[发明专利]探测系统及其操作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种由一个带一探针的探头和一个收发元件组成的探 测系统，在该探头和收发元件之间可进行无线数据传输。此外，本发 明涉及一种该探测系统的操作方法。

背景技术

探测系统通常包括一个移动探头和一个固定的收发元件。探测开 关形式的探头带有一个可偏转的探针，在从其静止位置偏转时或在接 触探针时，该探头发出一个开关信号，这种探头特别用于夹紧在加工 材料的机器上例如夹紧在机床上的工件位置的确定。这里的探针的静 止位置指的是这样一个位置，即探针在该位置内不接触被探测的工件。 在探针接触工件时，该探针从其静止位置偏移，并在偏转超过预先给 定的探测极限时，借助一个适当的转换器产生一个电传感信号。这个 电传感信号常常被转换成红外线信号，这样就可把接触的和无线信号 传输到探测系统的收发元件。

然后在这个收发元件中重新把红外线信号转换成电信号。探测系 统的这个收发元件与一个分析处理单元连接，电信号在该处理单元进 行处理和分析并最终例如供给机床的控制装置。在该处根据相关机床 部件的测出位置确定被测工件的位置。

申请人的公开说明书DE 10 2006 054 978 A1公开的上述那种探测 系统要连续地从发射元件把控制指令发送到探头，而该探头只是在接 收该控制指令时才保持通电状态。所以为了延长探头中的电池的使用 寿命，必须把探头保持通电状态的时间减少到最低限度。

这种探测系统的缺点是，探头在测量操作的通电状态中耗费相当 多的电流。

发明内容

所以本发明的目的在于提出一种总的来说可减少探头能耗的上述 探测系统及其操作方法。

根据本发明，这个目的是按本发明的探测系统和按本发明的该探 测系统的操作方法来实现的。

这个探测系统包括一个探头、一个探针和一个传感元件。通过该 探针的接触可由该传感元件产生传感信号。此外，该探测系统包括一 个收发元件，该探头和该收发元件是这样配置的，即在这两者之间可 建立无线数据传输，所以从探头到收发元件可传输备用信息。备用信 息可通过由高比特和低比特组成的两个比特串进行传输，其中比特串 可按规定的时间间隔传送，且第二比特串比第一比特串具有较少的高 比特。

传感元件例如可设计成压敏传感元件。在这种情况中，由于探针 支点上的压力变化，实际上无需传感元件的明显的偏移行程就在探头 内产生传感信号。另一种可供选择的方案是，也可用光学作用的传感 元件，此时通过探针上光学元件使探头内的光电元件上的光入射变化， 按这种方式来产生传感信号。

对无线数据传输来说，使用电磁波或信号尤其是红外线信号是有 优点的。在用红外线信号进行无线数据传输时，红外信号可从分别布 置在探头上和收发元件上的红外光源发出并通过分别布置在发射元件 和探头上的光电探测器转换成电信号。该探头或其发送单元由一个与 电网无关的电源供电，这种电源例如可以是电池、电容器或燃料电池。

下面把高比特叫做一个比特，其电平比和它不同的低比特的电平 高。例如高比特可具有100％或1的标定电平，而低比特则具有0％或0 的电平。但另一方面，低比特也可具有一个标定电平，该电平表示100％ 和0％之间的一个中间值，而且在任何情况下都小于高比特的电平。

高比特可通过多个以一定的载波频率重复的信号的包络线产生。 包络线指的是那种曲线，即电磁信号的相邻的最大值通过它以最短距 离连接。原则上对低比特也可进行相同的分析。如果低比特具有一个0 电平，则包络线是一条零电平直线。只要低比特具有一个表示100％和 0％之间的中间值的电平，则这些低比特也可通过多个以一定载波频率 重复的电磁波信号的包络线产生。在该申请书中，作为高比特相应地 指的是那些在传输时比低比特需要较多电流或能量的比特。所以探头 中的电源在传输高比特时必须比在传输低比特时提供更多的能量。最 好探头设计成在传输低比特时不消耗能量，例如在低比特阶段光源不 通电。

比特串尤其可理解为数据帧，其中在两个比特串之间总是存在这 个较长的静止阶段或间歇，在这个间歇内不传输信息尤其是备用信息。 在本发明的优选方案中，不传输备用信息的间歇比这两个比特串任一 个都长，特别是大10倍，最好比这两个比特串的任一个大100倍。