本實(shí)用新型涉及一種尺寸測量儀器，尤其，但是并非專門涉及一種具有單個垂直測量和位移軸線的高度計(jì)。

背景技術(shù)：

高度計(jì)頻繁使用在機(jī)械車間以及用于測量工件的垂直坐標(biāo)的工業(yè)中，尤其用于測量工件的凹槽的位置和直徑。

公知高度計(jì)構(gòu)造為放置在水平參考表面上并且具有高度包括在50厘米至2米之間的垂直導(dǎo)向裝置。垂直導(dǎo)向裝置滑動地支撐用于檢測與工件的接觸的探測器末端或者探針。高度計(jì)進(jìn)一步裝備有位置編碼器，其用于獲取在具有高準(zhǔn)確度的垂直導(dǎo)向裝置上探針的位置。在最佳儀器中能夠利用一個千分尺的數(shù)量級的精度來確定探針的高度。

操作員必須將工件放置成靠近高度計(jì)并且在水平參考表面上調(diào)節(jié)工件，使得探測器末端能夠垂直地移位以接觸操作員希望測量其垂直坐標(biāo)的工件的一部分。高度計(jì)能夠安裝在利于它們的水平位移的氣墊基座上。

公知高度計(jì)通常設(shè)置有顯示器，用于示出操作員的命令以及獲取的測量結(jié)果，諸如點(diǎn)的絕對高度或者兩個測量點(diǎn)之間的差。但是，握著工件以及觀察顯示設(shè)備對操作員來說并不是非常直觀的，這是由于他的眼睛必須離開工件以讀取顯示設(shè)備上的視覺信息。

US6813845公開了一種高度計(jì)，其設(shè)置有聲學(xué)設(shè)備，用于在測量操作期間發(fā)出獲取探測器末端的極值位置的信號。

DE4138227公開了一種高度計(jì)，其設(shè)置有LED，LED附接在柱的一側(cè)，用于發(fā)出探測器和要測量的工件之間的物理接觸的信號。

US7992314公開了一種測量柱，其具有信號設(shè)備，用于指示自動命令識別以及測量功能初始的狀態(tài)。信號設(shè)備附接至可移動測量滑道，并且呈聲學(xué)設(shè)備或者呈能夠打開/關(guān)閉或者閃光的多個明顯單個燈的形式。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種高度計(jì)，其相對于公知高度計(jì)在測量操作中具有對操作員改進(jìn)的支持。

根據(jù)本實(shí)用新型，該目的通過如下高度計(jì)實(shí)現(xiàn)。

所述高度計(jì)包括：基座，所述基座用于擱置在水平表面上；垂直導(dǎo)向裝置，所述垂直導(dǎo)向裝置剛性地附接至所述基座；活動構(gòu)件，所述活動構(gòu)件以可滑動的方式安裝在所述垂直導(dǎo)向裝置上；探針，所述探針安裝在所述活動構(gòu)件上，用于檢測與所述水平表面上的工件的接觸；以及位置編碼器，所述位置編碼器向電子控制單元饋送代表所述探針在所述垂直導(dǎo)向裝置上的位置的信號；其特征在于，多色光發(fā)射設(shè)備，所述多色光發(fā)射設(shè)備安裝在所述活動構(gòu)件上并且被所述電子控制單元控制；所述電子控制單元布置成檢測所述探針相對于所述垂直導(dǎo)向裝置的運(yùn)動的極值位置，并且基于所述探針的位置來驅(qū)動所述多色光發(fā)射設(shè)備。

優(yōu)選地，一致動器在所述電子控制單元的控制下沿著所述垂直導(dǎo)向裝置驅(qū)動所述活動構(gòu)件。

優(yōu)選地，所述電子控制單元布置成基于探針的位置和所述極值位置之間的垂直距離來驅(qū)動所述多色光發(fā)射設(shè)備。

優(yōu)選地，所述電子控制單元布置成基于所述探針相對于所述極值位置的移動方向來驅(qū)動所述多色光發(fā)射設(shè)備。

優(yōu)選地，所述電子控制單元布置成驅(qū)動所述多色光發(fā)射設(shè)備，用于修改所發(fā)射的光的頻譜分布和/或強(qiáng)度，和/或所發(fā)射的光的時間依從性。

