，可以设置磨损状态监视器50包含第一阈值和第二阈值，所述第一阈值对应电刷24的第一磨损状态，而所述第二阈值不同于第一阈值，其对应电刷24的第二磨损状态。例如，第一阈值可以是与电刷磨损状态关联的第一电平，所述电刷磨损状态为表示在预定的时间期间内(例如，一周内)电刷24应该进行更换的磨损状态。第二阈值所对应的电刷24的磨损状态为，表示需要尽快更换电刷24的磨损状态。

在一些情况中，可以设置磨损状态监视器50来监视电刷24的震动。例如，电刷24的震动可能是因为电机旋转部件15一个以上缺陷或者其他变形。例如，集电环的变形或不均匀的磨损可以引起集电环一个以上部分不圆。当电刷24在旋转部件15的旋转过程中，在一个以上位置遇到这些缺陷时，这些缺陷可能引起电刷24以一定的速度震动，所述速度对应旋转速度和/或旋转部件15(例如，集电环、换向器等)导电表面12处的缺陷的个数。在一些情况中，可以设置磨损状态监视器50包含第三阈值和第四阈值，所述第三阈值不同于第一和第二阈值，对应电机旋转部件15的第一磨损情况，所述第四阈值不同于第一、第二和第三阈值，对应旋转部件15的第二磨损情况。例如，第三阈值可以是第一电平，所述第一电平与旋转部件15的情况关联，此时的情况表示的是在预定的时间期间内(例如，一周内)旋转部件应该进行更换和/或维修的磨损状态。第四阈值所对应的旋转部件15的情况为，表示应该尽快完成旋转部件15维护(更换和/或修理)的情况。

图6A和6B示出了所说明的刷架组件600的立体图，所述刷架组件600例如图1的刷架组件110，且处在电刷24不同的可识别磨损状态。磨损状态监视器50可以位于弹簧29的弹簧卷310内。柔性传感器60可以紧邻弹簧29定位，并且可以电连接到磨损状态监视器50。这里，该电连接未示出以简化说明。图6A说明了电刷24的第一磨损状态，例如当刷架组件600第一次安装在电机上时电刷24的初始磨损状态。例如，当刷架组件600处在接合位置时，弹簧29将力作用到电刷24的上表面624，使得电刷24与旋转部件15的导电表面12接合。上表面624可以位于第一位置，在该位置弹簧29的弯曲力引起第一弯曲半径610。第一弯曲半径610使得柔性传感器60具有第一电阻值，该值与电刷24的初始磨损状态关联。第二弯曲半径640使得柔性传感器60具有第二不同的电阻值，该值与电刷24不同的磨损状态关联，所述磨损状态例如接近更换的磨损状态或者更换的磨损状态。可以校准电刷监视***100和/或电刷监视***的部件，来说明刷架组件和/或电刷几何上的变化，通过不同的弹簧所作用的不同的力，并且/或者说明其他不同的刷架组件110之间变化的因素。在一些情况中，磨损状态监视器50可以弹性地安装在电刷24的卷内，使得电刷24的震动可以被吸收和/或抑制。

一系列形成在油墨层520的微裂纹665，可以使柔性传感器60在不同的弯曲半径产生电阻值，所述微裂纹665在柔性传感器60弯曲时形成。尽管柔性部件维持了油墨层520的整体一体化，但是由于油墨层520脆性部件的开裂形成了微裂纹665。油墨层520中的微裂纹665使得柔性传感器60的电阻变化。当弯曲半径由于所作用的弯曲力而减少时，更多的微裂纹665形成在油墨层520中，使得柔性传感器60的电阻增加。电阻能够基于作用在柔性传感器60的弯曲力的大小、电刷24磨损的量和/或电刷24的运动变化。磨损状态监视器50可以基于柔性传感器60由于兴趣持续时间过程中移动而可变电阻，从柔性传感器60接收变化的电压信号。更小的弯曲半径可以对应柔性传感器60更大的电阻值。例如，柔性传感器60在第一弯曲半径610的电阻小于柔性传感器60在第二弯曲半径640的电阻。柔性传感器60可以重复弯曲，因为油墨层520继续相对于基体510具有强粘结。当柔性传感器60返回到第一弯曲半径610时，柔性传感器60的电阻返回到第一电阻值。

