確認尺寸測量手工工具中的工件測量值的方法
【專利摘要】一種確認手持式空間尺寸測量的測量工具中的工件測量值的方法，包括：使用振動激勵元件使測量手工工具的一部分振動；使用振動傳感器構造感測振動特征；基于振動特征標準識別測量手工工具和工件之間的有效接觸狀態；基于應用于測量手工工具的一組尺寸測量值的測量值穩定性標準識別有效定位狀態；以及表明對于當有效接觸狀態和有效定位狀態同時發生時獲得的尺寸測量值，尺寸測量值有效。
【專利說明】確認尺寸測量手工工具中的工件測量值的方法
【技術領域】
[0001]本公開總體上涉及接觸型尺寸測量手工工具，比如千分尺和卡尺。
【背景技術】
[0002]本領域中已知許多用于使用手持式機構執行對工件的高精度測量的裝置。例如，美國專利 N0.1132704、3849890、4485556、4561185 和 8091251(本文中指代為’ 704、’ 890、’ 556、’ 185和’ 251專利)公開了千分尺裝置，每個專利的全部內容作為引用并入本文。特別地，比如美國專利N0.5495677( ‘677專利)(其全部內容作為引用并入本文)公開的現代千分尺包括用于確定測量值的線性數字傳感器，而不是依靠與旋轉位置感測裝置結合的精確的千分尺螺紋。使用線性數字傳感器消除了使用準確螺紋或細牙螺紋來驅動千分尺的需要。
[0003]已知使用電子位置編碼器的各種電子卡尺。這些編碼器通常基于低功率電感、電容或磁位置感測技術。總體而言，編碼器可包括讀取頭和刻度尺。讀取頭可總體上包括讀取頭傳感器和讀取頭電子組件。讀取頭輸出作為讀取頭傳感器沿測量軸線關于刻度尺位置的函數的信號。在電子卡尺中，刻度尺通常固定到縱長刻度尺構件，縱長刻度尺構件包括第一測量爪，讀取頭固定到能夠沿刻度尺構件移動的滑動器，滑動器包括第二測量爪。因此，可基于來自讀取頭的信號確定兩個測量爪之間的距離的測量值。示例性電子卡尺在共同受讓的US專利N0.RE37490、5574381和5973494得到公開，所述專利的全部內容作為引用并入本文。
[0004]在使用手工工具(比如千分尺或卡尺)進行尺寸測量過程中，需要將工件恰當地定位在兩個接觸表面上，以提供精確的尺寸測量。通常僅依靠使用者來判斷和/或確定該條件是否滿足。然而，在許多工業檢測操作中，尤其對于不熟練的使用者而言，期望通過獨立于使用者確定和/或除使用者確定之外的操作確定該條件是否滿足。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0005]當結合附圖參考下面的【具體實施方式】時，本發明的前述方面和許多附隨的優點會變得更好理解，并變得更易明白，附圖中:
[0006]圖1是可適于本文所公開的原理的基本千分尺量具的圖示；
[0007]圖2是圖1所示千分尺量具的剖視圖，示出進一步的細節；
[0008]圖3是圖1和2的千分尺量具以及不恰當定位的工件的圖示；
[0009]圖4是圖1、2和3的千分尺量具以及恰當定位的工件的圖示；
[0010]圖5A-?是示意性表示對應于工件和接觸型測量手工工具之間的不同接觸狀態的振動特征(vibrat1n signature)的圖表。
[0011]圖6是手工工具類型卡尺的一個實施例的分解圖，該卡尺適于本文公開的原理，以確認工件測量值；
[0012]圖7A是隨著時間的過去，由千分尺(例如，圖2的千分尺)取樣的沿尺寸X的一系列測量值的示意圖。
[0013]圖7B是隨著時間的過去，由卡尺(例如，圖6的卡尺)取樣的沿尺寸X的一系列測量值的示意圖。
[0014]圖8是用于確認尺寸測量手工工具中的工件測量值的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0015]圖1是可適于本文所公開的原理的基本千分尺的圖示。圖1的千分尺可包含共同受讓的’677專利的元件以及其它已知千分尺特征，并還可適于包括圖2至8所述的元件和操作。
[0016]在圖1中，數字顯示千分尺量具I具有形成為封閉的防水/防塵結構的主體2。測桿3適于從主體2伸出或縮進主體2中。見圖1，蓋構件8設置在U形主架4的前表面上。數字顯示裝置9和多個操作開關10設置在蓋構件8的前表面上。
[0017]U形主架4具有限定出一開口的兩個向外延伸的端部，測量頭11布置在一端上，見圖1。測桿3支撐在主架4的另一端，使得通過轉動測微套筒17能使測桿沿軸向移動。測桿3的一端適于抵接測量頭11。端蓋27可覆蓋測微套筒17的端部和/或其容納物。
[0018]圖1還示出三個可能測量值有效性指示器IND1、IND2和IND3。根據下面進一步描述的感測和信號處理原理，測量值有效性指示器IND1、IND2和IND3指示出工件恰當地定位在測桿3和測量頭11之間以進行空間尺寸測量。測量值有效性指示器INDl可以是燈(例如LED)，當工件恰當地接觸并定位時，該燈啟動或改變顏色。測量值有效性指示器IND2和IND3可以是數字顯示裝置9的一部分(例如，IXD的一部分)，當工件恰當地定位時，其可以啟動。
[0019]應當明白的是，指示器INDl、IND2和IND3可選地彼此替代，使得在各實施例中可省略一個或多個指示器。而且，這些指示器僅是示例性的，并不是限制性的。其它指示可包括開啟先前空白的顯示器(例如，測量顯示器)、保持先前閃光的顯示器(例如，測量顯示器)穩定、發出聲信號和/或給外部裝置自動地輸出測量信號。基于本文公開的原理，根據對本領域技術人員來說顯然的布置，可使用指示器的各種其它位置和/或類型。