優(yōu)選地，所述探針包括力傳感器，所述力傳感器構(gòu)造為向所述電子控制單元饋送代表作用在所述探針的遠(yuǎn)側(cè)部分上的力的垂直量值的信號。

優(yōu)選地，所述電子控制單元具有恒定力模式，在該恒定力模式中，所述電子控制單元構(gòu)造為經(jīng)由致動器來移動所述探針以使得作用在所述探針的遠(yuǎn)側(cè)部分上的所述力的量值維持在預(yù)定范圍內(nèi)。

優(yōu)選地，所述多色光發(fā)射設(shè)備能夠發(fā)射感知為紅色的第一光、感知為橙色的第二光、感知為綠色的第三光以及感知為白色的第四光。

優(yōu)選地，所述多色光發(fā)射設(shè)備構(gòu)造為照亮所述探針的至少一部分。

優(yōu)選地，所述探針具有布置成用于接觸所述工件的接觸元件，所述接觸元件是至少局部透明的；所述多色光發(fā)射設(shè)備放置在所述探針中使得所述多色光發(fā)射設(shè)備發(fā)射的光通過所述接觸元件可見。

優(yōu)選地，所述探針依靠連接器以可移除的方式附接至所述活動構(gòu)件，所述連接器包括至少局部透明的指示器元件；所述多色光發(fā)射設(shè)備放置在所述連接器中使得所述多色光發(fā)射設(shè)備發(fā)射的光通過所述指示器元件可見。

優(yōu)選地，能夠旋轉(zhuǎn)的溫度傳感器安裝在所述探針的支撐件上或者所述活動構(gòu)件上以測量儀器以及所述工件的溫度。

優(yōu)選地，所述高度計(jì)包括布置成用于沿著所述垂直導(dǎo)向裝置驅(qū)動所述探針的支撐件的電致動器。

該方案尤其提供了一種高度計(jì)，其引導(dǎo)操作員測量工件的腔室或者孔的極限而不使他由于握著工件而分心。

該方案進(jìn)一步提供了一種高度計(jì)，其能夠引導(dǎo)操作員在喧鬧環(huán)境中進(jìn)行復(fù)雜測量操作，諸如機(jī)器工廠以及工業(yè)環(huán)境。

附圖說明

借助于對依靠示例給出以及依靠附圖示出的實(shí)施例的描述將更好地理解本實(shí)用新型，其中：

圖1、圖2和圖2a示出了根據(jù)本實(shí)用新型的高度計(jì)的視圖；

圖3和圖4示出了根據(jù)本實(shí)用新型的高度計(jì)的第二和第三實(shí)施例的細(xì)節(jié)；

圖5示出了依靠本實(shí)用新型的高度計(jì)測量工件的尖點(diǎn)的程序的示范。

附圖標(biāo)記的列表

1 高度計(jì)

10 基座

11 柱

111 垂直導(dǎo)向裝置

12 活動構(gòu)件

13 致動器

131 滑輪

132 帶

14 電子控制單元

15 位置編碼器

16 用戶界面

161 顯示單元

162 鍵盤

17 探針支撐件

171 支撐元件

18 探針

20 溫度傳感器

27 旋轉(zhuǎn)旋鈕

181、181' 接觸球

182、182' 觸針

183、183' 連接器

19 光發(fā)射設(shè)備

191 半透明部分

192 半透明環(huán)

193 光源

200 探針運(yùn)動

201 時間間隔I-II的最小值

202 時間間隔II-III的最大值

210 相對于時間間隔I-II的最小值的閾值

211 相對于時間間隔II-III的最大值的閾值

220、221 探針在時間T_g和T_h的方向

a-h 探針在時間T_a-h的位置

30 工件

31 鏜孔

40 參考表面

S0-S7 示范測量步驟

S10-S18 示范測量步驟

W、R、O、G 白色、紅色、橙色、綠色光

具體實(shí)施方式

圖1、圖2和圖2a示出了高度計(jì)1，其呈尺寸測量柱的形式，其具有單個垂直軸線，用于沿著垂直軸線確定坐標(biāo)點(diǎn)。

高度計(jì)1包括基座10，基座10用于擱置在大致水平表面的參考表面40上。有利地，基座10能夠包括裝置，該裝置用于促使高度計(jì)1在參考表面上的水平位移，例如氣墊。