柔性传感器60可以安装在刷架组件110内，使得包括电连接的近端，所述电连接例如端子530，可以朝着磨损状态监视器50确定方向，而其远端661可以朝着远离磨损状态监视器50的方向确定方向。在图6A的例子中，在电刷24的初始磨损状态，至少部分的包括了远端的柔性传感器60沿第一平面620确定方向，而另一部分包括了远端的柔性传感器沿第二平面630确定方向，其中第一平面620和第二平面630之间的偏转615对应第一弯曲半径610。在图6B中，所示出的电刷24处在第二磨损状态，使得上表面624位于不同的第二位置651，该位置离初始磨损状态位置605偏转的距离655。在该第二位置651，至少部分的包括了远端661的柔性传感器60现在沿第三平面650确定方向，而另一部分包括了远端662的柔性传感器60沿第三平面650确定方向，其中第三平面650和第二平面630之间的偏转645对应第二弯曲半径640。

图7是表示电刷监视***700的框图，所述电刷监视***700具有所说明的位置监视器720，所说明的位置监视器720例如位置监视器120。在一个设备中，可以设置一个以上电机来包括一个以上刷架组件715，所述刷架组件715例如刷架组件110。刷架组件715可以围绕电机(例如，电动机、发电机等)的旋转部分730(例如轴)定位。可以将刷架组件715定位成，电刷24接触旋转部件(例如，集电环、换向器)的表面，所述旋转部件与电机的旋转部分730关联。在一些情况中，刷架组件715可以使用一个以上适配器726安装到电机的部分，所述适配器726包括图1和3的安装杆26。可以将每个刷架组件715设置成通过通信链路115与位置监视器720通信。

位置监视器720可以包括通信电路740、处理器750、存储器760、I/O模块770、用户接口790和/或一个以上传感器795。在一些情况中，通信电路740可以包括信号调理电路741，该电路可以用来滤波和/或用另外的方法调理接收自一个以上刷架组件715的信号。位置监视器720可以包括例如电池的电源792、电容器和/或电力线适配器。在一些情况中，电池可以是可充电的和/或可更换的。在一些情况中，位置监视器720可以包括能量收集的能力，使得电源792可以通过一项或者多项能量收集技术收集能量并且/或者再充电。例如，所说明的能量收集技术可以包括动能(例如，振动)能量收集器(例如，压电振动能量收集器、磁感应振动能量收集器等)、能够收集室内能量和/或室外能量的光伏储能收集器、压电能量收集器、热能收集器、风能(例如、微型燃气轮机)收集器、和/或周边辐射(例如射频)能量收集器。

通信电路740能够从一个以上与刷架组件715关联的磨损状态监视器(例如，磨损状态监视器50)，接收有关电刷24和/或与电机旋转部分730关联的旋转部件(例如，集电环、换向器等)的磨损状态的信息，并且/或者将配置和/或计时信息传递给一个以上磨损状态监视器50。在一些情况中，通信电路740可以包括通信端口，所述通信端口(例如，音频接收器/发送器742、RF发射器744等)可以用来通过通信链路115与磨损状态监视器50通信。一个以上通信协议可以用于刷架组件715磨损状态监视器50和位置监视器720之间的通信。通信电路740可以包括能够通过一个以上通信链路技术进行通信的芯片组，所述通信链路技术例如使用音频能量(例如超声波信号)、射频(RF)能量(例如，RF信号)和/或光能(例如，光信号、红外(IR)信号等)，或者类似的。在一些情况中，通信电路740能够通过一种或多种其他的无线技术进行通信，所述无线技术例如Bluetooth^TM、Wi-Fi、Zigbee或者任何其他无线协议。在一些情况中，可以将通信电路740设置成通过一个以上有线接口进行通信，但这不是必需的。例如，通信电路740所包括的有线端口可以是串行口、ARCNET口、并行口、串行口、CAT5口、USB(通用串行总线)口以及/或者类似的。在一些情况中，通信电路740可以使用一个或者多个通信协议，例如Ethernet、BACNet、LONtalk、DeviceNet、ControlNet、Profibus等，所述通信协议可以通过有线网络或者无线网络来使用。例如，可以将通信电路740设置成通过一条或者多条通信链路125、127、135和137，例如通过网络130，与位于例如远程监视点140的位置监视器720所在地点以外远程位置的远程监视装置150、160进行通信。在一些情况中，可以将通信电路740设置成与工控器(例如，可编程逻辑控制器)通信，来将有关一个以上刷架组件715的磨损状态信息提供给使用者。

