專利名稱：配備有接口的尺寸測(cè)量?jī)x器以及相應(yīng)的接口的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及尺寸度量領(lǐng)域中的便攜式測(cè)量?jī)x器的插頭，用于未連接至數(shù)據(jù)處理裝置的便攜式或半便攜式測(cè)量?jī)x器，諸如卡尺、用于內(nèi)部或外部測(cè)量的千分尺、探針、比較儀、高度計(jì)等。更確切地，本發(fā)明涉及通信接口，該通信接口適應(yīng)便攜式測(cè)量?jī)x器從而幾乎不修改人類工程學(xué)并且根本不修改儀器的操作。此外，該通信接口用來(lái)擴(kuò)展處理數(shù)據(jù)并傳輸數(shù)據(jù)到外部設(shè)備(諸如計(jì)算機(jī))的能力，以收集處理并且控制測(cè)量值。
背景技術(shù)：
從現(xiàn)有技術(shù)已知具有通信接口的電子游標(biāo)卡尺的若干實(shí)施例。它們使用例如根據(jù) 標(biāo)準(zhǔn)RS232的異步串行通信接口以及串行連接器，使得測(cè)量數(shù)據(jù)能被傳輸?shù)酱蛴C(jī)或計(jì)算機(jī)。然而，連接線纜顯著限制便利性，儀器采用該連接線纜能被操縱并且僅用于單向通信。在密封的儀器中，此外，連接器對(duì)接觸不良敏感并且還構(gòu)成水或灰塵的潛在出入點(diǎn)。例如EP980506描述了電子式精密卡尺，其包括磁尺和磁阻式讀取系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)具有用于插入光電串行接口的隔室以與計(jì)算機(jī)通信同時(shí)維持儀器的氣密性。然而這需要針對(duì)每個(gè)制造商和每種設(shè)備的設(shè)有適配器和轉(zhuǎn)換器的特定接口和專門線纜。文獻(xiàn)US5008665描述了具有集成在測(cè)量電路內(nèi)的無(wú)線電發(fā)射器的游標(biāo)卡尺。該裝置使得測(cè)量值能夠通過(guò)無(wú)線電連接以單向方式傳輸?shù)酵獠吭O(shè)備。發(fā)射器由測(cè)量?jī)x器的鈕扣電池供電，從而降低了儀器的自主性并且削弱了其精確度。文獻(xiàn)US6502057描述了具有可移除無(wú)線電發(fā)射器的電子卡尺，該發(fā)射器借助于專用鎖定系統(tǒng)被緊固在滑尺上并且經(jīng)由專用連接器被連接到測(cè)量電路。該發(fā)射器顯著增大了儀器的體積并且連接器構(gòu)成水或灰塵的潛在出入點(diǎn)。此外，它適于有限數(shù)量的儀器，這是由于其緊固系統(tǒng)以及觸發(fā)按鈕的使用。GB2326002描述了安裝在地下井中并且包括無(wú)線接口的測(cè)量?jī)x器。EP1859906公開(kāi)了一種轉(zhuǎn)矩測(cè)量扳手內(nèi)的無(wú)線傳輸系統(tǒng)，其中電池位于手柄內(nèi)并且電子電路位于由平蓋界定出的外殼中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種具有相應(yīng)的權(quán)利要求的特征并且適于電子卡尺以及其它便攜式電子測(cè)量?jī)x器的通信接口，不需要專門的外部連接器技術(shù)同時(shí)確保所述儀器保持密封。通信元件設(shè)計(jì)成能提供通過(guò)接口通信的可能性，該接口能被安裝在所述儀器上位于現(xiàn)有的密封隔室中并且擴(kuò)展所述儀器的可能性，然而沒(méi)有修改其外觀或操縱。所述接口能是無(wú)線式的或者能設(shè)有有線系統(tǒng)，它被結(jié)合到所述儀器的密封空間中以便以雙向方式傳輸信息到外部設(shè)備。所述接口被包括在密封容積中，該密封容積由所述儀器的蓋和電池盒形成。開(kāi)放系統(tǒng)使得可以接近所述儀器的不同電池以及傳輸元件。在有線傳輸?shù)那闆r下，所述系統(tǒng)能通過(guò)電線接收功率。在變化的實(shí)施方式中，所述接口適于將測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇蓜?dòng)接收器，該可動(dòng)接收器暫時(shí)容納在所述密封容積內(nèi)，所述可動(dòng)接收器諸如MicroSD式小型存儲(chǔ)卡。所述傳輸元件還能包括數(shù)據(jù)處理元件或者用該數(shù)據(jù)處理元件更換。所述接口將優(yōu)選地檢索來(lái)源于所述儀器的數(shù)據(jù)，并且借助于能夠決定和處理的系統(tǒng)，所述接口將以自發(fā)方式執(zhí)行所需的處理操作。這意味著所述接口將根據(jù)用戶的選擇執(zhí)行必要的存儲(chǔ)、處理、轉(zhuǎn)換、校正或傳輸操作，甚至應(yīng)該加入附加測(cè)量，用戶將能增加對(duì)環(huán)境特有的校正，該校正將能通過(guò)存在于所述電池盒中的附加模塊使得測(cè)量合格。當(dāng)所述儀器的按鈕被致動(dòng)時(shí)，所述儀器能傳輸數(shù)據(jù)。該功能能通過(guò)本發(fā)明使用，但是所述儀器還能根據(jù)預(yù)先設(shè)定計(jì)劃以連續(xù)傳輸模式，或者以最小或最大搜索模式，或者以組合測(cè)量模式，或者以串行測(cè)量模式操作。在所有這些情況下，用戶能選擇操作模式并且因而能有規(guī)律地發(fā)送信息或者臨時(shí)存儲(chǔ)信息并且專門傳輸信息。此外，所述儀器的測(cè)量和處理系統(tǒng)在某些情況下能被改編程序，以接受一定數(shù)量的新功能并且允許選擇增加模塊的一定數(shù)量的附加功能。該改編程序的目的在于能擴(kuò)展用戶接口并因而同意接近顯示器和用于新功能的按鈕，并且允許用戶能通過(guò)所述儀器與所述增加的模塊相互作用。因此，當(dāng)測(cè)量由來(lái)源于機(jī)加工程序或設(shè)計(jì)圖的測(cè)量程序控制時(shí)，用戶能控制操作或者通過(guò)再分配(如有必要)可用按鈕的使用來(lái)補(bǔ)償測(cè)量誤差。