柱11剛性地附接至基座10，大致垂直地從基座10延伸。圓柱11包括垂直導(dǎo)向裝置111，垂直導(dǎo)向裝置111滑動地支撐活動構(gòu)件12，活動構(gòu)件12具有探針18，探針18用于檢測與工件30的接觸，構(gòu)造為與可動構(gòu)件12協(xié)作以允許沿著相對于參考表面垂直的垂直軸線線性平移該活動構(gòu)件。

可動構(gòu)件12依靠探針支撐件17支撐探針18。

探針18能夠是具有觸針182的觸感探測器，觸針182在其遠(yuǎn)端具有用于接觸工件的表面的接觸元件(例如紅寶石球181)。探針優(yōu)選在其近端設(shè)置有連接器183，連接器183與探測器支撐件17的匹配元件171協(xié)作，用于將探針可移除地附接至其。

高度計(jì)1包括位置編碼器15，位置編碼器15生成代表探針18在垂直導(dǎo)向裝置上的位置的信號。編碼器能夠輸送模擬信號和/或數(shù)字信號。編碼器的準(zhǔn)確度由儀器的準(zhǔn)確度表示，在最佳情形下儀器的準(zhǔn)確度能夠接近微米。

優(yōu)選地，本實(shí)用新型的儀器1是機(jī)動的：其包括電動機(jī)或者致動器13，以及用于驅(qū)動該儀器的電子控制單元14。致動器13能夠通過滑輪、線纜或者任何合適的傳動裝置131、132在活動構(gòu)件12上操作。但是非機(jī)動實(shí)施例也是可行的，在非機(jī)動實(shí)施例中，操作員通過旋轉(zhuǎn)旋鈕27靠近基座人工地驅(qū)動活動構(gòu)件12。在機(jī)動儀器上旋轉(zhuǎn)旋鈕27能夠構(gòu)造為根據(jù)操作員提供的尤其用于方向和速度的人工提示來控制致動器。

電子控制單元14優(yōu)選構(gòu)造為用于獲取代表探針的位置的編碼器的信號，用于沿著垂直導(dǎo)向裝置在閉環(huán)控制模式(即反饋模式)中驅(qū)動活動構(gòu)件12，用于從界面元件接收輸入，以及用于將信息返回至操作員。

電子控制單元14包括被編程以根據(jù)多個測量模式來操作高度計(jì)的邏輯或者可編程電子電路，優(yōu)選包括用于測量工件的表面上的單個點(diǎn)的測量模式以及用于測量極值點(diǎn)的測量模式。通過操作員作用在用戶界面16、旋轉(zhuǎn)旋鈕27或者另一合適的人工輸入設(shè)備上能夠選擇以及控制測量模式。

用戶界面16能夠包括鍵盤162和顯示器161，并且可通過有線或者無線數(shù)據(jù)通道連接電子控制單元14。用戶界面16能夠依靠關(guān)節(jié)臂或者柔性臂物理地連接至高度計(jì)，通過導(dǎo)線連接至高度計(jì)，或者整個分離，通過合適的無線通道來確保通信。

在一個變型中，用戶界面16能夠是便攜式設(shè)備，諸如智能電話、筆記本或者平板，構(gòu)造為與電子控制單元通信并且實(shí)施合適的應(yīng)用以控制高度計(jì)，以顯示以及處理獲取的數(shù)據(jù)。

控制單元14能夠被編程以在顯示器161上顯示任何相關(guān)信息，相關(guān)信息包括：探針的當(dāng)前絕對或者相對垂直位置；計(jì)算的量，諸如坐標(biāo)、距離、半徑、直徑、厚度、角度、長度等；操作員的命令和指令；菜單；狀態(tài)信息；對操作員的引導(dǎo)和指令，呈文本和/或影像形式。有利地，屏幕能夠是觸摸屏161，整個、全部或者局部采用鍵盤162的功能。

控制單元14能夠被編程以根據(jù)溫度來校正用于高度計(jì)和工件的相對膨脹的測量結(jié)果。在公知高度計(jì)中，工件的溫度及材料以及高度計(jì)的溫度通過用戶界面16人工輸入。然后操作員能夠激活應(yīng)用，該應(yīng)用可補(bǔ)償溫度效果的測量尺寸。