在一些情况中，可以给一个以上刷架组件715中的每一个分配独一无二的标识符，例如通信地址，帮助与一个以上位置监视器720和远程监视装置150、160进行通信。每个独一无二的标示符可以允许位置监视器720和/或远程监视装置150、160，将所收到的磨损状态信息与特定的刷架组件和/或特定电机旋转部件15的部分关联。根据使用者的需要，这些标识符可以使用一个以上命名约定。例如，标识符可以使用字母数字命名约定(例如，brushassemblyl4、em1.ba10、machine 1.row l.colum3、sitea.machinel.ba3等)、数字命名约定(例如，1,2，1.2.4等)或者编码命名约定(例如，0x0145CDEF、11000等)。

在一些情况中，可以用标识符单独识别特定的刷架组件，(例如，brushassembly24、24、0x18、11000等)。标识符也可以用来将特定的刷架组件与特定的电机和/或特定的位置相关联(例如，sitel_machine3_brushassemblyl2、1.3.12、0x0111000C、01 11 00001100等)。可以对磨损状态监视器50进行设置，将标识符储存成字符串或者数字编码值。例如，使用字母数字命名约定的字母数字标识符可以储存和/或传递成字符串。使用数字命名约定或者编码命名约定的标识符，可以储存成一个以上数字(例如，整数等)，这些数字可以传递成一个以上整数值。在一些情况中，标识符可以编码标示成单个的整数值(例如，十六进制编码值、二进制编码值等)。通过使用编码命名约定，识别信息可以传递成，例如最小化通信时间的整数值。通过最小化通信时间，可以减少能量使用以延长磨损状态监视器的电源460、位置监视器的电源792或者两者的使用寿命。

可以对识别信息进行编码，并且将其储存在和/或传递给存储装置，所述存储装置例如，但不限于RAM、EPROM、EEPROM、闪存、硬盘驱动器和/或类似的。作为一个例子，可以用16位字来编码识别信息，例如可以用16位字(比方说，例如0xSSSS_mmmmbbbbbbbb的四个最有效位)的第一部分来识别特定的位置，可以用16位字的第二部分来识别特定位置的特定电机(例如，0xssss_MMMM_bbbbbbbb)，并且可以用16位字的第三部分来识别与特定电机关联的特定刷架组件715(例如，0xssss_mmmm_BBBBBBBB)。在所说明的例子中，电刷监视***700中可以包括多达16个位置，这些位置可以在0到15之间进行编号(例如，十六进制中的0x0到0xF、二进制中的0000到1111等)，多达16个与每个位置关联的电机(例如，在0到15之间进行编号，十六进制在0x0和0xF之间，二进制在0000和1111之间等)，以及多达256个与每个电机关联的刷架组件715(例如，在0到255之间进行编号，十六进制在0x00和0xFF之间，二进制在00000000和11111111之间等)。例如，当第四刷架组件715在位于第三位置的第十电机上时，可以分配特定的刷架组件715标识符0x3A04，所述标识符可以通过位置监视器720和/或远程监视装置150、160进行解码。这些命名约定仅仅是进行说明，对于任何特定的用户位置和/或安装，可以使用和/或安装其他这样的命名约定。

位置监视器720可以包括与用户通信的地用户接口790。例如，用户接口790可以是任何允许位置监视器720显示和/或收集信息，以及接受一个以上与位置监视器720用户互动的合适用户接口。例如，用户接口790可以允许用户输入数据，所述数据例如于特定磨损状态关联的阈值、时间间隔值、诊断界限、诊断界限可以取消的条件、报警反应以及类似的。在一些情况中，用户接口790允许用户通过位置监视器和/或磨损状态监视器输入信息来帮助环境数据的使用，所述环境数据例如温度设置点、湿度设置点等等。这些仅仅是一些例子。