[0020]圖2是圖1所示千分尺量具I的剖視圖，示出包括根據下面進一步公開原理使用的振動傳感器構造的一個實施例的進一步細節。如圖2所示，主體2包括U形主架4、用于使測桿3前進和后退的測桿驅動機構5 (簡稱測桿驅動件)以及尺寸測量傳感器，尺寸測量傳感器包括用于檢測測桿3的位移量和/或位置的位置傳感器6。位置傳感器6是線性編碼器，以間隙控制機構7 (未示出)和主尺31作為中間體而布置在U形主架4內。主尺31以主尺安裝構件30作為中間體布置在測桿體3A上。
[0021]位置傳感器6經由信號處理器連接到圖1所示的數字顯示裝置9，信號處理器包括比如計數器和中央處理器(未示出)的已知電子裝置。位置傳感器6采用光電式編碼器6A，如圖2示意性所示。例如，可以使用美國專利N0.5026164公開的光電式編碼器，該公開作為引用并入本文。在替代實施例中，位置傳感器6還可采用電容式或電感式編碼器。
[0022]在圖2所示實施例中，測桿驅動機構5包括:止動件12，附接至測桿3的滑動構件3B的另一端；銷狀接合構件13，附接至止動件12 ;以及接合構件驅動機構14，用于使接合構件13沿測桿3的軸向前進和后退。接合構件驅動機構14包括內套筒15和外套筒16。內套筒15的一端固定到U形框架4，并具有沿測桿3的軸向延伸的狹縫15A，接合構件13插入該狹縫中。外套筒16安裝在內套筒15的外周上，以可周向地旋轉，并在其內周部分中具有與接合構件13接合的螺旋溝槽16A。螺旋溝槽16A是下面更詳細論述的測桿驅動螺紋的一個實施例。
[0023]測微套筒17可旋轉地安裝在外套筒16的外周表面上。兩個屈曲彈簧或板簧或片簧18布置在測微套筒17和外套筒16之間。當測微套筒17沿一個方向旋轉時，該旋轉的扭矩經由片簧18、外套筒16的螺旋溝槽16A和接合構件13被傳遞給測桿3。由此，測桿3朝向測量頭11前進。在另一方向上旋轉測微套筒17使測桿3回縮。
[0024]測桿3的滑動構件3B可滑動地支撐在內套筒15中，并在測桿3的周界周圍接觸內套筒15。當測桿3移動遠離測量頭11時，其上設置有主尺31的測桿體3A插入內套筒15中，如圖2的虛線所示。
[0025]如圖2所示，環形密封件26分別設置在測桿3和U形框架4之間以及內套筒15和外套筒16之間。螺紋端蓋27與內套筒15的開口端部接合。端蓋27具有開口 27A，量具主體2的內部經由開口 27A與外部空氣連通。
[0026]多孔構件28閉合開口 27A，并附接至端蓋27的內偵彳，由此，可以在測桿3進出時防止U形框架4內部的封閉空間的氣壓變化。
[0027]圖2示出振動傳感器構造，包括用于振動傳感器的若干可能獨立或協作位置。在示例性實施例中，振動傳感器可以是加速計或應變儀中的一種，布置成提供源自其所附接到的結構中的應變的振動信號。在圖2所示實施例中，加速計201位于測量頭11附近，力口速計202抵靠主尺安裝構件30，加速計203抵靠主體4，加速計204抵靠主體4，應變儀205抵靠主體4的第一彎曲部分，應變儀206抵靠主體4的第二彎曲部分，加速計210抵靠滑動構件3B的略微柔性部分210’。在各實施例中，這些振動傳感器中的所有或一些可以存在，并用于提供振動特征，如下更詳細所述。
[0028]圖2還示出用于振動激勵元件的若干可能位置。振動激勵元件207在測微套筒17附近抵靠主體4。振動激勵元件208抵靠止動件12。振動激勵元件209位于測量頭11附近。
[0029]在各實施例中，接觸型尺寸測量手工工具(比如根據本文公開原理構造的千分尺量具)可包括尺寸測量傳感器、振動激勵元件、振動傳感器構造和信號處理器。用于使接觸型尺寸測量手工工具中的工件測量有效的方法包括:使用振動激勵元件振動該測量手工工具的一部分；使用振動傳感器構造感測振動特征；基于振動特征標準識別測量手工工具和工件之間的有效接觸狀態；基于應用于測量手工工具的一組尺寸測量值的測量穩定標準識別有效定位狀態(如下更詳細所述)；以及表明對于當有效接觸狀態和有效定位狀態同時發生時獲得的尺寸測量值，尺寸測量值有效。在圖2所示實施例中，千分尺量具I可通過示例性振動激勵元件207、208和/或209之一振動。可以關于振動激勵元件的操作在合適的時刻(例如在激勵期間或在激勵之后不久)獲得振動特征(下面更詳細所述)。振動特征基于來自一個或多個示例性加速計202、203和204的和/或一個或多個示例性應變儀205和206的信號。可通過關于振動特征標準分析所獲得的振動特征來確定有效接觸狀態的發生或存在，振動特征標準已知(例如通過實驗)用于表明工件與測量手工工具的測量確定表面之間的接觸。在一個實施例中，可根據包含在測量手工工具的信號處理器中的電路和/或程序來執行獲得和分析振動特征。在一些實施例中，控制和/或數據信號可以在測量手工工具和主機系統之間互換，與獲得和分析振動特征相關的至少一部分操作可由主機系統執行。
[0030]在一些實施例中，有效接觸振動特征標準可定義為其識別主頻變化或由接觸導致的振動特征中的頻率變化。作為第一示例，振動激勵元件可主要驅動第一個接觸表面附近的振動，振動傳感器可感測第二接觸表面附近的振動。因此，在不存在工件時，振動傳感器的激勵在激勵的振動頻率下可以較弱或不存在。在存在橫跨第一和第二接觸表面的工件接觸時，激勵的振動頻率可以經由工件傳輸到第二接觸表面和附近的振動傳感器(例如，振動激勵元件208可激勵測桿3的振動，振動經由工件傳輸并由振動傳感器201感測到)。因此，振動傳感器可作為主頻(在有效接觸期間唯一重要)輸出所傳輸的振動頻率。