在優(yōu)選實(shí)施例中，溫度傳感器20能夠設(shè)置在探測器支撐件17或者活動構(gòu)件12上。溫度傳感器能夠是接觸或者優(yōu)選非接觸(紅外)類型。構(gòu)造為可旋轉(zhuǎn)180°，溫度傳感器能夠用以測量高度計(jì)的溫度，并且在旋轉(zhuǎn)180°之后，測量面向其的工件的溫度。測量的溫度被控制單元14使用以基于高度計(jì)和工件的溫度和膨脹系數(shù)來計(jì)算尺寸校正量。

用戶界面能夠包括揚(yáng)聲器，用于生成聽覺提示或者合成聲音訊息，和/或麥克風(fēng)，用于接收要被電子控制單元14編碼的聲音命令，以及能夠連接至手動控制設(shè)備，例如鼠標(biāo)、軌跡球或者軌跡板。

旋轉(zhuǎn)控制旋鈕27優(yōu)選位于柱11的一側(cè)，靠近基座10，從而允許操作員：初始化預(yù)定的測量模式，驅(qū)動可移動元件，操縱顯示器上的菜單，設(shè)定測量參數(shù)等，同時保持測量點(diǎn)在視野內(nèi)。優(yōu)選地，其包括觸覺元件，例如振動元件，其能夠向操作員提供觸覺信號。在非機(jī)動儀器中，旋轉(zhuǎn)旋鈕27用來直接驅(qū)動活動構(gòu)件12。

優(yōu)選地，電子控制單元構(gòu)造為接收通過力傳感器(未圖示)生成的力信號，該力信號代表當(dāng)接觸元件181和工件的表面之間接觸時作用在接觸元件181和工件的表面之間的接觸力的垂直分量。由于該特征，例如當(dāng)由力傳感器指示的力量值在預(yù)定范圍內(nèi)時，控制單元能夠確認(rèn)該測量結(jié)果(即探針在垂直導(dǎo)向裝置上的位置)。

此外，力傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)校正模式，在校正模式中，電子控制單元根據(jù)力傳感器的指示來校正獲取的坐標(biāo)位置(即探針相對于垂直導(dǎo)向裝置的位置)?？刂茊卧?4能夠構(gòu)造為在恒定力模式中以這種方式操作致動器，以便維持接觸力大致恒定(即在預(yù)定范圍內(nèi))。恒定力模式允許在電子控制單元驅(qū)動可移動元件的同時操作員在參考表面上移動工件和/或高度計(jì)，從而維持探針和工件之間的恒定壓力的接觸，并且獲取探針的相繼有效位置。在人工高度計(jì)中，恒定力模式通過操作員對旋轉(zhuǎn)旋鈕27的操縱來實(shí)現(xiàn)。

電子控制單元尤其具有極值測量模式，在極值測量模式中，電子控制單元在探針相對于垂直導(dǎo)向裝置的運(yùn)動200中檢測極值位置201、202，即最小值或者最大值，如圖2和圖2a所示。

當(dāng)進(jìn)行該測量模式時，控制單元獲取探針的一系列相繼位置并且確定探針隨著經(jīng)過時間的運(yùn)動200?？商鎿Q地，無論何時，只要高度計(jì)是激活的，探針的相繼位置被恒定地獲取并且存儲在緩沖器中，當(dāng)必要時控制單元將訪問該緩沖器以重新構(gòu)建運(yùn)動輪廓200。

運(yùn)動能夠由離散位置的時間序列表示，或者通過由任何合適參數(shù)函數(shù)限定的插值線或者擬合線代表。極值查找算法自動確定運(yùn)動200的最小量201和/或最大量202，即在感興趣的時間間隔內(nèi)探針的最低垂直位置201和/或最高垂直位置202。優(yōu)選地，極值點(diǎn)的識別將通過合適的音頻(嗶嗶聲)或者視覺提示來標(biāo)注，正如稍后將詳細(xì)解釋的?？刂茊卧軌虮痪幊桃圆檎以诮o定時間間隔內(nèi)的局部極值或者全局極值。極值查找算法能夠通過由邏輯電路或者FPGA中的合適處理器實(shí)施的程序?qū)嵤?，或者以任何其他合適的方式實(shí)施。