其中，這允許所述儀器的用戶接口能以充分且簡(jiǎn)單的方式以各個(gè)模式與本發(fā)明相互作用。在該操作模式下，可以顯示信息或警報(bào)或者可以訪問(wèn)本發(fā)明的功能并且借助于所述儀器的常規(guī)按鈕選擇測(cè)量程序。在所述儀器不能重編程序的情況下，始終可以通過(guò)外部連接與所述模塊相互作用，以安裝程序并且啟動(dòng)操作和編程命令的執(zhí)行。在所述顯示器不能通過(guò)本發(fā)明解決或者它僅能被困難地讀出的情況下，人們將更加求助于音頻或視覺(jué)警告裝置，使得可以在沒(méi)有所述儀器的顯示器的情況下進(jìn)行，或者求助于另一個(gè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)使得所述儀器的顯示器能夠移動(dòng)到用戶可接近的區(qū)域。外部顯示器能用來(lái)同時(shí)管理和編程一個(gè)或若干個(gè)遠(yuǎn)程儀器并且能包括比所述儀器的用戶接口更多的擴(kuò)展用戶接口，以便例如觸發(fā)預(yù)編程功能或者執(zhí)行用于本發(fā)明的指令程序。因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提出一種根據(jù)相應(yīng)的權(quán)利要求的便攜式測(cè)量?jī)x器，其中，使用電池供電的所述儀器的測(cè)量自主性不會(huì)被因能量消耗接口或者在數(shù)據(jù)傳輸期間干擾性的接口的存在而減小或改變。原因在于，所述接口設(shè)置有該處理和傳輸元件專用的第二電源，使得所述測(cè)量系統(tǒng)既不被干擾也不被本發(fā)明訪問(wèn)。此外，執(zhí)行互連從而通過(guò)借助于光耦合器或無(wú)功率的有線連接與現(xiàn)有系統(tǒng)相比而減小功率消耗。此外，在傳輸模塊出現(xiàn)功率故障的情況下，假如用戶希望在沒(méi)有傳輸?shù)那闆r下繼續(xù)，則維持所述儀器的正常操作。本發(fā)明的另一目的是提出一種測(cè)量?jī)x器，該測(cè)量?jī)x器提供比現(xiàn)有技術(shù)更靈活且符合人類工程學(xué)的模塊化的數(shù)據(jù)處理和傳輸系統(tǒng)，因而擴(kuò)展所述便攜式測(cè)量?jī)x器的操作可能性，然而沒(méi)有修改所述儀器的操縱或使用，但是由于本發(fā)明的內(nèi)容而努力結(jié)合到現(xiàn)有形式 的附加特征中，因而能夠提高便攜式裝置的測(cè)量精度和質(zhì)量。根據(jù)本發(fā)明，這些目的借助于主要權(quán)利要求的對(duì)象而顯著地實(shí)現(xiàn)。在下文的本描述中，參照精密卡尺。然而必須理解，這對(duì)該類型的儀器不構(gòu)成發(fā)明的大體限制，任何的便攜式電子測(cè)量?jī)x器均被包括，只要該便攜式電子測(cè)量?jī)x器能夠具有本發(fā)明并且能夠處理或傳輸在權(quán)利要求I的特征部分中提到的數(shù)據(jù)，該便攜式電子測(cè)量?jī)x器諸如千分尺、比較儀、探針并且一般地說(shuō)電子測(cè)量裝置，該電子測(cè)量裝置一般是自主的并且能可選地連接到計(jì)算機(jī)設(shè)備。當(dāng)本發(fā)明提及電池時(shí)，還必須理解，這不表示本發(fā)明的限制特征，并且所述電池能用從外面設(shè)入的適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定電源或者自主的電源代替，而沒(méi)有超出本發(fā)明的范圍。自主的電源的非詳盡實(shí)施例包括可再充電蓄電池，例如LiPO(鋰聚合物)、Li-ion、Ni-MH、將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電機(jī)、或光伏模塊。此外，具有兩個(gè)獨(dú)立的電源不是限制特征，還可以具有共用電源，特別是當(dāng)使用模式不被包括在所述儀器的常規(guī)功能中時(shí)，并且人們不希望維持除利用傳輸?shù)哪切┠Ｊ街獾钠渌僮髂Ｊ健１容^而言，在該后一情況下，為了維持測(cè)量精度，電池放電將被限制以便保證正確的測(cè)量條件。


在通過(guò)附圖所示的描述中指出了本發(fā)明的實(shí)施方式的實(shí)施例，在附圖中圖I示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的一方面的電子卡尺；圖2顯示如圖I所示的卡尺的滑尺的一部分；圖3示出了用于容納圖I的卡尺的電池的插座的細(xì)節(jié)；圖4示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的卡尺的電子電路；圖5和圖6示出了將根據(jù)本發(fā)明的獨(dú)立方面的蓋分別應(yīng)用于比較儀、千分尺；圖7示意地顯示了包括無(wú)線連接到多個(gè)儀器的基站的系統(tǒng)；以及圖8示意地示出如圖3所示的卡尺，其中，電池盒的蓋包括特定特征以有助于數(shù)據(jù)的跟蹤能力。附圖標(biāo)記20 軸21 固定量爪，固定探針27 標(biāo)尺30 滑尺31 可動(dòng)量爪，可動(dòng)探針35 電池盒的蓋40 卡尺，游標(biāo)卡尺，測(cè)量?jī)x器41-45便攜式測(cè)量?jī)x器60 無(wú)線連接112-113連接的本地域120-121 基站125節(jié)點(diǎn)130網(wǎng)絡(luò)
315顯示器320測(cè)量電路323電觸點(diǎn)327編碼器
330數(shù)據(jù)接口331天線337有線接口341測(cè)量電路的電池342數(shù)據(jù)接口的電池360按鈕410ID 存儲(chǔ)器420條形碼掃描器425條形碼435環(huán)境傳感器