用户接口790可以通过视觉标示、听觉标示、email、即时信息、文本信息或者一些其他给用户的信息，将有关机器的诊断信息提供给用户，来警告用户刷架组件715一个以上部件的磨损状态，所述信息包括有关一个以上刷架组件715电刷和/或电机旋转部件的磨损状态信息。可以通过网关170、或者其他适合在互联网、或者其他例如网络130的广域网上通信的装置，来提供这些信息。甚至当使用者离开电刷监视***100所在位置时，例如远程监视装置150、160所在的远程监视点140，这种警报也可以提供给使用者。在一些情况中，用户接口790可以包括显示器和明显区别的小键盘。显示器可以是任何合适的显示器。在一些例子中，显示器458可以包括或者可以是液晶显示器(LCD)，而在一些情况中可以丝是固定段显示或者点阵LCD显示器。如果需要，用户接口790可以是触屏LCD面板，所述触屏LCD面板既可以当显示器用，也可以当小键盘用。在一些例子中，触屏LCD面板适合于收集多个操作参数值，并且/或者接收接受这些值，但这不是必需的。在一些情况中，位置监视器720的I/O模块770可以包括连接一个以上用户接口装置的接口，所述用户接口装置例如外显示器、键盘、指点装置(例如，鼠标、跟踪球等)。

在一些情况中，可以设置处理器750来处理有关电机710旋转部件的磨损状态信息，所述信息接收自与一个以上刷架组件715关联的磨损状态监视器。例如，处理里器750，可以使用处理接收自刷架组件715磨损状态信息的算法，来运行监视一个以上电刷和/或与电机旋转部分730关联的旋转部件15的磨损状态信息。例如，处理器750通过监视一段时间所接收的信息，能够预测每个电刷24剩下的使用寿命。在一些情况中，处理器750可以处理，将所收到的磨损状态信息储存到处理器760的指令。例如，一个以上刷架组件710中的每一个，都可以与储存有关特定刷架组件715信息的存储模块762、764相关联。

处理器750可以使用储存的磨损状态信息，与任何新的磨损状态信息一起，来确定有关电机710的诊断信息。例如，从刷架组件715所收到的趋势信息和/或环境信息，可以用来确定，一个以上刷架组件715、旋转部件15和/或旋转部分730，相对于一个以上电机的其他部件是否未对齐。在一些情况中，位置监视器720可以包括一个以上传感器795，和/或I/O模块770，来提供有关所在位置环境的环境信息(例如，温度、湿度等)，所述传感器例如环境传感器(例如，温度传感器、湿度传感器等)，所述I/O模块770包括一个以上从一个以上环境传感器接收信息的导线端子。这些信息对于确定电机上的趋势和/或执行电机上的其他诊断分析是有帮助的。

可以对处理器750进行编程来以预定的时间间隔从一个以上刷架组件715接收磨损状态信息。在一些情况中，预定的时间间隔可以以特定的值来固定(例如，每天一次、每周一次等)，而在其他的情况中，在特定的磨损状态达到后，时间间隔可以变化。例如，可以设置处理器750以第一时间间隔，例如每天一次，从刷架组件715来接收磨损状态信息，直到一个以上电刷和/或旋转部件15达到接近更换磨损状态的磨损状态。在这一点上，处理器750可以以第二较短的时间间隔，例如每小时，从刷架组件715采样磨损状态信息。在一些情况中，处理器750可以包括计时器752，并且/或者可以电连接到计时电路。

在一些情况中，位置监视器720可以接收有关柔性传感器60的信息，所述柔性传感器60包括在一个以上刷架组件715中。例如，刷架组件715的磨损状态监视器，不包括确定电刷24和/或旋转部件15磨损状态标示的处理能力。如此，可以对位置监视器720的处理器750进行编程，使用从一个以上刷架组件715的柔性传感器60所接收的信息，来确定电刷24和旋转部件15中的至少一个的磨损状态。处理器750可以，例如，使用使得通信电路740连续或者以预定的时间间隔获得对应特定刷架组件715柔性传感器60弯曲半径信息的算法来运行。处理器750接着可以将所接收的信息与一个以上预定的阈值进行比较，来确定电刷24和/或旋转部件15的磨损状态标示。