控制單元能夠被編程以識別運(yùn)動輪廓200中的暫時極值位置，該位置代表工件上用于局部極值位置的期望候選?；谔结樀奈恢脕磉B續(xù)更新暫時極值位置。當(dāng)用于極值點(diǎn)的搜索結(jié)束或者被終止時，或者在一個確定的時間間隔之后，極值位置被估算作為最后的有效暫時極值位置。

在圖示于圖2和圖2a的例子中，操作員選擇最小值測量模式用于時間間隔I-II，其中，極值查找算法發(fā)現(xiàn)最低位置201。因而最低位置(即運(yùn)動的最小值)被識別為在時間“b”時探針的位置。此后，操作員選擇最大值測量模式用于時間間隔II-III，其中，極值計(jì)算算法被編程以查找在所選擇的時間間隔期間探針的運(yùn)動中的最高位置。因而最高位置(即運(yùn)動的最大值)202被識別作為在時間“f”時探針的位置。

高度計(jì)能夠包括完整的鏜孔或者直徑測量結(jié)果，其中，高度計(jì)從最小值測量模式半自動或者自動地改變至最大值測量模式，反之亦然。

極值位置判定能夠被實(shí)時地實(shí)施，或者當(dāng)極值計(jì)算算法處理完整個運(yùn)動時后驗(yàn)地實(shí)施(即在時間周期結(jié)束之后)。

握著工件以及查看顯示設(shè)備對操作員來說不是非常直觀，這是由于他的眼睛必須離開工件以讀取顯示設(shè)備上的視覺信息。因而高度計(jì)1包括多色光發(fā)射設(shè)備19，多色光發(fā)射設(shè)備19與探針同步移動并且被電子控制單元控制，用于通過在工件附近生成的視覺信息來引導(dǎo)操作員。

在極值測量模式中，電子控制單元通過根據(jù)探針相對于探針在垂直導(dǎo)向裝置上運(yùn)動200的極值位置201、202的相對位置驅(qū)動多色光發(fā)射設(shè)備來支持操作員。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是，該操作方式是更人體工學(xué)的，操作員不是必須將他的目光從測量點(diǎn)移開，不太分心，由于其簡明性，更好地適于喧鬧環(huán)境。

在圖1和圖2的實(shí)施例中，多色光發(fā)射設(shè)備19安裝在活動構(gòu)件12上以便與探針18的移動同步移動。

多色光發(fā)射設(shè)備19能夠構(gòu)造為發(fā)射任何合適的有色光。在提出的例子中，假設(shè)能夠發(fā)射具有任何以下感知顏色的感知光：紅色、橙色、綠色、藍(lán)色或者它們的組合，包括感知為白色的多色光。

在優(yōu)選變型中，多色光發(fā)射設(shè)備19能夠包括多個光源，諸如發(fā)光二極管(LED)?？赡艿?，每個單獨(dú)光源發(fā)射具有特定頻譜的光，通過合適的權(quán)重組合獲得各種顏色。

光源19發(fā)射的光的強(qiáng)度、位置和方向優(yōu)選是通過合適的電子控制器、光圈、光學(xué)元件、轉(zhuǎn)動支撐件和/或柔性支撐件、和/或遮蔽物來人工或自動調(diào)節(jié)的。高度計(jì)能夠包括光檢測器，用于適應(yīng)性地調(diào)節(jié)環(huán)境照明的強(qiáng)度。

在極值測量模式中，電子控制設(shè)備能夠構(gòu)造為根據(jù)探針相對于極值位置的方向和/或位置來控制所發(fā)射的光的光束照明的方向、強(qiáng)度和/或分布。在示范實(shí)施例中，電子控制設(shè)備能夠具有自動模式，在自動模式中，其將多色光發(fā)射設(shè)備所發(fā)射的光的方向定向?yàn)槌驑O值位置，使得發(fā)射的光照亮待測量的工件的表面。