具體實(shí)施例方式根據(jù)圖I所示的本發(fā)明的實(shí)施方式，通信接口被安裝在卡尺40上，該卡尺包括滑尺30能在其上縱向移動(dòng)的軸20。該軸能具有視該儀器的預(yù)定用途而定的不同長(zhǎng)度，例如軸長(zhǎng)度是20cm，并且該軸設(shè)有固定量爪21，而滑尺承載可動(dòng)量爪31，該可動(dòng)量爪31通過(guò)滑尺沿著軸20平行于固定量爪21移動(dòng)。顯示器315顯示取決于固定量爪21和可動(dòng)量爪31之間的距離的測(cè)量值。在所示實(shí)施方式中，軸20包括位于該軸20的一部分上的磁尺27，滑尺30能在該磁尺上移位?；甙ㄔ趫D2和圖4中可見(jiàn)的電子測(cè)量電路320，電子測(cè)量電路320配置有磁性傳感器327，該磁性傳感器對(duì)通過(guò)相對(duì)于軸20移位滑尺30產(chǎn)生的磁場(chǎng)的變化敏感，并且電子測(cè)量電路320布置成使得能確定量爪21、31之間的距離的值。儀器顯示該測(cè)量值，并且按鈕360使得可以觸發(fā)通過(guò)處理和無(wú)線電波傳輸接口將測(cè)量值傳輸?shù)酵獠吭O(shè)備或者傳輸?shù)娇梢瞥膬?nèi)部存儲(chǔ)裝置。本發(fā)明的該部分的詳細(xì)描述例如存在于上述EP980506中，并且該文獻(xiàn)通過(guò)引用被結(jié)合到本文。此外，本儀器不使用磁性傳感器系統(tǒng)，而是能使用具有光學(xué)傳感器或電容傳感器的系統(tǒng)、或者使用用于將位置或取向編碼的任何其它適當(dāng)系統(tǒng)、或者能相對(duì)于彼此移動(dòng)的傳感器和基準(zhǔn)要素的任何其它組合，使得能夠推斷和測(cè)量線性位移或角位移并且確定絕對(duì)位置或相對(duì)位置。在本發(fā)明的變化實(shí)施方式中，測(cè)量?jī)x器是千分尺，其包括由測(cè)微螺桿驅(qū)動(dòng)的可動(dòng)探針，并且可動(dòng)探針的測(cè)量通過(guò)旋轉(zhuǎn)編碼器來(lái)確定。測(cè)量電路320由電池341供電，如圖2和圖4中可見(jiàn)。通常在該類儀器中使用鈕扣電池，例如堿性電池、氧化銀電池、汞電池或鋰電池，但是也能使用蓄電池。電池放置在為該目的而設(shè)的滑尺30的隔室中，該隔室借助于0形圈式接頭由密封蓋35封閉，使得能夠接近電池341并且更換電池。氣密性能通過(guò)特定標(biāo)準(zhǔn)(例如IP65)來(lái)表示。 本發(fā)明的儀器優(yōu)選地還包括手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入裝置或者用戶接口，例如按鈕360，從而允許選擇不同的測(cè)量模式或者允許儀器進(jìn)入操作模式，其中這些功能還能由能夠傳輸命令到裝置的外部系統(tǒng)激活。此外，本發(fā)明設(shè)計(jì)成使得允許數(shù)據(jù)和信息被存儲(chǔ)并且被傳輸?shù)酵獠吭O(shè)備?？ǔ甙ù薪涌冢摯薪涌谑荱SB或RS232或I2C類型的或者甚至是另一種眾所周知的通信總線標(biāo)準(zhǔn)，用于通過(guò)各種通信裝置與外部設(shè)備和裝置交換信息。這些裝置不是排他的，因?yàn)橄到y(tǒng)借助于適當(dāng)?shù)木幊棠苓m于若干標(biāo)準(zhǔn)。接口被完全包括在蓋35內(nèi)，從、而允許儀器的系統(tǒng)能夠傳輸或接收數(shù)據(jù)、程序、編程命令、觸發(fā)命令以及與測(cè)量預(yù)處理和處理、儀器的操作以及通信有關(guān)的所有信息。本發(fā)明與儀器一體使得存在于該儀器上的按鈕能夠通過(guò)致動(dòng)該用途專用的按鈕來(lái)傳輸被顯示的測(cè)量值。這意味著致動(dòng)該按鈕能夠?qū)⒈伙@示的值傳輸?shù)酵獠吭O(shè)備。本發(fā)明因而用作傳輸測(cè)量值，但是還能執(zhí)行值校正處理，諸如熱補(bǔ)償或格式轉(zhuǎn)換。在變化的實(shí)施方式中，儀器使得本發(fā)明能夠控制顯示器和按鈕，使得用戶能訪問(wèn)與增加的模塊有關(guān)的附加功能。因而可以使儀器進(jìn)入操作模式，在該模式中儀器僅傳輸測(cè)量報(bào)告并且允許控制測(cè)量計(jì)劃的進(jìn)展并且告知用戶什么需要被測(cè)量并且警告該測(cè)量是否滿意或不足。測(cè)量計(jì)劃能包括一定數(shù)量的選擇命令，使得用戶能觸發(fā)儀器的動(dòng)作，這包括在測(cè)量結(jié)束時(shí)發(fā)送結(jié)果的選擇以及在測(cè)量過(guò)程推進(jìn)期間依賴于測(cè)量結(jié)果的選擇。 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，傳輸模式能選擇為a)連續(xù)傳輸，即，在規(guī)則間隔下傳輸測(cè)量結(jié)果。b)通過(guò)發(fā)送值傳輸，即，用戶致動(dòng)儀器的按鈕以發(fā)送值?；蛘咴谧钚z測(cè)模式中，通過(guò)致動(dòng)極值測(cè)量模式來(lái)傳輸并且使在預(yù)定時(shí)間間隔期間測(cè)量的值穩(wěn)定。c)分組傳輸，即，本發(fā)明收集測(cè)量值并且通過(guò)用戶的動(dòng)作或者以確定時(shí)間間隔或者基于預(yù)定量的測(cè)量值來(lái)發(fā)送測(cè)量值。這使得通信時(shí)間和有關(guān)的功率消耗最優(yōu)化。d)結(jié)果的傳輸，即，本發(fā)明處理包括一系列待執(zhí)行的測(cè)量的測(cè)量計(jì)劃，然后在處理操作的結(jié)束時(shí)傳輸測(cè)量計(jì)劃的結(jié)果。這是最能量有效的模式，因?yàn)樗诰哂腥诇y(cè)量值之前不會(huì)傳輸。