特别是用于物体的表面上的触觉测量的测量探头制造技术

本发明专利技术涉及一种测量探头(10、50、100、150)，特别是用于物体的表面上的触觉测量，所述测量探头包括壳体(12)、和容纳于所述壳体(12)中的测量头(11)，其中至少一个通信接口(14)设置在所述壳体(12)上，并且与布置在所述壳体(12)中的电路(13)进行通信，所述电路(13)包括至少一个微控制器(24)和至少一个复用器(26)，并且至少两种不同的通信协议可通过电路(13)经由公共通信接口(14)被发送。(13)经由公共通信接口(14)被发送。(13)经由公共通信接口(14)被发送。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】特别是用于物体的表面上的触觉测量的测量探头


[0001]本专利技术涉及一种特别是用于物体的表面上的触觉测量的测量探头。

技术介绍

[0002]测量探头如今广泛地用于在制造过程期间或之后凭借特定传感器布置测试物理参数(例如，层厚度)。为了详细评估数据和/或输出所记录的测量值，测量数据典型地必须凭借通信协议从测量探头被发送到数据处理设备。如果提供单个通信标准，则用于传输的可能性受限制。
[0003]因此，用于这种测量探头的潜在应用也受限制。例如，用于在现场读取测量数据的移动设备通常具有与制造环境中所使用的设备不同的通信协议。在移动数据处理设备的情况下，由于高功耗，电池操作也被减少。
[0004]据DE 10 2011 103 123 A1已知一种测量探头，在该测量探头中，测量数据可以通过固定的连接线被发送。这种永久安装式连接线导致无法灵活使用的数据处理设备。
[0005]据EP 1 806 661 A1已知一种具有通信接口的音频设备。关于两个数据触点的逻辑高/低状态对通信接口进行评估，以便确定由所连接的外部设备所使用的通信标准。为此，这些数据触点与基准电压进行比较，以确定相应数据触点处是否存在逻辑高或低。基于该分析的结果，可以根据USB和UART通信协议配置通信接口，以便能够发送音频文件。然而，确定通信协议因此依赖于相对复杂的评估，这是因为必须关于两个触点的电压幅度对这两个触点加以分析，并且所述两个触点也均必须与基准值进行比较。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在提供一种特别是用于物体的表面上的触觉测量的测量探头，其允许以低功耗灵活地发送测量数据。
[0007]该目的根据本专利技术通过独立权利要求的主题得以实现。在从属权利要求中给出进一步有利实施例和细化。
[0008]提供一种测量探头，该测量探头包括电路，所述电路包括至少一个微控制器和至少一个复用器，所述至少一个微控制器和所述至少一个复用器连接到至少一个通信接口。数据可通过所述电路借助于至少两种不同的通信协议经由公共通信接口被发送。因为不同的通信协议，所以在模块化灵活性与低功耗之间可以存在平衡。因此，例如，测量探头可以经由通信接口连接到移动设备、PC等，并且允许与工业接口的简单连接。
[0009]通信接口是USB
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C接口。USB
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C接口如今广为人知，并且用在大量不同应用中。此外，USB
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C接口不仅可以根据USB通信协议被加以使用，而且也可以根据UART通信协议被加以使用。
[0010]通信接口具有至少一个第一电压触点和至少两个数据触点。复用器与通信接口和微控制器耦接。复用器可以取决于至少第一电压触点处存在的至少一个第一电压幅度根据至少一个第一通信协议和一个第二通信协议被加以配置。具体而言，复用器可以取决于至
少第一电压幅度被加以配置，以使得数据可基于所配置的通信协议通过至少两个数据触点被从微控制器发送到外部设备。该测量探头使得可以简化待使用的通信协议的检测机制。
[0011]测量探头可以优选地还包括至少一个USB到串行转换器。复用器则可以仅基于微控制器或基于微控制器和USB到串行转换器至少根据第一通信协议和第二通信协议被加以配置。在第一种情况下，微控制器可以设置为根据用于复用器的两种不同的通信协议提供数据。则不需要USB到串行转换器，而且可以舍弃USB到串行转换器。在第二种情况下，微控制器可以使得微控制器能够仅根据一种通信协议进行数据传输。USB到串行转换器能够根据第二通信协议进行数据传输。为此，USB到串行转换器尤其可以与微控制器和复用器耦接。在此情况下，微控制器可以根据第一通信协议将数据发送到USB到串行转换器，在所述USB到串行转换器中，所述数据被转换，以使得所述数据根据第二通信协议被呈现。数据可以然后从USB到串行转换器发送到复用器，以便最终使得该数据可用于根据第二通信协议使用通信接口被发送。优点在于微控制器的可以更简单地被加以配置。微控制器仅须受一种通信协议的控制。
[0012]根据优选实施例，测量探头可以还包括低压降稳压器。低压降稳压器可以与通信接口耦接。低压降稳压器使从通信接口接收到的输入电压平稳，并且为微控制器和/或复用器提供输出电压作为供电电压。低压降稳压器尤其可以理解为线性稳压器。稳定的供电电压对于微控制器和/或复用器的运作可以是相当有意义的。外部设备的通信接口处提供的电压可以用以激励复用器。如果存在例如3.2V至4.3V的电压，则对微处理器进行寻址，并且复用器继续使用第一通信协议(默认)、优选地使用UART通信协议进行工作。如果存在大于4.3V的电压(特别是5V)，则USB到串行转换器可选地被额外供应有电压，并且进行向第二通信协议、特别是USB通信协议的切换。