根據(jù)本實(shí)用新型，多色光發(fā)射設(shè)備能夠位于高度計(jì)的各種部件上。在圖3圖示的一個實(shí)施例中，多色光發(fā)射設(shè)備位于探針18中，其具有半透明或者透明部分，光源19的光穿過該部分可見。半透明或者透明部分能夠是觸針182'和/或接觸元件(例如接觸球181')的一部分。根據(jù)該變型，光發(fā)射設(shè)備在接觸點(diǎn)的附近生成發(fā)光信息，因此將位于操作員的視野中。而且，該方案提供了對進(jìn)行測量的工件的表面的有效照明。

在圖4圖示的另一實(shí)施例中，多色光發(fā)射設(shè)備放置在探針18的連接器183'中。連接器183'包括指示器元件192，指示器元件192至少局部透明以及布置成用于顯現(xiàn)有色光發(fā)射設(shè)備所發(fā)射的光。指示器元件能夠是連接器的半透明或者透明部分。指示器元件能夠是半透明或者透明的環(huán)，其位于連接器周圍以及放置成靠近或者接觸探針支撐件17的支撐元件171。該環(huán)可移除地放置在支撐件183'的長形部(可以是螺紋的)周圍，該長形部與探針支撐件的支撐元件的腔室協(xié)作。

可選地，多色光發(fā)射設(shè)備能夠放置在探針支撐件17上。該實(shí)施例布置接觸點(diǎn)附近的發(fā)光信息，以便保證甚至當(dāng)操作員尤其利用長探測器來測量孔口或者鏜孔時的不遮罩可見性。還已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是，該變型在一些情形下能夠比先前一個變型更不令人分心。

在本實(shí)用新型的未圖示的變型中，高度計(jì)包括位于可移動元件12上的由電子控制設(shè)備控制的額外字母數(shù)字顯示器單元或者圖形顯示器單元。該額外顯示器能夠被控制以示出操作員能夠看見的短字母數(shù)字訊息或者符號而無需從測量點(diǎn)移開他的視界。額外顯示器能夠是小尺寸的LCD或者OLED設(shè)備，諸如1.5-2英寸(3.8cm-5.1cm)的對角顯示器。其上示出的信息能夠包括探針的垂直位置、坐標(biāo)以及計(jì)算的尺寸，例如長度、厚度、角度、直徑、半徑或者當(dāng)前操作模式，或者任何其他信息。

有利地，電子控制單元具有實(shí)時極值測量模式(最小值和/或最大值)，其中，電子控制單元引起多色光發(fā)射設(shè)備基于探針相對于極值位置的位置來生成視覺信號。

優(yōu)選地，探針通過極值點(diǎn)的瞬間和視覺信號之間的延遲是非常短的，理想地在幾毫秒內(nèi)，并且能夠被操作員即刻感知到。這極大地利于極值點(diǎn)的搜索以及降低測量誤差。

在該模式中，例如在孔的測量期間，通過具有確定顏色或者強(qiáng)度和/或閃光圖案的光信號，操作員立即被通知：他在最低或者最高點(diǎn)的附近或者在最低或者最高點(diǎn)處。

操作員可選擇三個指示模式：

-發(fā)光信息是基于探針的位置和極值位置(最小值或者最大值)之間的垂直距離；

-發(fā)光信息是基于探針相對于極值位置(最小值或者最大值)的移動方向；

-發(fā)光信息是基于探針的位置和極值位置(最小值或者最大值)之間的垂直距離以及基于探針相對于極值位置(最小值或者最大值)的移動方向。

在圖2a圖示的示范情形中，操作員選擇第一選項(xiàng)，即發(fā)光信息是基于探針的位置和極值位置之間的垂直距離。操作員在時間I激活實(shí)時最小值測量模式，用于查找鏜孔31中最低點(diǎn)的高度。極值查找算法分析從位置編碼器接收的探針200的運(yùn)動輪廓并且確定最低位置。

極值計(jì)算算法因而確定出暫時最低位置，暫時最低位置被連續(xù)更新直到暫時最低位置達(dá)到局部最小值201時的時間b，此時該算法確定出接下來到來的探針位置高于暫時最低位置201。電子控制設(shè)備驅(qū)動多色光發(fā)射設(shè)備，用于發(fā)射第一預(yù)定視覺信號，例如單個閃爍光，以通知操作員獲取到了局部最小值位置。發(fā)光信號能夠伴隨預(yù)定聽覺信號，或者伴隨來自控制旋鈕的觸覺信號。