示出位置监视器720的存储器760可以与处理器750进行通信。存储器760可以用来存储任何想要的信息，例如前文提到的控制算法、阈值、计划时间、采样时间、趋势信息等。正如上文所提到的，一个以上刷架组件715中的每一个，可以与用来存储有关特定刷架组件715信息的特定存储模块762、764关联。存储器760可以是任何合适类型的存储装置，包括，但不限于RAM、EPROM、EEPROM、闪存、硬盘驱动器和/或类似的。在一些情况中，处理器750可以将信息储存在存储器760里，并且可以随后读取所存储的信息。

在一些情况中，位置监视器720可选择地包括数据端口780。数据端口780可以是例如Bluetooth^TM端口的无线端口或者是任何其他的无线协议。在其他情况中，数据端口780可以是无线端口，所述无线端口例如串行口、并行口、CAT5口、USB(通用串行总线)口以及/或者类似的。在一些例子中，数据端口780可以是USB口，并且可以用来从USB flash盘或者一些其他数据源下载和/或上传。根据需要，也可以使用其他的远程装置。可以设置数据端口780与处理器750通信，并且如果需要，可以用来向处理器750上传信息，和/或从处理器750下载信息。能够被上传和/或下载的信息可以包括，例如，阈值和/或计时信息。在一些例子中，数据端口780可以用来上传，例如磨损状态监视器50和/或柔性传感器60的特定电机710和/或特定刷架组件715先前创立的设置信息，因此加快了设置进程。在一些情况中，数据端口780可以用来下载，使用特定磨损状态监视器50和/或柔性传感器60创立的设置，使得设置可以传送给其他类似的磨损状态监视器50，加快它们的编程进程。在一些情况中，如果需要，数据端口780可以用来长传和/或下载有关电刷24和/或旋转部件15磨损状态趋势的信息。

在一些情况中，为了分析，数据端口780可以用来下载储存在存储器760中的数据。例如，例如，根据需要，数据端口780可以用来将与一个以上电刷和/或旋转部件关联的磨损状态日志下载到移动装置，例如USB记忆棒(有时也称为thumb drive或者jump drive)，个人电脑、便携式电脑、

或者其他平板电脑、PDA、智能手机，或者其他远程装置。在一些情况中，数据可以转换到MS

MS

text、XML和/或Adobe

文件，但这当然不是必须的。

图8示出了电机安装模块和刷架组件810a-d的示例性总线，刷架组件810a-d使用了不同配置的磨损状态监视器812a-d和柔性传感器815a-d。在一些情况中，通过将刷架组件810a-d安装在固定到固定部件34的安装模块上，一个以上刷架组件810a-d可以安装在电机上。例如，第一刷架组件810a可以安装在第一安装模块上，第二刷架组件810a可以安装在第二安装模块上，第三刷架组件810a可以安装在第三安装模块上，而第四刷架组件810a可以安装在第四安装模块上等。

当刷架组件810a-d移动到接合位置时，磨损状态监视器812a-d可以定位在初始磨损状态位置，在所述接合位置，电连接从导电平面12或者朝着导电平面12，经过电刷824a-d、端子和安装模块建立。在一些较后的时间点，在刷架组件810a-d已经安装在电气装置上并且已经使用后，例如当电刷824a-d充分磨损必须更换时，当异常情况或阈值情况已经发生时，或者其他的当需要对电气装置执行维护时，刷架组件810a-d和/或刷架组件810a-d的电刷824a-d可以从安装模块移出，并且用新的刷架组件810a-d的电刷824a-d进行更换。

在一些情况中，可以对磨损状态监视器812a-d和柔性传感器815a-d进行不同的设置。例如，磨损状态监视器812a和812d可以包括槽状开口，所述槽状开口图2中的开口225。在这些情况中，柔性传感器815a、815d的电连接可以内部连接到磨损状态监视器812a、812d。在这些情况中，柔性传感器815a可以使用胶粘剂贴附到弹簧，并且可以用例如Teflon的涂层覆盖，来保护柔性传感器815a不被磨损。在另一个例子中，可以设置磨损状态监视器812d延伸超过弹簧829d的边缘，使得柔性传感器815d可以紧邻弹簧829d的边缘定位。在其他的例子中，在其他的例子中，柔性传感器815a、815d可以包括一个以上连接到磨损状态监视器812a、812d的有线连接。在图8所说明的例子中，磨损状态监视器812b在磨损状态监视器812b的同一端包括两个端子。然而，磨损状态监视器812寸可以在磨损状态监视器812b的每一端包括端子。这些设置仅仅用来进行说明，可以使用和/或考虑其他这样的设置。

