[发明专利]包括数字信号通信的用于坐标测量机的触控探针

权利要求书

1.用于坐标测量机CMM的紧凑型触控探针，包括内部数字信号处理，

所述紧凑型触控探针包括：

位移传感器，其被配置为输出响应于附接到所述紧凑型触控探针的触针的位移的至少一个传感器信号；

接口连接器，包括将所述紧凑型触控探针与CMM电连接的第一和第二电连接；以及

触控探针电子电路，其被完全包括在所述紧凑型触控探针的壳体内，包括：

稳压电源电路；

探针操作电路和存储器；

触发信号生成电路，其输入所述至少一个传感器信号，并产生对应于所述触针的位移的触摸触发信号；以及

数字通信电路，其包括通过所述第一和第二电连接输入和输出差分数字信号的差分信号配置，其中，所述触控探针电子电路还包括电源隔离电路配置，其耦接到所述第一和第二电连接，以通过所述第一和第二电连接从CMM接收所连接的供电电压，并被配置为将所述稳压电源电路与加载通过所述第一和第二电连接的差分数字信号隔离，所述电源隔离电路配置包括：

耦接到第一电连接的差模扼流圈的第一线圈的第一端，其中所述差模扼流圈的第一线圈的第二端连接到所述稳压电源电路的正输入；

耦接到第二电连接的所述差模扼流圈的第二线圈的第一端，其中所述差模扼流圈的第二线圈的第二端连接到所述稳压电源电路的负输入；以及

至少第一电源隔离电容器，其耦接在所述稳压电源电路的正负输入之间，所述数字通信电路包括差分信号配置，其通过通信隔离配置与所述第一和第二电连接交流耦合，所述通信隔离配置包括串联耦接到第一电连接的第一通信隔离电容器以及串联耦接到第二电连接的第二通信隔离电容器，并且，所述差分信号配置被配置为通过所述第一和第二电连接输入和输出差分数字信号，所述差分数字信号包括：

控制和数据信号，其为在控制和数据时段期间叠加在所述所连接的供电电压上的输入和输出；以及

触摸触发信号，其由触发信号生成电路生成的，其为在不同于所述控制和数据时段的触发信号时段期间叠加在所述所连接的供电电压上的输出；并且

至少大部分差分数字信号是基于标称DC平衡的串行通信编码方案而被格式化的。

2.根据权利要求1所述的紧凑型触控探针，其中，所述接口连接器是用于所述紧凑型触控探针的组合的机械安装和电接口连接器。

3.根据权利要求1所述的紧凑型触控探针，其中，所述第一和第二电连接是所述接口连接器中的仅有的电连接。

4.根据权利要求1所述的紧凑型触控探针，其中，所有的控制和数据信号都是基于标称DC平衡的串行通信编码方案被格式化的。

5.根据权利要求1所述的紧凑型触控探针，其中，所述触摸触发信号被包括在正常的串行通信协议中，所述串行通信协议在正在进行的触控探针测量操作期间以探针采样周期频率自动地重复。

6.根据权利要求5所述的紧凑型触控探针，其中，当所述触针未与工件接触以致没有触针位移时，所述触发信号生成电路生成包括在正常的串行通信协议中的空触摸触发信号。

7.根据权利要求5所述的紧凑型触控探针，其中，所述探针采样周期频率为每秒至少50000个采样。

8.根据权利要求5所述的紧凑型触控探针，其中，正常的串行通信协议被格式化或编码，使得其标称DC平衡。

9.根据权利要求1所述的紧凑型触控探针，其中，所述稳压电源电路的负输入是电路接地连接。

10.根据权利要求1所述的紧凑型触控探针，其中，所述通信隔离配置包括：第一通信隔离电容器，其直接从所述第一电连接串联耦接到所述差分信号配置的第一收发节点；以及第二通信隔离电容器，其直接从所述第二电连接串联耦接到所述差分信号配置的第二收发节点。