電子控制單元生成閾值210，閾值210的量值是基于暫時最低位置的量值，以便諸如通知操作員探針的位置在或者不在暫時最低位置的附近。閾值210能夠通過添加預(yù)定偏移量至?xí)簳r最低位置而生成。該偏移量能夠被操作員編程。該閾值的量值優(yōu)選每當(dāng)暫時最低位置更新時更新。

在優(yōu)選變型中，電子控制單元引起多色光發(fā)射設(shè)備19發(fā)射探針相對于閾值210的當(dāng)前高度的視覺有色編碼指示，該指示將通知操作員探針是否暫時靠近極值點(diǎn)。能夠引起光源當(dāng)探針的高度在極值201和閾值210(參見點(diǎn)“a”和“b”)之間時生成第二預(yù)定視覺信號，例如固定的橙色光，當(dāng)探針19的高度超過閾值210(點(diǎn)“d”)時生成第三視覺信號，例如固定的紅色光。

如果探針再次降低至之前發(fā)現(xiàn)的最小值“b”，則致使光源19發(fā)射第四預(yù)定視覺信號，例如綠色固定光，通知操作員探針在獲取的最低位置上。如果探針18更低于估計(jì)的最小值，因此更新暫時最低位置和閾值。在更新周期期間，電子控制單元能夠驅(qū)動多色光發(fā)射設(shè)備19，用于連續(xù)發(fā)射第四預(yù)定信號或者另一具體信號(例如閃爍綠色光)。在達(dá)到新的最小位置的情況下，電子控制設(shè)備致使多色光發(fā)射設(shè)備發(fā)射一個或多個第一信號，包括聲學(xué)以及觸覺提示，如果被編程，并且循環(huán)重新開始。

在時間間隔I-II結(jié)束時，極值計(jì)算算法立即確定出最低位置是暫時最低位置。

在相同示范情形中，一旦確定出最低位置，操作員在時間II激活實(shí)時最大值測量模式，用于再次實(shí)施相同搜索操作以查找孔31的上極值。

為了確定最高位置202，極值計(jì)算算法立即開始分析每個到來的探針位置200。

當(dāng)計(jì)算單元需要確定鏜孔31的內(nèi)表面的最高點(diǎn)時，執(zhí)行相同或者等同步驟。極值計(jì)算算法確定暫時最高位置，暫時最高位置被連續(xù)更新，直到探針達(dá)到局部最大值202時的時間“f”。多色光發(fā)射設(shè)備19被驅(qū)動以發(fā)射第一預(yù)定信號；例如通過從最大值減去預(yù)定值、基于最高位置的值來確定閾值211；光源根據(jù)探針是否位于最大值處、最大值以及閾值之間、或者低于閾值來發(fā)射合適的信號。優(yōu)選地，使用與搜索最小值時相同的第一、第二和第三信號。如果探針移動到當(dāng)前最大值即暫時最高位置202上方時，則閾值211將被更新。正如用于最小值測量模式描述的，更新能夠被信號化。

一旦實(shí)時最大值測量模式失效(例如在圖2的時間III)，則極值計(jì)算算法立即確定出最高位置是暫時最高位置。

正如先前描述的，本實(shí)用新型的高度計(jì)能夠具有如下操作模式，在該操作模式中，基于探針相對于極值位置(圖5)的移動方向來驅(qū)動多色源。

圖5圖示了一個例子，在該例子中，操作員搜索工件30上的最大值點(diǎn)，顯然是鏜孔31的最高點(diǎn)的高度。

當(dāng)操作員通過按壓用戶界面的按鈕或者鍵來激活實(shí)時最大值測量模式時，電子控制設(shè)備經(jīng)由可移動元件和致動器向上驅(qū)動探針的接觸元件181(S0)。電子控制設(shè)備關(guān)閉多色光發(fā)射設(shè)備。