图9示出了与柔性传感器60可变电阻关联的电压随着时间的示意图900，所述柔性传感器60的可变电阻与电刷24的磨损状态关联。如上文所描述的，柔性传感器60可以具有可变电阻，该可变电阻可以基于应用到柔性传感器60的弯曲半径的变化。例如，如果柔性传感器60的弯曲半径增加，那么根据特定柔性传感器的特性曲线，柔性传感器60的可变电阻将相应地增加。如此，当柔性传感器60并入到电路，例如分压电路，从分压电路输出的电压可以相应地变化，正如曲线910所示。在一个例子中，当特定的柔性传感器60并入到处在接合位置的刷架组件110时，可以确定初始的可变电阻值905。随着时间，由于关联的电刷24的磨损，柔性传感器60的曲率半径将增加。在该特定的分压设置中，电压增加。在一些情况中。需要界定至少两个阈值电压来监视电刷24的磨损状态。例如，第一阈值Vm920，可以与接近更换磨损状态的磨损状态关联，而第二阈值Vr930，可以更换磨损状态关联。在一些情况中，在时间940，关联的磨损状态监视器，可以将电刷24已经达到接近更换磨损状态的磨损状态标示给用户。在时间950，关联的磨损状态监视器，可以将电刷24已经达到更换磨损状态标示给用户。

图10示出了说明电机旋转部件15情况的瞬态电压信号1010例子的示意图1000。在一些情况中，与稳态信号相比，瞬态电压信号1010的运行时间较短。例如，磨损状态监视器50可以监视发生在旋转部件15单次旋转和/或一次或多次旋转期间内的一次或多次瞬态事件。例如，时间1015可以对应单次旋转的时间。对于以大约每分钟1000转旋转的旋转部件15，大约每0.06秒可以发生一次单次旋转。在一些情况中，磨损状态监视器50可以监视多次旋转期间内的瞬态事件(例如，两次旋转、五次旋转、十次旋转等)。瞬态事件1025可以对应电刷的震动，例如当电刷24遇到遇到旋转部件15表面上的不平整时。在一些情况中，可以界定两个以上阈值，例如Vmt1020和Vrt1030，其中Vmt1020对应当旋转部件15接近更换磨损状态时的磨损状态，而Vrt1030对应旋转部件15的更换磨损状态。正如所能看见的，瞬态事件1035越过了Vrt1030阈值。在这些情况中，磨损状态监视器可以标示旋转部件已经达到了更换磨损状态。在其他的情况中，在Vrt已经达到了指定的计数次数，或者达到了指定的持续时间以后，磨损状态监视器可以标示旋转部件已经达到了更换磨损状态。这些仅仅是一些例子。

在一些情况中，在正常的运行过程中，可能出现一些电刷的小级别震动(例如，大约0.002英寸、大约0.003英寸等)。当旋转部件15磨损时，震动的级别可能变化。通过监视表示震动的信号的级别(例如，瞬态电压信号1010)，可以推出旋转部件的磨损状态。例如，在正常的运行过程中，可以认为接近0.005英寸级别的震动或者小于该级别的震动是“可接收的”。正如图10中所示，通过监视瞬态电压1010，可以推出三种磨损状态情况。例如，第一区域1040可以对应“可运行”的磨损状态(例如，震动的大小＜大约0.005英寸)，使用阈值1020、1030可以界定第二区域1050和第三区域1060，所述第二区域对应接近更换磨损状态的磨损状态(例如，震动的大小在大约0.005英寸和大约0.010英寸之间)，而所述第三区域1060对应更换磨损状态(例如，震动的大小>0.10英寸)。