此外，它存儲(chǔ)全套測(cè)量值，這使得即使在傳輸出錯(cuò)的情況下也能保持測(cè)量值。e)測(cè)量結(jié)果和公差的處理完全在模塊中管理，該模塊能在傳輸接口上被編程，并且本發(fā)明因而能夠處理測(cè)量計(jì)劃并且指示計(jì)劃的進(jìn)展和潛在誤差。結(jié)果未必被存儲(chǔ)，但是允許迅速控制一系列相同部件。根據(jù)本發(fā)明的一方面，儀器能容納圖3所示的蓋35，除其封閉功能以外，蓋35還包括在考慮到數(shù)據(jù)330的處理和存儲(chǔ)或傳輸?shù)那闆r下用于準(zhǔn)備和格式化數(shù)據(jù)的接口電路；該接口例如與利用標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議的當(dāng)前無(wú)線電傳輸接口以及能嵌入蓋的塑料的天線33聯(lián)接，從而允許將信息傳輸?shù)酵獠吭O(shè)備，該外部設(shè)備不與儀器物理連接。人們例如能想象根據(jù)Bluetooth 、HomeRF 、WiFi 或ZigBee :際準(zhǔn)或者任何其它通信標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線電接口電路，使得能在卡尺40和打印機(jī)、計(jì)算機(jī)、手機(jī)或任何其它裝置之間交換數(shù)據(jù)。無(wú)線電接口電路330通過(guò)一個(gè)或多個(gè)接觸裝置323電連接到測(cè)量電路320以根據(jù)取決于儀器類型的或多或少擴(kuò)展的協(xié)議交換數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的變化的實(shí)施方式中，能發(fā)現(xiàn)模塊控制儀器并且因而將儀器切換到與正常操作模式完全不同的模式，這是為了將其用于在經(jīng)典模式中無(wú)用或不可能的測(cè)量功能。在該實(shí)施方式中，儀器能被編程以執(zhí)行連續(xù)的測(cè)量系列并且，由于來(lái)自儀器或來(lái)自收集數(shù)據(jù)的系統(tǒng)的簡(jiǎn)單的視覺(jué)信號(hào)或聲音效果，該儀器允許操作員能夠在獲知測(cè)量已被執(zhí)行并且甚至在變化的實(shí)施方式中公差信息能被直接感覺(jué)到的情況下從一個(gè)測(cè)量切換到下一個(gè)測(cè)量，從而能夠執(zhí)行連續(xù)測(cè)量。本發(fā)明還能包括用于存儲(chǔ)程序和測(cè)量值的可移除存儲(chǔ)器。在本發(fā)明的變化的實(shí)施方式中，無(wú)線元件與至少一個(gè)其它元件成對(duì)，使得能以預(yù)定方式傳輸。這減少了發(fā)射器和接收器之間的協(xié)商協(xié)議并且能夠在噪聲環(huán)境中更迅速地連接。在該實(shí)施方式中，插頭可互換并且能有利地提供作為蓄電池的使用機(jī)會(huì)，該蓄電池在一側(cè)充電而另一側(cè)被用在便攜式儀器上。在該操作模式下，兩個(gè)插頭對(duì)于通信是可透過(guò)的并且因而能使儀器與計(jì)算機(jī)接口(諸如USB通信端口)直接互連，從而僅需要非常少的材料和軟件。在變化的實(shí)施方式中，可以將這些插頭用作設(shè)有進(jìn)口 USB和出口 USB的任何兩個(gè)裝置之間的通路。此外，該配對(duì)模式能包括兩個(gè)以上傳輸元件并且因而可以使顯示器和用戶接口與其它元件耦合，使得它們?cè)陬A(yù)定傳輸通道上一起相互作用，用戶能因而執(zhí)行測(cè)量，即使在系統(tǒng)的最大自主性的情況下困難的接近或縮短的顯示器距離的條件下也是如此。此外，本發(fā)明還包括這樣的變化的實(shí)施方式,其 中蓋包括不同特性的數(shù)據(jù)接口，例如USB接口，串行接口、無(wú)線紅外通信裝置或超聲通信裝置，這取決于使用環(huán)境。本發(fā)明的該變型允許提出用于各種裝置的可選的數(shù)據(jù)接口，而不必在外殼中提供開(kāi)口或特定連接器，而是使用可用接口以及電池盒的相同開(kāi)口。在USB連接的變型中，電源能通過(guò)簡(jiǎn)單的穩(wěn)壓電路(如有必要)從諸如計(jì)算機(jī)的外部系統(tǒng)產(chǎn)生，并且因而具有不需要附加電池以向儀器或傳輸裝置供電的電源。系統(tǒng)因此能夠保持永久帶電并且能夠以容易的方式傳輸信息并且能夠提供用于儀器的正確操作所需的氣密性，因?yàn)榫€纜被以密封方式緊固到插頭。蓋330優(yōu)選地還包括第二電池342，該第二電池設(shè)計(jì)成向無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸接口供電。以該方式，增加無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸接口不會(huì)使儀器的電池341比常規(guī)儀器更快地放電，當(dāng)無(wú)線接口的電池342被完全耗盡時(shí)，卡尺還能正常起作用。然而，在本發(fā)明的變化的實(shí)施方式中，能使用為接口 330和測(cè)量電路320所共有的電源。在該情況下，接觸裝置中的一個(gè)或多個(gè)被用來(lái)連接儀器的電源和數(shù)據(jù)接口 330的電源，使得例如可以并聯(lián)地設(shè)置一個(gè)或若干個(gè)電池或者使用具有較大容量的電池，其中電子適配器(adaptation)集成在電池插頭中以便適應(yīng)(如有必要)不同類型的電源。此外，在儀器僅以傳輸模式使用并且人們?cè)跍y(cè)量期間希望知道電池的充電狀態(tài)的情況下該操作模式特別適合。數(shù)據(jù)接口 330例如用來(lái)將測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸?shù)酱蛴C(jī)或者計(jì)算機(jī)或者用來(lái)產(chǎn)生測(cè)量報(bào)告?？