[發明專利]包括數字信號通信的用于坐標測量機的觸控探針

有效

• 申請號: 201711377427.3
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN108204783B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: B.E.B.詹森
• 申請（專利權）人: 株式會社三豐
• 主分類號: G01B7/00
• 分類號: G01B7/00;G01B7/012
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 邸萬奎

1.用于坐標測量機CMM的緊湊型觸控探針，包括內部數字信號處理，

所述緊湊型觸控探針包括：

位移傳感器，其被配置為輸出響應于附接到所述緊湊型觸控探針的觸針的位移的至少一個傳感器信號；

接口連接器，包括將所述緊湊型觸控探針與CMM電連接的第一和第二電連接；以及

觸控探針電子電路，其被完全包括在所述緊湊型觸控探針的殼體內，包括：

穩壓電源電路；

探針操作電路和存儲器；

觸發信號生成電路，其輸入所述至少一個傳感器信號，并產生對應于所述觸針的位移的觸摸觸發信號；以及

數字通信電路，其包括通過所述第一和第二電連接輸入和輸出差分數字信號的差分信號配置，其中，所述觸控探針電子電路還包括電源隔離電路配置，其耦接到所述第一和第二電連接，以通過所述第一和第二電連接從CMM接收所連接的供電電壓，并被配置為將所述穩壓電源電路與加載通過所述第一和第二電連接的差分數字信號隔離，所述電源隔離電路配置包括：

耦接到第一電連接的差模扼流圈的第一線圈的第一端，其中所述差模扼流圈的第一線圈的第二端連接到所述穩壓電源電路的正輸入；

耦接到第二電連接的所述差模扼流圈的第二線圈的第一端，其中所述差模扼流圈的第二線圈的第二端連接到所述穩壓電源電路的負輸入；以及

至少第一電源隔離電容器，其耦接在所述穩壓電源電路的正負輸入之間，所述數字通信電路包括差分信號配置，其通過通信隔離配置與所述第一和第二電連接交流耦合，所述通信隔離配置包括串聯耦接到第一電連接的第一通信隔離電容器以及串聯耦接到第二電連接的第二通信隔離電容器，并且，所述差分信號配置被配置為通過所述第一和第二電連接輸入和輸出差分數字信號，所述差分數字信號包括：

控制和數據信號，其為在控制和數據時段期間疊加在所述所連接的供電電壓上的輸入和輸出；以及

觸摸觸發信號，其由觸發信號生成電路生成的，其為在不同于所述控制和數據時段的觸發信號時段期間疊加在所述所連接的供電電壓上的輸出；并且

至少大部分差分數字信號是基于標稱DC平衡的串行通信編碼方案而被格式化的。

2.根據權利要求1所述的緊湊型觸控探針，其中，所述接口連接器是用于所述緊湊型觸控探針的組合的機械安裝和電接口連接器。

3.根據權利要求1所述的緊湊型觸控探針，其中，所述第一和第二電連接是所述接口連接器中的僅有的電連接。

4.根據權利要求1所述的緊湊型觸控探針，其中，所有的控制和數據信號都是基于標稱DC平衡的串行通信編碼方案被格式化的。

5.根據權利要求1所述的緊湊型觸控探針，其中，所述觸摸觸發信號被包括在正常的串行通信協議中，所述串行通信協議在正在進行的觸控探針測量操作期間以探針采樣周期頻率自動地重復。

6.根據權利要求5所述的緊湊型觸控探針，其中，當所述觸針未與工件接觸以致沒有觸針位移時，所述觸發信號生成電路生成包括在正常的串行通信協議中的空觸摸觸發信號。

7.根據權利要求5所述的緊湊型觸控探針，其中，所述探針采樣周期頻率為每秒至少50000個采樣。

8.根據權利要求5所述的緊湊型觸控探針，其中，正常的串行通信協議被格式化或編碼，使得其標稱DC平衡。

9.根據權利要求1所述的緊湊型觸控探針，其中，所述穩壓電源電路的負輸入是電路接地連接。

10.根據權利要求1所述的緊湊型觸控探針，其中，所述通信隔離配置包括：第一通信隔離電容器，其直接從所述第一電連接串聯耦接到所述差分信號配置的第一收發節點；以及第二通信隔離電容器，其直接從所述第二電連接串聯耦接到所述差分信號配置的第二收發節點。