一旦接觸元件181和表面之間接觸(S1)，電子控制設(shè)備停止向上移動探針。電子控制設(shè)備驅(qū)動多色光發(fā)射設(shè)備，用于射出白光“w”。為了清楚起見，圖5的每個步驟(S0-S7、S10-S18)示出了單個LED193，其伴隨一個字母指示標(biāo)，該字母指示標(biāo)代表多色光發(fā)射設(shè)備所射出的光(“r”是紅色，“o”是橙色，“g”是綠色，“w”是白色)。

操作員相對于高度計(jì)移動工件，從而引起由電子控制設(shè)備立即檢測的探針(S2)的垂直移動。探針朝向新的最高位置的移動，即新的暫時最高位置，是通過來自光源19的視覺信號向操作員指示的，例如，橙色光“o”。

在例子中，第一顏色(綠色)用來指示極值點(diǎn)，第二顏色(橙色)指示朝向極值點(diǎn)的趨近，第三顏色(紅色)指示離開極值點(diǎn)的運(yùn)動。能夠選擇其他顏色以及顏色代碼的組合，但是顏色和信號的一致選擇的優(yōu)勢在于得到的代碼更易于記住。

在該模式中，如圖5所示，極值點(diǎn)的定位是特別容易的。一旦探測器已經(jīng)達(dá)到及通過最大高度的點(diǎn)(S3)，探針將檢測出探針是否朝向最大值或者離開最大值移動，并且指示器19將被點(diǎn)亮為橙色或者分別為紅色或者當(dāng)達(dá)到最大值時綠色。為了達(dá)到最大值，當(dāng)光是紅色時，操作員簡單地轉(zhuǎn)換方向，當(dāng)光是橙色時繼續(xù)，直到指示器是綠色。綠色光優(yōu)選被聲學(xué)信號和/或被觸覺刺激強(qiáng)調(diào)。探測器達(dá)到工件孔的最大值垂直點(diǎn)(S3)。在獲取探針的下一位置(S4)后不久，電子控制設(shè)備檢測出探針移離暫時最大值位置。然后多色光發(fā)射設(shè)備被驅(qū)動以改變所發(fā)射的光的顏色，例如從橙色改變?yōu)榧t色“r”。

如果首先確定出最大值，則鏜孔直徑的測量要求確定第二極值，即最小值。繼續(xù)進(jìn)行最小值確定，類似于搜索最大值。

圖5圖示了搜索最大值點(diǎn)方面的另一事件順序。在接觸了孔的側(cè)面之后(S11)，操作員將工件移動至圖中的右側(cè)，這引起探針移離暫時最大值，這又引起光從白色改變?yōu)榧t色。從而提示操作員顛倒工件的運(yùn)動方向。

除了實(shí)時極值測量，多色光發(fā)射設(shè)備在將工件相對于高度計(jì)定位方面是最有用的，使得探針在鏜孔的最小值或者最大值位置中。比起通過監(jiān)控顯示設(shè)備上的測量值，使用光源的顏色提示能夠使操作員更快實(shí)現(xiàn)該定位。然后通過垂直地向上或向下將探針移動至其它極值，操作員能夠進(jìn)行對直徑的直接測量，而無需移動工件或者高度計(jì)。

將探針定位在極值位置還給予操作員在發(fā)現(xiàn)的極值附近搜索額外極值的可能性。沿著平行于探針的方向?qū)⒐ぜ耙迫搿被蛘摺耙瞥觥痹试S確定出測量極值獨(dú)立于其測量的深度。還能夠以這種方式檢測鏜孔的柱形形狀的局部變形，從而實(shí)現(xiàn)更可靠的直徑測量。

除了極值查找提示，能夠使多色光發(fā)射設(shè)備顯示其他信息，例如：

●校準(zhǔn)程序、狀態(tài)至及重新校準(zhǔn)間隔；

●容差一致性，諸如超差測量；

●高度計(jì)的操作狀態(tài)，諸如高度計(jì)處于網(wǎng)絡(luò)供能模式、備用模式、或者低/高電池供能模式；

●高度計(jì)的內(nèi)部誤差或者故障。光19能夠用來請操作員核查用戶界面的觸摸屏幕關(guān)于不合格的訊息(例如檢測到高度計(jì)的高溫或者檢測到引起偏離校準(zhǔn)情形的環(huán)境)或者操作誤差(例如檢測到引起偏離校準(zhǔn)情形的探針的太快移動)。