[0031]作為第二示例，手工工具的固有或特定制造結構可由接觸力拉長或壓縮，改變其自然頻率。因此，位于該部分的振動傳感器可輸出僅在有效接觸期間較高(或較低)的主自然頻率。在圖2所示一個實施例中，測桿3上的工件接觸力可被傳輸以壓縮滑動構件3B的略微柔性部分210’。振動傳感器210感測該部分的振動，當受壓時，該部分的振動設計成具有較低頻率。在第三示例中，當與工件的接觸足以形成比單獨手工工具更硬的“組合結構”時，額外和/或替代的頻率增加效應會發生，提供比單獨手工工具呈現的頻率更高的頻率。
[0032]在一些實施例中，有效接觸振動特征標準可以定義為其識別由接觸導致的振動特征中的一個或多個頻率的幅度變化。作為第一示例，振動激光元件可在第一接觸表面附近和/或在對應第一構件上驅動振動，振動傳感器可感測第二接觸表面附近和/或對應第二構件上的振動。感測的振動可包括為手工工具的固有或特定制造結構的共振頻率的主頻。在不存在工件時，振動傳感器的激勵在共振頻率下較弱。然而，在存在橫跨第一和第二接觸表面之間的工件接觸時，振動激勵(例如，寬帶振動、“拍打(tap)”或脈沖)可經由工件傳輸到第二接觸表面，并于“有效接觸”期間以比非接觸情況下更高的幅度在由振動傳感器感測的共振頻率下驅動振動。
[0033]在一些實施例中，接觸型尺寸測量手工工具可包括兩個接觸表面，振動特征標準可對應于在有效接觸期間于至少一個接觸表面處導致對振動的阻尼增加的工件。例如，這可觀測為在有效接觸期間(例如，在足夠持續的振動情況下)減少的振幅或對驅動頻率的減弱響應和/或因對由振動激勵元件提供的脈沖的響應而產生的振幅的更快衰減，等等。如圖2所示，千分尺量具包括用于測量尺寸的兩個接觸表面，即，測桿體3A和測量頭11。在諸如圖3所示的一些實施例中，振動特征標準可對應于阻尼兩個接觸表面的工件。在一些這樣的實施例中，振動激勵元件可足夠靠近振動傳感器，以確保其在工件不存在時的激勵，從而提供初始具有高幅度使得更易于確定阻尼和/或衰減率變化的信號。在一些實施例中，這種布置可對應于兩個接觸表面任一而提供。然而，在其它實施例中，振動傳感器之一可經由工件激勵，如先前所概述的。
[0034]在一些實施例中，振動激勵元件可以是自動或手動啟動的壓電元件、振動電機和/或棘爪/離合器元件或其它合適元件中的一個。例如，示例性振動激勵元件207和208可以是壓電元件和振動電機之一。在另一示例性實施例中，以受控扭矩朝向測量頭驅動測桿體的標準或專用棘爪/離合器元件可提供用于振動千分尺以確認工件測量的脈沖振動。在各實施例中，振動激勵元件可以是電池供能的或經由從手動操作(操作測量手工工具的固有部分)中得到動力的機構供能。
[0035]在各實施例中，有效接觸標準可用于確保工件與接觸型測量手工工具的兩個測量表面之間的有效接觸，如上所概述以及如下進一步詳細描述。然而，總體而言，這對有效測量來說是必要條件，而不是充分條件。此外，由于下面參考圖3和4所述原因，測量值穩定性標準也需要得到滿足。下面參考圖7A和7B更詳細地描述測量值穩定性標準。
[0036]圖3是圖1和2的千分尺量具I以及工件301的圖示。如圖3所示，工件301與測桿3和測量頭11接觸。應明白，在該構造中，工件301與測桿3和測量頭11之間的接觸可提供導致振動特征以滿足上面圖2描述中所述的有效接觸標準(例如，頻率和/或幅度和/或阻尼變化)的任何各種接觸效果。當使用者在工件301和千分尺量具I之間施加顯著扭矩時(尤其對于相對不熟練的使用者，這是通常情況)，這尤其適用。然而，盡管與工件301的接觸可滿足有效接觸標準，但是顯然地，工件301未恰當地定位以用于精確的尺寸測量。
[0037]圖4是圖1、2和3的千分尺量具I以及工件301的圖示。如圖4所示，工件301不僅處于有效接觸狀態，而且還恰當地定位以用于精確尺寸測量(本文中稱為有效定位狀態)。測桿3和測量頭11現在與工件301的表面平齊。總體上，對于圖3和4所示工件301和千分尺I的構造，當工件301如圖4所示恰當地定位時，在有效接觸狀態(即，振動特征滿足有效接觸標準的狀態)期間的測量處于大致最小值。在各實施例中，識別有效定位狀態可基于應用于測量手工工具的一組尺寸測量值的測量值穩定性標準，如下面參考圖7A和7B更詳細所述。與有效接觸狀態同時發生的有效定位狀態是表明尺寸測量是有效的且精確的之必要充分條件。如圖4所示，當這些狀態同時發生時，可見測量值有效性指示器(例如，測量值有效性指示器INDl、IND2和IND3之一)可啟動，以向使用者和/或主機系統表明已確立有效測量。
[0038]圖5A-?是示意性表示對應于工件和接觸型測量手工工具之間的不同接觸狀態的振動特征(例如，如上面參考圖1-4所概述)。在一個實施例中，寬波帶加速計型振動傳感器可提供對應于這種振動特征的信號。在另一實施例中，濾波電路可用于提供包括在一個或多個離散頻率或窄頻范圍處采樣的信號的頻率采樣振動特征(例如，對應于足以區分接觸和非接觸狀態的有用振動模式)。在另一實施例中，振動傳感器可固定到在用于區分接觸和非接觸狀態的頻率下操作的機械頻率濾波器或共振結構。應明白，在一些這種實施例中，特定振動傳感器和特定振動頻率(傳感器采樣或響應)之間可以一一對應。因此，在一些實施例中，振動特征的特征在于“傳感器響應”而不是頻率響應或者幅度響應等。例如，可以通過包括內置信號閾值的電路和/或回路監控調諧的振動傳感器，使得其根據信號電平簡單地輸出對應于非接觸或有效接觸狀態的二進制信號。