ǔ吣馨ㄗ詣?dòng)測(cè)量模式，在自動(dòng)測(cè)量模式中，測(cè)量電路320檢測(cè)用于部件的內(nèi)部測(cè)量或外部測(cè)量的量爪之間的距離的拐點(diǎn)并且僅傳輸與所達(dá)到的極值對(duì)應(yīng)的測(cè)量值，該極值與在預(yù)定瞬間時(shí)的測(cè)量點(diǎn)對(duì)應(yīng)，因而允許容易且迅速地測(cè)量尺寸，而不通過(guò)其中一個(gè)按鈕360校驗(yàn)每次測(cè)量。接口電路30優(yōu)選地是雙向的并且還使得可以接收來(lái)源于外部設(shè)備的數(shù)據(jù)(例如公差值)，而且還接收來(lái)源于測(cè)量觸發(fā)器(諸如腳踏板)的命令和指令，因而能在能削弱測(cè)量精度的那些情況下與儀器按鈕相比更易接近的元件待被致動(dòng)。類似地，顯示器能夠在計(jì)算機(jī)或附加的外圍設(shè)備上復(fù)制，其中測(cè)量指示以聲音或視覺(jué)信號(hào)形式提供，從而使操作員當(dāng)沒(méi)有對(duì)儀器顯示器訪問(wèn)時(shí)或者當(dāng)操作員的注意力集中在操縱儀器時(shí)能夠知道測(cè)量結(jié)果。根據(jù)本發(fā)明的變化的實(shí)施方式，卡尺40能容納配置有雙向數(shù)據(jù)接口 35或數(shù)據(jù)處理接口或環(huán)境變量(溫度、輻射、振動(dòng)、取向、電源等)的補(bǔ)充測(cè)量接口或者存儲(chǔ)接口或者這些元件中的一個(gè)或若干個(gè)的組合的蓋，或者減小高度的無(wú)源蓋，從而使得便攜式裝置能夠通過(guò)有線系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)連接。以該方式，可以提供蓋/接口 35作為附件，而不必使用專用緊固系統(tǒng)并且沒(méi)有占用串行連接器或其他外部連接器。此外，該類型的串行系統(tǒng)能提供穩(wěn)定電源而不需要電池并且提供例如USB或串行類型的簡(jiǎn)化的連通性，同時(shí)確保測(cè)量?jī)x器的氣密性，因?yàn)榫€纜以完全密封方式與蓋固定地結(jié)合。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)變化的實(shí)施方式，蓋能容納用于小型可移除存儲(chǔ)卡的支撐件，該存儲(chǔ)卡允許存儲(chǔ)測(cè)量程序和測(cè)量值，因而使裝置能夠執(zhí)行預(yù)編程的一系列測(cè)量并且能夠存儲(chǔ)結(jié)果。因此可移除存儲(chǔ)卡能夠傳輸結(jié)果并且通過(guò)常規(guī)存儲(chǔ)卡讀取裝置在計(jì)算機(jī)上復(fù)制信息。根據(jù)可編程的變型，被包括在蓋中的系統(tǒng)能夠處理測(cè)量信息并且能夠借助于來(lái)自儀器或其模塊或者來(lái)自外圍設(shè)備的光系統(tǒng)或聲音系統(tǒng)來(lái)顯示測(cè)量狀態(tài)，因而使得操作員能夠具有關(guān)于結(jié)果的直接信息，即使在顯示器不能讀的情況下或者在儀器不具有顯示器的情況下也都如此。在該框架下，本發(fā)明包括能夠限定操作參數(shù)并且與外圍設(shè)備或一體的警報(bào)系統(tǒng)交換信息的一定量的命令和指令。在變化的實(shí)施方式中，本發(fā)明還包括安全模式，從而能夠保護(hù)系統(tǒng)的內(nèi)容并且在某些模式期間僅將訪問(wèn)限于已確認(rèn)的用戶。在編程選項(xiàng)和遠(yuǎn)程控制選項(xiàng)中特別需要該模式以提高對(duì)外部干擾的抗擾性，另一方面?zhèn)鬏斈馨ㄌ貏e是在干擾環(huán)境中檢查和、奇偶校驗(yàn)、加密、重建編碼等類型的具有傳輸校驗(yàn)的模式，以便避免數(shù)據(jù)損失以及避免由數(shù)據(jù)損失產(chǎn) 生的異常故障。本發(fā)明的若干類型的蓋能有利地以可互換方式使用并且和同一電池盒上的若干不同裝置相容，從而僅需要一些數(shù)據(jù)傳輸接點(diǎn)。借助于若干適配器，還可以想象通過(guò)利用已經(jīng)存在的系統(tǒng)和通信標(biāo)準(zhǔn)在現(xiàn)有模型上制造適配器以或多或少完全增加該類解決方案。本發(fā)明的蓋35并不僅限于數(shù)據(jù)傳輸而且還能包括能夠快速顯示編程公差、條件處理的存儲(chǔ)接口或者可編程接口，以及不同變型的所有組合。此外，蓋能適于不同的儀器并且具有適于每種情況的程序設(shè)計(jì)。蓋還能借助于在儀器、本發(fā)明和外部設(shè)備之間交換的信息自動(dòng)確定所連接的儀器類型，而且還能被預(yù)編程以僅通過(guò)專用于一個(gè)儀器的受限框架操作。該系統(tǒng)能包含一個(gè)或若干個(gè)程序，這取決于所覆蓋的儀器的量程，此外能對(duì)于儀器的量程而被再編程。本發(fā)明的一個(gè)獨(dú)立方面是通用通信接口 330，該接口能根據(jù)需要與多種電池供電的儀器相連接并且順應(yīng)以緊固到儀器的電池盒上并且封閉該電池盒從而構(gòu)造密封容積。本接口能被安裝在尺寸測(cè)量?jī)x器上或者還能安裝在其它自主電子裝置(例如，溫度計(jì)、重量測(cè)量?jī)x器等)上。圖5示出了具有顯示器315、按鈕360以及可動(dòng)探針31的電子比較儀，該電子比較儀能與蓋35結(jié)合，該蓋設(shè)有根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)接口以便和外部設(shè)備交換測(cè)量數(shù)據(jù)以及用來(lái)準(zhǔn)備和執(zhí)行測(cè)量操作并且查詢儀器狀態(tài)的信息。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的與千分尺相關(guān)聯(lián)的蓋35，該千分尺設(shè)有固定探針21、可動(dòng)探針31以及顯示器315。