[0013]此外，优选地对于低压降稳压器的输入电压进行规定，以仅能够基于通信接口的第一电压触点处存在的电压。这不仅意味着第一电压触点处存在的电压确定可经由通信接口发送数据所凭借的通信协议，而且同一电压也用于向微控制器和/或复用器供应电压。例如，使用并联电路可以使得该情况成为可能。有利地，无需通信接口的额外触点以便提供供电电压。
[0014]替代地，通信接口可以包括至少一个第二电压触点。低压降稳压器的输入电压则可以基于通信接口的第二电压触点处存在的电压。因此，供电电压下的电压与确定通信协议的电压分离。这可能导致供电电压下的电压从开始就经受较少的失真。对低压降稳压器施加的要求可能因此是更低的，因此可以使用更简单、更便宜的部件。
[0015]进一步优选实施例提供这样的事实：微控制器包括至少一个电压计，或与该电压计耦接。则可以确定至少第一电压触点处存在的第一电压幅度的值。微控制器则可以使用电压幅度的对应测量值，以便确定应配置数据传输所基于的通信协议。
[0016]更优选地，测量探头可以包括分压器。分压器的输入可以与至少第一电压触点电耦接。电压计则可以被施加有由分压器输出的电压。如果通信接口的第一电压触点处存在的电压既用于确定通信协议又用于向微控制器和/或复用器供应电压，则该实施例是特别有利的。分压器则可以被布置在并联电路中。分压器表示用于提供直接取决于第一电压触点的电压的对应测试电压的高效选项。
[0017]根据进一步优选实施例，复用器可以根据第一通信协议被加以配置，除非第一电
压触点处存在的电压幅度超过第一预定阈值。倘若超过阈值，那么复用器则可以根据第二通信协议被加以配置。阈值表示在确定电压幅度之间进行区分的非常高效的方式。这也意味着，可以基于阈值非常高效地确定待使用的通信协议的默认状态。这是因为，如果第一电压触点处根本不存在电压，则不超过阈值。因此，第一通信协议表示待使用的通信协议的默认状态。改变复用器的配置的可以取决于待提供的控制信号。控制信号尤其可以取决于第一电压触点处存在的电压幅度是否超过预定阈值。一旦这种情况发生，复用器就可以根据第二通信协议借助于控制信号被加以配置。如果电压幅度回落到阈值以下，则复用器的配置可以再次改变，以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种测量探头(10、50、100、150、200、250)，特别是用于物体的表面上的触觉测量，所述测量探头包括壳体(12)和由所述壳体(12)容纳的测量头(11)，其中，至少一个通信接口(14)设置在所述壳体(12)上并且与布置在所述壳体(12)中的电路(13)进行通信，所述电路(13)包括至少一个微控制器(24)和至少一个复用器(26)，其中，数据能够通过所述电路(13)借助于至少两种不同的通信协议经由公共通信接口(14)被发送，其中，所述通信接口(14)是USB
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C接口，其特征在于，所述通信接口(14)包括至少一个第一电压触点(16)和至少两个数据触点(20、22)，其中，所述复用器(26)与所述通信接口(14)和所述微控制器(24)耦接，并且其中，所述复用器(26)能够取决于所述至少一个第一电压触点(16)处存在的第一电压幅度至少按照第一通信协议或第二通信协议被加以配置，以使得数据能够借助于所述至少两个数据触点(20、22)使用所配置的通信协议从所述微控制器(24)发送到经由所述通信接口(14)连接的外部设备(4、5、7)。2.如权利要求1所述的测量探头(10、50、100、150、200、250)，其特征在于，设置有至少一个USB到串行转换器(66)，其中，所述复用器(26)能够仅基于所述微控制器(24)或基于所述微控制器(24)和所述USB到串行转换器(66)至少根据所述第一通信协议和所述第二通信协议被加以配置。3.如权利要求1或2所述的测量探头(10、50、100、150、200、250)，其特征在于，设置有低压降稳压器(36)，其中，所述低压降稳压器(36)与所述通信接口耦接，并且其中，所述低压降稳压器(36)被布置和设置为使从所述通信接口接收到的输入电压平稳并且为所述微控制器(24)和/或所述复用器(26)提供输出电压作为供电电压。4.如权利要求3所述的测量探头(10、50、100、150、200、250)，其特征在于，所述低压降稳压器(36)的所述输入电压基于所述通信接口的所述第一电压触点(16)处存在的电压。5.如前述权利要求中任一项所述的测量探头(10、50、100、150、200、250)，其特征在于，所述微控制器(24)包括至少一个电压表(52、67)，或者所述微控制器(24)与所述电压表(52、67)耦接，以使得能够确定所述至少第一电压触点(16)处存在的所述第一电压幅度的数值。6.如权利要求5所述的测量探头(10、50、100、150、200、250)，其特征在于：设置有分压器(54)，其中，所述分压器(54)的输入与所述至少第一电压触点(16)电耦接；以及所...

【专利技术属性】
技术研发人员：比拉，
申请(专利权)人：赫尔穆特费舍尔股份有限公司电子及测量技术研究所，
类型：发明
国别省市：