[0039]在各實施例中，可以在基于源自振動激勵元件脈沖的起始或源自與觸發閾值初始交叉的振動傳感器信號等的觸發時刻來采樣和保持振動傳感器信號。在一個實施例中，根據已知方法可以檢波和/或低通濾波信號等。對于本領域技術人員來說，基于本文所公開的原理，各適合的已知信號測量電路是顯然的。
[0040]圖5A是示意性表示包括示例性千分尺的某些振動模式頻率的振動特征的圖示500A。實線示出非接觸振動特征(當工件不接觸千分尺的測量接觸表面時)。虛線示出與接觸振動特征相關聯的變化(當工件接觸千分尺的一個或兩個測量表面時)。非接觸振動特征示出處于頻率的第一頻率峰值510A、處于頻率f2的第二頻率峰值520A和處于頻率f3的第三頻率峰值530A。應明白，更多的頻率峰值可出現在整個振動特征中，但是為了簡便，圖5A-5C僅示出三個峰值。第一頻率峰值510A是低頻振動的示例，其通常由移動或攜帶尺寸測量手工工具的使用者運動激勵。總體上，這種振動低于10Hz。第二頻率峰值520A是較高頻率模式(例如，50和1000Hz之間)的示例。例如，第二頻率峰值520A可以是測桿3的橫向振動模式(例如，測桿的彎曲模式)。第三頻率峰值530A是更高頻率模式(例如，大于1000Hz)的示例。例如，第三頻率峰值530A可以是在非接觸狀態期間，滑動構件3B的柔性部分210’的振動模式(先前參考圖2所述，并在下面更詳細描述)。
[0041 ] 如先前所述，在一些實施例中，有效接觸振動特征標準可定義為其識別由接觸導致的振動特征中的主頻或頻率變化。在圖5A所示示例中，工件與測桿之間的接觸力稍微按壓柔性部分210’(圖2所示)，將其共振頻率從f3降低至f3，。振動傳感器(例如，振動傳感器210)可輸出對應于柔性部分210’的振動的振動特征信號。可以在頻率峰值530A和頻率峰值530A’之間確立頻率閾值THA (例如，通過實驗和/或分析)，以辨別非接觸狀態和有效接觸狀態。因此，在一些實施例中，有效接觸振動特征標準可包括振動特征中所檢測頻率的存在，所檢測頻率不存在于非接觸特征中(例如，不是頻率和f2之一)，并低于頻率閾值THA。
[0042]在尺寸測量手工工具中，第一接觸表面位于第一構件(例如，一組件)上，第二接觸表面位于第二構件上，其中，第一構件相對于第二構件移動。因此，在測量期間，工件位于第一和第二構件上的接觸之間，并可以是用于在第一和第二構件之間傳輸振動的主要路徑。在這樣類型的一些實施例中，其中，有效接觸振動特征標準包括檢測由有效接觸狀態弓I起或改變的頻率的存在，振動激勵元件可位于相同構件上，作為感測振動特征的振動傳感器。例如，參見圖2，振動傳感器210可與振動激勵元件208組合使用。在這樣類型的其它實施例中，其中，有效接觸振動特征標準包括檢測在有效接觸狀態期間弓I起或改變的頻率的存在，振動激勵元件可位于第一構件上，感測振動特征的振動傳感器可位于第二構件上(例如，參見圖2，振動傳感器210可與振動激勵元件209組合使用，或振動傳感器201可與振動激勵元件208組合使用，等等)。后一實施例優于前一實施例的優點是，由于在后一實施例中，相當大的振動能量主要通過工件傳輸，所以可更容易和/或更可靠地確立保證兩個接觸表面都與工件接觸的有效接觸振動特征標準。在一個實施例中，可使用針對適合振動傳感器的輸出的包含頻率f3至f3，的帶通濾波器、使用時鐘脈沖電路根據已知方法測量過濾的感測振動的周期或頻率、比較所述周期或頻率與頻率(或周期)閾值THA，來檢測低于頻率閾值THA的頻率的存在。在一個實施例中，可使用針對適合振動傳感器的輸出的較窄的帶通濾波器(例如，具有低于頻率(或周期)閾值THA但包含頻率f3，的截止區)、檢測來自帶通濾波器的信號幅度是否表明顯著振動信號，來檢測所述存在。然而，這些實施例僅是說明性的，并不是限制性的。根據本文所公開的原理，可使用替代的已知檢測電路和/或回路。
[0043]應明白，盡管前述示例涉及有效接觸狀態導致和/或使頻率偏移成在振動特征中出現在較低頻率的實施例，但是對本領域技術人員來說，顯然地，類似原理可應用于有效接觸狀態導致和/或使頻率偏移成在振動特征中出現在較高頻率的實施例。
[0044]圖5B是示意性表示包括示例性千分尺的某些振動模式頻率的振動特征的圖示500B。與圖5A類似,實線不出非接觸振動特征,虛線不出與接觸振動特征相關聯的變化。非接觸振動特征示出與圖5A所示峰值510A和520A類似的第一和第二頻率峰值510B和520B。第三頻率峰值530B(530B’)是更高頻率(例如，大于1000Hz)模式的示例。例如，第三頻率峰值530B(530B’ )可以是測桿3的縱向(軸向)振動模式(先前參見圖2所述)。
[0045]如先前所述，在一些實施例中，振動激勵元件可在第一接觸表面附近和/或第一構件上驅動激勵和/或振動，振動傳感器可感測第二接觸表面附近和/或第二構件上的振動。在不存在工件時，第二構件上的振動傳感器的激勵可以較弱，因為其未有效配合至第一構件上的驅動激勵和/或振動。然而，在存在橫跨第一和第二接觸表面之間的工件接觸時，振動激勵(例如，寬帶振動、“拍打”或脈沖)可經由工件傳輸到第二接觸表面，并在“有效接觸”期間以比非接觸情況下更高的幅度驅動由振動傳感器感測的振動。