必須強(qiáng)調(diào)，能夠使用本發(fā)明的儀器的目錄不是詳盡的并且本發(fā)明還能應(yīng)用于例如高度計(jì)，或者應(yīng)用于由電池供電或者具有備用電池并且需要連接到待加入的外部系統(tǒng)(諸如計(jì)算機(jī))以收集數(shù)據(jù)的任何其它儀器。提出的實(shí)施例涉及設(shè)有局部用戶接口(例如顯示器315和控制按鈕360)的測(cè)量?jī)x器。這些特征，雖然是所希望的，但對(duì)于本發(fā)明不是不可缺少的。蓋35事實(shí)上還能應(yīng)用于不具有用戶接口的儀器。類似地，還可想象借助于被插入現(xiàn)有儀器的柔性接口能轉(zhuǎn)換現(xiàn)有儀器以使其與本發(fā)明相容或者在某些情況下替代測(cè)量電路使得現(xiàn)有儀器能以最佳方式與本發(fā)明相互作用。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)變化的實(shí)施方式，被包括在蓋35中的數(shù)據(jù)接口是用戶接口，包括例如數(shù)字顯示器。因此可以例如使游標(biāo)卡尺具有直接讀數(shù)而不具有電子顯示器，當(dāng)游標(biāo)卡尺配置有本接口時(shí)，其變成電子儀器；而且當(dāng)操作員難以讀取在難以接近的地方的顯示器時(shí)，在外部顯示器上具有顯示的提示是有用的，該外部顯示器能被自由放置并且其能通過(guò)無(wú)線連接或通過(guò)有線連接連接到測(cè)量?jī)x器。第二顯示器能例如設(shè)有保持磁體以在操作員執(zhí)行測(cè)量時(shí)將第二顯示器定位在能磁化的表面上。本發(fā)明的卡尺經(jīng)由上述接口與附近的基站無(wú)線通信，所述基站例如是配置有適當(dāng)?shù)臒o(wú)線接口的個(gè)人計(jì)算機(jī)，或者定制裝置；基站布置成基于通過(guò)無(wú)線鏈路傳輸?shù)男畔⒐烙?jì)到儀器的距離。根據(jù)本發(fā)明的一方面，便攜式儀器的位置通過(guò)是否存在其特征信號(hào)來(lái)簡(jiǎn)單地確定。在該情況下，可以確定便攜式儀器是否處于給定基站的通信里程內(nèi)。在大車間或工廠中，該粗略方式的定位常常足以有效定位遺失的儀器。假如需要較精細(xì)的定位，則例如基于信號(hào)強(qiáng)度和無(wú)線鏈路中的相應(yīng)衰減和/或通過(guò)無(wú)線鏈路中信息的傳送時(shí)間的定時(shí)能估計(jì)從基站到便攜式儀器的距離。 因此本發(fā)明還涉及包括至少一個(gè)基站以及一個(gè)或更多個(gè)便攜式尺寸測(cè)量裝置的系統(tǒng)，該便攜式尺寸測(cè)量裝置包括和基站的接口相容的接口，其中該系統(tǒng)布置成基于通過(guò)無(wú)線接口之間的無(wú)線鏈路傳輸?shù)男畔⑻崛￡P(guān)于便攜式尺寸測(cè)量裝置的位置的信息。這種系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例由圖7示出，其中兩個(gè)基站120、121建立與便攜式測(cè)量?jī)x器41-45的無(wú)線連接60，便攜式測(cè)量?jī)x器41-45分別位于相應(yīng)的連接本地域112、113。連接本地域通過(guò)無(wú)線接口的最大連接距離確定，該距離在典型情況下是幾米或幾十米。當(dāng)向其中一個(gè)便攜式儀器41-45供電時(shí)，該便攜式儀器通過(guò)其無(wú)線接口請(qǐng)求連接到附近的基站?；窘邮赵撜?qǐng)求并且用確認(rèn)消息來(lái)應(yīng)答，因此在便攜式儀器41-45以及通信距離內(nèi)的基站120-121之間建立邏輯無(wú)線連接。可以通過(guò)選擇具有最強(qiáng)信號(hào)的基站或者通過(guò)任何其它適當(dāng)?shù)难b置來(lái)消除本地域112和113的重疊。無(wú)線連接60包括便攜式儀器到被連接的基站的識(shí)別碼的傳輸?；?20、121維持所連接儀器的數(shù)據(jù)庫(kù)，因此能推斷出所確定的便攜式儀器在連接本地域的存在。優(yōu)選地，基站布置成答復(fù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)130接收到的定位請(qǐng)求，從而允許從任何基站120、121或者從網(wǎng)絡(luò)130的另一節(jié)點(diǎn)125對(duì)儀器的系統(tǒng)范圍搜索。在可能的實(shí)施例中，便攜式儀器在其加電序列期間或者以規(guī)定間隔周期地通過(guò)無(wú)線接口傳輸連接請(qǐng)求。基站通過(guò)確認(rèn)連接請(qǐng)求并且借助適當(dāng)裝置確定距離來(lái)響應(yīng)該連接請(qǐng)求。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，基站布置成當(dāng)需要維護(hù)操作時(shí)(例如假如儀器的校準(zhǔn)將期滿或者期滿時(shí))傳輸警告。校準(zhǔn)的期滿能基于從上一次校正逝去的時(shí)間、基于先前測(cè)量的歷史記錄以及基于將來(lái)的測(cè)量程序來(lái)確定。根據(jù)本發(fā)明的變型，便攜式儀器布置成在接收校準(zhǔn)期滿警告時(shí)阻礙測(cè)量，直到執(zhí)行新的校準(zhǔn)。以該方式，保證儀器的測(cè)量是有效的并且始終被校準(zhǔn)。如果合適的話，還能包括用于超控該阻礙的預(yù)防措施。因此本發(fā)明還涉及包括至少一個(gè)基站以及一個(gè)或更多個(gè)便攜式尺寸測(cè)量裝置的系統(tǒng)，該便攜式尺寸測(cè)量裝置包括與基站的接口相容的無(wú)線接口，其中基站布置成當(dāng)需要或預(yù)見(jiàn)到儀器的重新校準(zhǔn)時(shí)通過(guò)無(wú)線接口之間的無(wú)線鏈路將警告?zhèn)鬏數(shù)奖銛y式尺寸測(cè)量>J-U ρ α裝直。