图11示出了监视一个以上电气装置部件磨损状态的方法1100。在1110，磨损状态监视器可以从柔性传感器获得变量值，例如可变电阻值、变化的电压值和/或变化的电流值。变化的电压值和/或变化的电流值可以与柔性传感器可变电阻值相关联。变量值可以用来检测碳刷相对于电机装置旋转部件的运动，所述旋转部件例如图7电机的集电环。例如，可变电阻可以对应与刷架组件110的电刷24和弹簧29关联的柔性传感器60的弯曲半径。弯曲半径上的变化可以与电刷相对于电气装置旋转部件的运动和/或电刷相对于电气装置旋转部件的磨损状态关联。在1120，可变电阻值可以与阈值进行比较来确定电刷的磨损状态。电刷的磨损状态可以传递给使用者，例如通过包括了视觉标示器和/或听觉标示器的用户接口。

在一些情况中，可以将电刷磨损状态的标示传递给位置监视装置和/或远程监视装置。远程监视装置可以位于离开电机和位置监视装置相同和/或不同的地理位置。

在一些情况中，磨损监视器、位置监视器和/或远程监视装置可以包括，能够处理，使用与碳刷运动关联的电阻值，预测电刷和/或电机旋转部件预期寿命指令的处理器。在一些情况中，处理器能够使用稳态可变电阻值处理识别碳刷磨损状态的指令，并且/或者使用瞬态可变电阻值识别电气装置旋转电气部件(例如，集电环、换向器等)的磨损状态。

本领域的技术人员可以认识到，本发明的各个方面可以以各种形式表现，而不限于本文所描述和考虑的具体实施方式。因此，正如所附权利要求书中所描述的，在不脱离本发明保护范围和精神的前提下，可以在形式和细节上进行新的尝试。

Claims (15)

1.一种监视电机碳刷磨损状态的刷架组件，所述刷架组件包括：

碳刷；

围绕所述碳刷的刷架，用来引导所述碳刷朝着所述电机的旋转部件的线性运动；

与所述碳刷关联的弹簧，所述弹簧将力作用到所述碳刷的上表面以使所述碳刷与所述电机的所述旋转部件接合；

磨损状态监视器，所述磨损状态监视器位于所述弹簧的弹簧卷部内。

2.如权利要求1所述的刷架组件，其中所述磨损状态监视器包括被设计成包含在所述弹簧的所述弹簧卷部内的圆柱体。

3.如权利要求2所述的刷架组件，其中所述磨损状态监视器包括一个以上的肋，所述肋用来确保所述磨损状态监视器保持安装在所述弹簧的所述弹簧卷部内。

4.如权利要求3所述的刷架组件，其中所述一个以上的肋是可移动的。

5.如权利要求1所述的刷架组件，其中所述磨损状态监视器包括通信电路，所述通信电路用来传递有关所述碳刷的磨损状态的信息。

6.如权利要求5所述的刷架组件，其中所述通信电路能够通过一种或多种无线技术进行通信。

7.如权利要求5所述的刷架组件，其中所述碳刷的所述磨损状态被传递给中央监视装置，其中所述中央监视装置位于不同于所述电机的地理位置的地理位置。

8.如权利要求1所述的刷架组件，其中所述磨损状态监视器包括一个以上的环境传感器，其中所述一个以上的环境传感器包括温度传感器。

9.如权利要求1所述的刷架组件，其中所述磨损状态监视器包括传感器，其中所述传感器的运动对应于所述碳刷相对于所述刷架的线性运动。

10.如权利要求9所述的刷架组件，其中所述传感器被配置成识别所述碳刷震动的特性。

11.如权利要求9所述的刷架组件，其中所述传感器的信号与所述碳刷的线性运动成比例。

12.一种监视安装在电机上的刷架组件的碳刷的磨损状态的方法，所述方法包括：

从连接到所述刷架组件的弹簧的传感器获得信号，所述弹簧将力作用到所述碳刷的上表面以使所述碳刷与所述电机的旋转部件接合，其中所述信号与所述碳刷相对于围绕所述碳刷的所述刷架组件的刷架的线性运动成比例；以及

将所述信号与阈值进行比较来确定所述碳刷的磨损状态。

13.如权利要求12所述的方法，进一步包括：

将所述碳刷磨损状态的标示传递给使用者。

14.如权利要求12所述的方法，进一步包括：

使用来自所述传感器的所述信号来预测所述碳刷的预期寿命。

15.如权利要求12所述的方法，其中所述信号根据所述传感器与所述弹簧的运动而变化。

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