[0046]在圖5B所示示例中，非接觸狀態期間的第三頻率峰值幅度530B比較低，因為在不存在工件接觸時，振動傳感器(例如，振動傳感器201)未有效配合至振動激勵元件(例如，振動激勵元件208或207)的輸出。有效接觸狀態(虛線示出)期間的第三頻率峰值幅度530B’比較高，因為在存在有效工件接觸時，振動傳感器(例如，振動傳感器201)有效配合至振動激勵元件(例如，振動激勵元件208或207)的輸出。可在幅度530B和530B’之間確立(例如，通過實驗和/或分析)信號幅度閾值THB，以辨別非接觸狀態和有效接觸狀態。因此，在一些實施例中，有效接觸振動特征標準可包括振動特征中所檢測信號幅度的存在，所檢測信號幅度高于存在于非接觸特征中的信號幅度和/或高于幅度閾值THB。
[0047]在一些實施例中，可使用針對適合振動傳感器的輸出包含頻率f4的帶通濾波器、確定峰值信號幅度或平均檢波信號等、使用已知電路和/或回路比較其與適合幅度閾值THB，來檢測高于幅度閾值THB的信號幅度的存在。然而，這些實施例僅是說明性的，不是限制性的。根據本文公開的原理，可使用替代的已知幅度檢測電路和/或回路。
[0048]圖5C和是與使用取決于因工件接觸發生的振動阻尼效應的有效接觸振動特征標準的不同方面和/或方法有關的圖示。如先前所述，在至少一個接觸表面處檢測的增加的振動阻尼可用于確定有效接觸。
[0049]圖5C與隨著有效接觸期間(例如，在由振動激勵元件提供的足夠持久振動情況下，等等)減小的振動幅度或對驅動頻率響應的減弱而檢測增加的阻尼的實施例有關。確切地，圖5C是示意性表示包括示例性千分尺的某些振動模式頻率的振動特征的圖示500C。與圖5B類似，實線示出非接觸振動特征，虛線示出與接觸振動特征相關聯的變化。非接觸振動特征在示出第一、第二和第三頻率峰值510C、520C和530C，它們與圖5B所示峰值510B、520B 和 530B，類似。
[0050]在各實施例中，使接觸表面與工件之間的摩擦耗能最大的振動模式提供因增加的阻尼而最清楚的振動特征變化。例如，如先前所述，第三振動峰值530C可以不是檢測因接觸產生的振動阻尼的最佳選擇，因為如先前所述，其可與測桿的縱向振動模式相關，這在測桿和工件之間不會導致明顯的“磨擦”或摩擦耗能(例如，振動方向可平行于接觸力和/或垂直于接觸表面)。相比之下，第二振動峰值520C可與測桿的橫向振動模式相關，其中，振動方向可垂直于接觸力和/或平行于接觸表面，這可在測桿接觸表面和工件之間導致明顯的“摩擦”或摩擦耗能。因此，在圖5C所示示例中，非接觸狀態期間的第二頻率峰值520C比較高，因為在不存在工件接觸時，相關的振動模式未顯著衰減，振動傳感器(例如，振動傳感器201和/或202和/或210)可感測由振動激勵元件(例如，振動激勵元件209和/或208和/或207)驅動的強烈振動(例如，共振模式)。
[0051]有效接觸狀態(虛線所示)期間的第二頻率峰值520C’比較低，因為在存在有效工件接觸時，相關的振動模式明顯衰減。可在幅度520C和520C’之間確立信號幅度閾值THC，以辨別非接觸狀態和有效接觸狀態。因此，在一些實施例中，有效接觸振動特征標準可包括振動特征中所檢測信號幅度的存在，所檢測信號幅度低于存在于非接觸特征中的信號幅度和/或低于幅度閾值THC。
[0052]在一些實施例中，振動激勵元件可足夠靠近振動傳感器，以確保在不存在工件時其激勵，從而提供具有高幅度使得更易于確定阻尼變化的信號。在一些實施例中，這種布置可對應于兩個接觸表面的每個或它們的相關構件提供(例如，振動激勵元件209鄰近振動傳感器201，振動激勵元件208鄰近振動傳感器210)。
[0053]在一些實施例中，通過使用針對適合振動傳感器的輸出包含頻率f2的帶通濾波器、確定峰值信號幅度或平均檢波信號等、使用已知電路和/或回路比較其與適合幅度閾值THC，來檢測低于幅度閾值THC的信號幅度的存在。然而，這些實施例僅是說明性的，不是限制性的。根據本文公開的原理，可使用替代的已知幅度檢測電路和/或回路。
[0054]圖與隨著因對由振動激勵元件提供的脈沖的響應而產生的振動幅度的更快衰減來檢測增加的阻尼的實施例有關。確切地，圖是示意性表示包括示例性千分尺的特定振動模式頻率的振動衰減行為的振動特征的圖示500D。與圖5C類似，實線示出非接觸振動特征，虛線示出與接觸振動特征相關的變化。由于先前參見圖5C所述原因，在圖所示實施例中，期望的是，感測的振動信號520D(520D’)對應于測桿的橫向振動模式(和/或測量頭的橫向振動模式)，其中，振動方向可垂直于接觸力和/或平行于接觸表面，這會在測桿接觸表面和工件之間導致明顯的“摩擦”或摩擦耗能。
[0055]如先前所述，在各實施例中，可以在基于源自振動激勵元件脈沖的起始時刻(例如，在約圖所示時刻O或源自與觸發閾值初始交叉的振動傳感器信號的時刻(例如，在約圖所示時刻V)等采樣和保持振動傳感器信號。可基于實驗和/或分析，并由已知的計時電路和/或回路控制來選擇h或V之間的適合衰減時間和信號采樣時刻(或檢波信號積分時間終止)。根據本文所公開的原理，可使用各種替代的已知信號衰減或幅度檢測電路和/或回路。
[0056]在非接觸狀態期間，時刻I1的信號幅度Mnc比較高，因為在不存在工件接觸時，相關振動模式不顯著衰減，振動傳感器(例如，振動傳感器201和/或202和/或210)可感測由來自振動激勵元件(例如，振動激勵元件209和/或208和/或207)的脈沖驅動的強烈振動。在有效接觸狀態期間(由虛線示出)，時刻h的信號幅度Mc比較低，因為在存在有效工件接觸時，相關振動模式顯著衰減。可在幅度Mnc和Mc之間確立(例如，通過實驗和/或分析)信號幅度或衰減閾值THD，以辨別非接觸狀態和有效接觸狀態。因此，在一些實施例中，有效接觸振動特征標準可包括衰減的振動特征中更大檢測的衰減率和/或更低檢測的信號幅度的存在，檢測的信號幅度低于非接觸振動特征中存在的信號幅度和/或低于信號幅度或衰減閾值THD。