根據(jù)另一個(gè)變型，本發(fā)明的便攜式儀器的系統(tǒng)布置成通過(guò)適當(dāng)?shù)臒o(wú)線接口將測(cè)量的尺寸傳送到基站，并且基站返回接收的確認(rèn)，優(yōu)選地包括測(cè)量的驗(yàn)證。測(cè)量的驗(yàn)證優(yōu)選地包括基于測(cè)量值以及一個(gè)或更多個(gè)預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的值，例如確認(rèn)接收的測(cè)量值處于儀器的測(cè)量范圍內(nèi)或者測(cè)量值被包括在給定公差區(qū)間內(nèi)的二進(jìn)制值，或者僅其它適當(dāng)?shù)闹?。此外，本發(fā)明還包括一種變型，其中基站布置成將測(cè)量配置傳輸?shù)揭粋€(gè)或若干個(gè)便攜式測(cè)量?jī)x器，以執(zhí)行特殊測(cè)量，例如測(cè)量值被包括在預(yù)定公差水平之間的驗(yàn)證。優(yōu)選地儀器具有“從動(dòng)模式”，該“從動(dòng)模式”在接收來(lái)自基站的配置時(shí)被激活，在該“從動(dòng)模式”中使測(cè)量配置免于局部修改。圖8涉及本發(fā)明的一變型，該變型特別適合在要求高水平的跟蹤能力和嚴(yán)格的質(zhì)量控制的過(guò)程中使用，例如用于生物醫(yī)學(xué)、航天、軍事或者其它類似應(yīng)用。根據(jù)該實(shí)施方式，便攜式儀器包括優(yōu)選地被包括在通信接口或電池盒的蓋35中的條形碼掃描器420，該掃描器適于讀取條形碼425或2D條形碼。在未示出的變型中，條形碼掃描器420能用圖像檢測(cè)器、RFID接收器或者用于閱讀標(biāo)記的其他工件識(shí)別裝置代替，從而允許識(shí)別工件或一組工件。由于這些特征，本儀器的操作員能掃描被測(cè)量的工件的條形碼，并且條形碼連同測(cè)量值一起通過(guò)無(wú)線接口被傳輸?；灸軐y(cè)量值存儲(chǔ)到與如由條形碼425確定的工件的身份有關(guān)的適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)庫(kù)中，并且這樣能確保測(cè)量值的跟蹤能力。根據(jù)另一方面，儀器或電池盒的蓋35包括布置成測(cè)量溫度或者另一環(huán)境參數(shù)連同尺寸的測(cè)量的溫度計(jì)、濕度計(jì)或者其他適當(dāng)?shù)沫h(huán)境傳感器435。這樣，便攜式儀器能確定尺寸是否已經(jīng)在可接受的溫度范圍內(nèi)被測(cè)量。在替代方案中，溫度或環(huán)境參數(shù)連同測(cè)量值一起被通過(guò)無(wú)線接口傳輸?shù)酵獠空?，并且為了將?lái)的跟蹤能力，基站將測(cè)量值和溫度存儲(chǔ)到適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)庫(kù)中。在本發(fā)明的另一個(gè)獨(dú)立方面，數(shù)據(jù)接口系統(tǒng)330包括優(yōu)選地只讀存儲(chǔ)器中的個(gè)人代碼410，從而允許其能夠識(shí)別。代碼410優(yōu)選地是唯一的。根據(jù)該實(shí)施方式，每個(gè)操作員均接收單獨(dú)的電池蓋35，該電池蓋包括與合適數(shù)據(jù)庫(kù)中其個(gè)人身份有關(guān)的個(gè)人代碼410。因此代碼410能被用來(lái)跟蹤和檢驗(yàn)操作員的身份。為了執(zhí)行測(cè)量任務(wù)，操作員將其電池蓋與所需的儀器(例如卡尺)連接，并且測(cè)量大量被分配的工件。數(shù)據(jù)接口 330通過(guò)無(wú)線接口傳輸尺寸測(cè)量值連同操作員的專用個(gè)人代碼410，并且優(yōu)選地連同通過(guò)條形碼掃描器讀出的工件識(shí)別碼和/或連同溫度讀數(shù)。所有這些數(shù)據(jù)都被存儲(chǔ)并且通過(guò)遠(yuǎn)程接收系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，以便確保將來(lái)的跟蹤能力。
權(quán)利要求
1.一種便攜式尺寸測(cè)量?jī)x器，該便攜式尺寸測(cè)量?jī)x器包括電子測(cè)量電路以及隔室，該電子測(cè)量電路布置成用于確定來(lái)自源于傳感器的測(cè)量的數(shù)據(jù)，該隔室設(shè)有內(nèi)部電源并由能夠移除的蓋封閉，從而使得能夠更換所述內(nèi)部電源，所述便攜式尺寸測(cè)量?jī)x器的特征在于，能夠移除并更換的所述蓋包括數(shù)據(jù)通信接口電路，該數(shù)據(jù)通信接口電路能夠在所述電子測(cè)量電路和接收器裝置之間執(zhí)行信息通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的便攜式尺寸測(cè)量?jī)x器，所述便攜式尺寸測(cè)量?jī)x器包括顯示器，該顯示器與所述電子測(cè)量電路連接且布置成用于顯示由所述傳感器獲得的尺寸測(cè)量的表不。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的便攜式尺寸測(cè)量?jī)x器，其中，能夠移除并更換的所述蓋包括將所述數(shù)據(jù)通信接口電路和所述電子測(cè)量電路連接的電觸點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的便攜式尺寸測(cè)量?jī)x器，其中，所述隔室包含用于所述電子測(cè)量電路的第一電源，并且能夠移除并更換的所述蓋包括與所述第一電源無(wú)關(guān)的第二電源并包括數(shù)據(jù)處理電路以及無(wú)線電通信接口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的便攜式尺寸測(cè)量?jī)x器，其中，所述數(shù)據(jù)通信接口電路是雙向的，并且所述數(shù)據(jù)處理電路使得能夠根據(jù)可編程指令管理所述儀器的測(cè)量。