[0057]如先前參考5C所表明，在一些實施例中，振動激勵元件可足夠靠近振動傳感器，以確保在不存在工件時其激勵，從而提供具有初始高幅度使得更易于確定阻尼和/或衰減率變化的信號。在一些實施例中，這種布置可對應于兩個接觸表面之一或它們的相關構件提供(例如，振動激勵元件209鄰近振動傳感器201，振動激勵元件208鄰近振動傳感器210)。
[0058]圖6是接觸型尺寸測量手工工具的一個實施例的分解示圖，該接觸型尺寸測量手工工具是卡尺600，其可適于本文所公開的原理，以確認工件測量值。在該示例中，卡尺600包括磁性或感性傳感器組件658，包括刻度尺軌道626 (示出每個的剖視部分)的刻度尺基板625沿縱長刻度尺構件602定位在溝槽627中。滑動器組件670包括附接到滑動器630的電子組件660。磁性或感性傳感器組件658包含在電子組件660中。卡尺600的總體機械結構和物理操作與某些現有電子卡尺類似，比如共同受讓的美國專利N0.5901458的電子卡尺，該專利的全部內容作為引入并入本文。刻度尺構件602是剛性或半剛性桿，其可包括許多溝槽和/或并入大致矩形橫截面的其它特征。刻度尺基板625可以剛性結合在溝槽627中，刻度尺軌道626可包括刻度尺元件，其以與已知電子卡尺中使用的方式類似的方式與包含在電子組件660中的傳感器組件658的對應元件(未示出)協作，如先前并入的美國專利N0.RE37490和N0.5901458以及共同受讓的美國專利N0.6400138中所述，該共同受讓的美國專利的全部內容作為引用并入本文。
[0059]一對夾爪608和610在刻度尺構件602的第一端附近一體地形成。對應的一對夾爪616和618形成在滑動器630上。通過將工件放置在夾爪608和616的一對接合表面614之間來測量工件的外尺寸。類似地，通過將夾爪610和618的一對接合表面622放置成抵靠工件的相對內表面來測量工件的內尺寸。在有時稱為零位置的位置，接合表面614彼此抵接，接合表面622對準，由卡尺600測量的外尺寸和內尺寸可表示為零。
[0060]測量的尺寸可顯示在數字顯示器644上，數字顯示器安裝在卡尺600的電子組件660的蓋640內。電子組件660還可包括一組按鈕開關643、641和642 (例如，接通/斷開開關、模式轉換開關、調零開關)以及包含讀取頭信號處理和控制電路659的信號處理和顯不電路板650。在圖1所一個實施例中，信號處理和顯電路板750的底表面安裝成在刻度尺構件602的兩側抵接滑動器630的頂表面。
[0061]應明白，盡管上文描述了磁性或感性卡尺，但是使用任意傳感器類型的電子卡尺可適于參考圖1描述的原理。例如，使用電容式感測技術的卡尺可利用圖1所述特征。
[0062]如圖6所示，卡尺600還包括振動傳感器681和/682等中的一個或多個以及振動激勵元件683或683’和/或684或684’等中的一個或多個。總體而言，振動傳感器和振動激勵元件在卡尺上的實際位置和連接比在千分尺上更受限。特別地，盡管可將振動傳感器和振動激勵元件放置成鄰近接觸表面614和622，但是這是有問題的和/或昂貴的，因為相關構件未總體上直接連接到有源電路或信號處理。因此，很難(但并不非可能)使用上面概述的經由工件傳輸振動的有效接觸振動特征標準和技術。
[0063]上面參考圖5C和概述的有效接觸振動特征標準和技術(依賴振動阻尼效果)可以是與卡尺應用相關的更實際的實施例。為此，在這些實施例中，由于先前參考圖5C所述原因，關于千分尺測桿的橫向振動模式，期望將振動激勵元件和/或振動傳感器設計成激勵和/或檢測橫向振動模式(產生夾爪616和/或618沿YZ平面方向的位移的模式)。因為有效接觸振動特征標準會更加困難和/或不那么可靠地應用于卡尺，所以結合有效接觸振動特征標準使用下面概述的測量值穩定性標準(如本文所公開和要求的)在卡尺應用中是特別有益的。
[0064]圖7A是隨著時間過去,千分尺(例如，圖2的千分尺量具I)的一組尺寸測量值Ml至M3的示意圖700A。對有效定位狀態的識別可基于應用于這一組尺寸測量值的測量值穩定性標準，如下進一步描述。在各常規千分尺和其它接觸型尺寸測量手工工具中，定期(比如隔十分之一秒等)對測量值進行采樣。一組尺寸測量值Ml至M3可包括這種順序測量樣本，當測量樣本出現時，將它們存儲在千分尺的存儲器中。為了簡便，僅描述該組中的三個測量值。當然，根據類似原理可存儲并處理更多的測量值。應理解，測量值Ml至M3的順序減小值表明千分尺測桿朝向測量頭靠攏，如千分尺中的恰當測量所需要的。
[0065]測量值穩定性標準的一個示例性實施例包括對應于當前位移測量值的穩定位移測量值，穩定位移測量值與前一測量值之間有低于穩定性閥值量的差值。這樣的情況適用于當千分尺朝向工件靠攏時，工件最終恰當地定位并限制進一步靠攏。例如，測量值M2(在時刻t2取得)與前一測量值Ml (在時刻h取得)相差大于穩定性閾值TH的值。隨后的測量值M3 (在時刻t3取得)與測量值M2相差小于穩定性閾值TH的值。因此，在一些實施例中，測量值M3對應于有效尺寸測量值。
[0066]在各實施例中，穩定性閾值可以在千分尺測量值的噪聲(noise)和分辨率允許下盡可能小的取得。在一些實施例中，相對于這組測量值中的最小測量值的穩定性閾值量內的最小測量值和/或任意當前測量值可表示為滿足測量值穩定性標準。當然，在不滿足有效接觸標準(假定不僅依靠工件接觸的使用者觀察，如在現有技術中)時，甚至不能直接確定在上述一組測量值期間工件存在。因此，對于精確尺寸測量，滿足測量值穩定性標準是必要條件，但不是充分條件。
[0067]當滿足振動特征有效接觸標準的同時滿足測量值穩定性標準時，對于具有高或然性的精確尺寸測量，呈現充分條件。因此，在一些實施例中，一組尺寸測量值不需要存儲和/或不需要被分析，直到振動特征表明滿足了有效接觸標準的時刻為止。在各實施例中，這可涉及信號處理時間和/或功率。在各實施例中，可通過自動指示來加強或替代測量值是有效的且精確的使用者判斷，關于顯示的或輸出的尺寸測量值，滿足了兩個條件。
[0068]圖7B是隨著時間過去，卡尺(例如，圖6的卡尺)的一系列尺寸測量值的示意圖700B。對有效定位狀態的識別可基于應用于這一組尺寸測量值的測量值穩定性標準。與千分尺相比，因為其測量接觸表面不受一組螺紋的剛性限制，因為其可測量外尺寸或內尺寸，所以卡尺可包括實施略微更復雜的測量值穩定性標準以基于一組尺寸測量值識別有效定位狀態的信號處理和/或程序，如下進一步描述。
[0069]圖示700B所示的一系列尺寸測量值可包括順序測量樣本，當它們出現時存儲在卡尺存儲器中。為了簡便，該系列中僅描述11個測量值。當然，根據類似原理，可存儲和處理更多的測量值。在一個實施例中，先入/先出方案可用于保留期望數量的新近測量值，以用于分析，同時保護存儲器。在圖7B所示示例中，順序減小值Mncl至Mnc3可先于有效接觸狀態存儲。然后，在時刻ta，進行中的信號處理操作根據先前所述原理確定有效接觸標準得以滿足。由于這表明工件存在以及即將獲得期望測量值，所以卡尺信號處理可構造成在有效接觸狀態之前，基于最近讀數中的增加或減小趨勢確定是否表明執行內部或外部測量的意圖。在該示例中，最近讀數，測量值Mncl至Mnc3減小，這意味著卡尺夾爪彼此接近以執行外部尺寸測量。如先前關于千分尺測量所述，這說明，最小測量值對應于有效定位狀態。測量值穩定性標準在時刻ta表示，其表明隨后相應地選擇有效定位狀態，并用于監控和/或分析在有效接觸狀態之后獲得的測量值Ml-X組。在該示例中，人們可想到，因為測量值Ml-1和M1-2組在有效接觸狀態期間繼續顯著減小，所以工件未恰當定位(例如，其以與圖3所示方式類似的方式與卡尺夾爪“扭曲”接觸)。繼續該設想，在時刻tNa，進行中的信號處理操作根據先前所述原理確定有效接觸標準不再得以滿足。隨后的讀數Mnc4與先前“有效接觸”測量值M1-2相比基本上沒有變化。人們可想到，工件旋轉(例如，相對于在有效接觸狀態期間施加的，使用者將放松力施加到工件)成其無接觸地匹配在卡尺夾爪之間。
[0070]然后，使用者繼續調整工件，并靠攏夾爪，從而確立接觸，并且在時刻進行中的信號處理操作確定有效接觸標準再次得以滿足。由于這又表明工件存在以及即將獲得期望測量值，所以卡尺信號處理可構造成在當前有效接觸狀態之前，基于最近讀數中的增加或減小趨勢再次確定是否表明執行內部或外部測量的意圖。再次，測量值Mncl至Mnc3和/或Ml-1和M1-2和/或Mnc4減小，這表明正在進行外部尺寸測量，最小測量值對應于有效定位狀態。再次相應地選擇測量值穩定性標準，并將其用于監控和/或分析在第二有效接觸狀態(在該示例中，在時刻te2表示出)之后獲得的測量值M2-X組。如該示例所示,測量值M2-2和M2-1之差滿足有效接觸狀態期間的測量穩定性標準(例如，其小于穩定性閾值，M2-1是當前最小讀數)，使得工件顯然已恰當地定位，測量值M2-2表明為有效測量值。測量值M2-3也滿足有效接觸狀態期間的測量值穩定性標準，使得測量值M2-3也表明為有效測量值。
[0071 ] 在該示例中，測量值M2-4隨后表明卡尺夾爪的分離加大，使得測量值M2-4與先前最小讀數M2-3相比具有過大正差(例如，其大于測量值穩定性閾值，不是最小值)，因此，不能滿足當前測量值穩定性標準。相應地，測量值M2-4不表明為有效測量值，即使其發生在有效接觸狀態期間也如此。人們可想到，該情況可以發生，因為使用者對工件施加增加的扭矩或放松施加以靠攏卡尺夾爪的力，使得夾爪略微打開，同時仍接觸再次不恰當定位的工件(例如，其以與圖3方式類似的方式再次與卡尺夾爪“扭曲”接觸)。
[0072]在該示例中，隨后，卡尺夾爪的分離繼續增加，在時刻，進行中的信號處理操作確定有效接觸標準不再得以滿足。隨后的讀數Mnc5不再表明為有效測量值。根據上面所述原理和/或下面進一步所述，對有效測量值的監控可繼續。應明白，如果識別了有效接觸狀態，則在有效接觸狀態之前的最近讀數表明卡尺夾爪的增加的分離，這會表明正在進行內部尺寸測量，最大測量值對應于有效定位狀態。相應地選擇測量值穩定性標準，并將其用于監控和/或分析用于有效定位狀態的隨后一組測量值。
[0073]在一些實施例中，對已確立的有效測量值確定之后的進行中的有效測量值的監控可包括根據期望采樣率重復振動激勵和振動特征感測操作，以及基于施加振動特征標準到由此獲得的振動特征來證實進行中的有效接觸狀態。在已確立的有效測量值之后獲得的進行中的測量值可被認為和/或表明為有效的，直到識別了有效接觸狀態結束或不存在有效接觸狀態，或者識別了有效定位狀態結束或不存在有效定位狀態為止(例如，上面參考圖7A和7B所述)。這種實施例在振動激勵元件是電驅動元件且足夠的功率和/或電池壽命是可用的應用中是更實用的。