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的便攜式尺寸測(cè)量?jī)x器，其中，所述蓋以密封方式封閉所述隔室。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的便攜式尺寸測(cè)量?jī)x器，其中，所述通信接口包括無(wú)線電接口、串行接口或者數(shù)據(jù)存儲(chǔ)接口并包括可編程測(cè)量處理系統(tǒng)，所述可編程測(cè)量處理系統(tǒng)用于在測(cè)量期間管理結(jié)果并且控制所述儀器。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的便攜式尺寸測(cè)量?jī)x器，其中，所述通信接口包括下列裝置中的一種或更多種條形碼掃描器、工件識(shí)別裝置、溫度計(jì)、環(huán)境傳感器、個(gè)人識(shí)別碼。
9.一種通信接口，該通信接口能被連接到便攜式尺寸測(cè)量?jī)x器上，從而使得能夠在所述測(cè)量?jī)x器和外部設(shè)備之間傳送命令和測(cè)量，所述通信接口的特征在于，所述接口布置成被緊固在所述測(cè)量?jī)x器上的電池隔室的位置中，并且其中，當(dāng)所述接口被安裝在所述測(cè)量?jī)x器上時(shí)該接口封閉所述隔室，以便使得所述通信接口和所述儀器一起形成密封容積。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的通信接口，其中，所述通信接口是無(wú)線電通信接口、串行通信接口、存儲(chǔ)接口或數(shù)據(jù)處理接口。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的通信接口，所述接口包括用于所述通信接口的電源，該電源不會(huì)改變所述儀器的電源的操作，其中，用于所述通信接口的所述電源還能經(jīng)由有線通信接口來(lái)自外部設(shè)備。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的通信接口，其中，當(dāng)所述接口被安裝在所述測(cè)量?jī)x器上時(shí)，用于傳輸功率和數(shù)據(jù)的電觸點(diǎn)連接所述通信接口和所述測(cè)量?jī)x器。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的通信接口，其中，所述數(shù)據(jù)通信接口是雙向的，所述數(shù)據(jù)通信接口能夠經(jīng)由外部觸發(fā)裝置和/或指令程序、命令以及更新來(lái)接收測(cè)量觸發(fā)命令。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的通信接口，其中，所述數(shù)據(jù)處理接口使得能夠存儲(chǔ)所述儀器的執(zhí)行程序和測(cè)量并且能夠執(zhí)行環(huán)境測(cè)量和校正以便減小測(cè)量誤差。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的通信接口，該通信接口還包括下列裝置中的一種或更多種條形碼掃描器、工件識(shí)別裝置、溫度計(jì)、環(huán)境傳感器、個(gè)人識(shí)別碼。
16.一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括至少一個(gè)基站以及一個(gè)或更多個(gè)便攜式尺寸測(cè)量?jī)x器，所述基站具有第一無(wú)線接口，所述便攜式尺寸測(cè)量?jī)x器包括與所述基站的所述第一無(wú)線接口兼容的第二無(wú)線接口，所述系統(tǒng)布置成基于經(jīng)由所述無(wú)線接口之間的無(wú)線鏈路傳輸?shù)男畔?lái)提取與所述便攜式尺寸測(cè)量裝置的位置有關(guān)的信息。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，所述第二無(wú)線接口布置成被緊固在所述測(cè)量?jī)x器上的電池隔室的位置中，并且其中，當(dāng)所述第二無(wú)線接口被安裝在所述測(cè)量?jī)x器上時(shí)所述第二無(wú)線接口封閉所述隔室，以便使得所述第二無(wú)線接口和所述儀器一起形成密封容積。
全文摘要
本發(fā)明涉及配備有接口的尺寸測(cè)量?jī)x器以及相應(yīng)的接口。提供一種電子測(cè)量?jī)x器，該電子測(cè)量?jī)x器配置有可移除的智能處理和無(wú)線電通信接口。所述接口允許管理附加特征，諸如命令和測(cè)量數(shù)據(jù)與打印機(jī)、計(jì)算機(jī)或其它外部設(shè)備的雙向通信，以及指令或測(cè)量程序到所述儀器的傳輸。所述無(wú)線電接口可以與若干個(gè)測(cè)量?jī)x器(諸如卡尺、千分尺、比較儀或高度計(jì))相連。所述無(wú)線電通信接口被結(jié)合到所述儀器的電池盒的蓋中，使得所述無(wú)線電通信接口能被容易地安裝和移除并且不損害密封。所述蓋還包括用于處理的額外電池以及無(wú)線電傳輸接口。
文檔編號(hào)G08C17/02GK102636088SQ201210027728
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月8日
發(fā)明者帕斯卡爾·喬迪爾, 色格·瑪麗爾 申請(qǐng)人:特莎有限公司