[0074]在其它實施例中，對已確立的有效測量值確定之后的進行中的有效測量值的監控可包括暫時停止有效接觸狀態的核實，并僅依靠確定有效定位狀態的結束或不存在。換言之，在已確立的有效測量值之后獲得的進行中的測量值可被認為和/或表明為有效的，直到識別了有效定位狀態結束或不存在為止(例如，上面參考圖7A和7B所述)。這種實施例在振動激勵元件直接或間接由尺寸測量工具的使用者手動操作驅動的應用中是更實用的。在這種實施例中，當工件恰當地定位且處于穩定位置時，更希望中斷振動激勵操作。在這種情況下，簡單地監控測量值的穩定性(例如，與已確立的有效測量值相比)以及考慮和/或表明進行中的測量值是有效的直到識別了有效定位狀態結束或不存在為止是足夠的。這可能是這樣的，因為對應于工件的有效和穩定定位的已確立的有效測量值通常是最近一組測量值中的最小(或最大)測量值。相對于已確立的有效測量值的任何顯著測量值增加(或減小)可呈現為“損害有效接觸”和/或對應于無效定位。如果用于識別有效定位狀態結束的測量值穩定性閾值比較小(例如，處于工具的指定精度內，或者小于尺寸測量工具的測量值顯示器中的最小有效數字增量的三倍、或兩倍或一倍等)，則結束有效測量值確定和/或指示的方法可以是特別可靠的。
[0075]圖8是示出確認接觸型尺寸測量手工工具中的工件測量值的流程圖800。在方框810，提供接觸型尺寸測量手工工具，其包括尺寸測量傳感器、振動激勵元件、振動傳感器構造和信號處理器。在方框820，使用振動激勵元件使測量手工工具的一部分振動。在方框830，使用振動傳感器構造感測振動特征。在方框840，基于振動特征標準識別測量手工工具和工件之間的有效接觸狀態。在方框850，基于應用于測量手工工具的一組尺寸測量值的測量值穩定性標準識別有效定位狀態。
[0076]在方框860，表明對于當有效接觸狀態和有效定位狀態同時發生時獲得的尺寸測量值，尺寸測量值是有效的。例如，可啟動圖1所示的測量值有效性指示器IND1、IND2和IND3之一。在一些實施例中，指示尺寸測量值是有效的可包括以下之一:打開指示器燈；改變指示器燈的顏色(例如，從紅到綠)；啟動LCD顯示器上的圖標；打開先前空白的顯示器；保持先前閃光的顯不器穩定；聲音信號；以及自動輸出SPC信號。
[0077]基于本公開，對本領域技術人員來說，操作的特征和順序的所說明和所述布置中的許多變型例是顯然的。因此，應明白，在不脫離所要求主題的精神和范圍情況下，可進行各種改變。
【權利要求】
1.一種用于確認接觸型尺寸測量手工工具中的工件測量值的方法，所述方法包括: 提供接觸型尺寸測量手工工具，所述接觸型尺寸測量手工工具包括包含在第一構件上的第一工件接觸表面和包含在相對于所述第一構件移動的第二構件上的第二工件接觸表面；尺寸測量傳感器，用于測量第一和第二接觸表面之間的間隔；振動激勵元件；振動傳感器構造；以及信號處理器； 使用所述振動激勵元件使所述測量手工工具的一部分振動； 使用所述振動傳感器構造感測振動特征； 基于應用于所述振動特征的振動特征標準識別所述測量手工工具和所述工件之間的有效接觸狀態； 基于應用于所述測量手工工具的一組尺寸測量值的測量值穩定性標準識別有效定位狀態；以及 表明對于當有效接觸狀態和有效定位狀態同時發生時獲得的尺寸測量值，尺寸測量值是有效的。
2.如權利要求1所述的方法，其中，所述接觸型尺寸測量手工工具還包括可見測量值有效性指示器，所述方法包括啟動對應于當有效接觸狀態和有效定位狀態同時發生時獲得的尺寸測量值的可見測量值有效性指示器的顯示器。
3.如權利要求2所述的方法，其中，所述方法包括操作所述信號處理器以執行識別有效接觸狀態、識別有效定位狀態以及確定有效接觸狀態和有效定位狀態何時同時發生的操作，還執行啟動可見測量值有效性指示器的顯示器的操作。
4.如權利要求3所述的方法，其中，所述方法還包括: 基于應用于在啟動可見測量值有效性指示器的顯示器的操作之后獲得的測量手工工具的尺寸測量值的測量值穩定性標準，識別有效定位狀態的結束；以及 針對在啟動可見測量值有效性指示器的顯示器的操作之后獲得的尺寸測量值，繼續可見測量值有效性指示器的顯示器，直到識別了有效定位狀態的結束為止，然后結束可見測量值有效性指示器的顯示器。
5.如權利要求4所述的方法，其中，所述方法還包括: 重復振動操作并感測振動特征操作，并基于應用于在啟動可見測量值有效性指示器的顯示器的操作之后獲得的振動特征的振動特征標準，識別有效接觸狀態的結束；以及 針對在啟動可見測量值有效性指示器的顯示器的操作之后獲得的尺寸測量值，繼續可見測量值有效性指示器的顯示器，直到識別了有效定位狀態的結束或識別了有效接觸狀態的結束為止，然后結束可見測量值有效性指示器的顯示器。
6.如權利要求1所述的方法，其中: 對應于有效接觸狀態的所述振動特征標準包括以下之一: (a)在測量手工工具與工件之間接觸期間存在于振動特征中的而當測量手工工具和工件之間不接觸時卻不存在的頻率； (b)對于振動特征中的至少一個頻率，振動信號的更低幅度的存在，當測量手工工具與工件之間不接觸時，所述振動信號以較高幅度存在； (C)對于振動特征中的至少一個頻率，振動信號的更高幅度的存在，當測量手工工具與工件之間不接觸時，所述振動信號以較低幅度存在； (d)對于振動特征中的至少一個頻率，對存在振動信號的增加阻尼的指示，當測量手工工具與工件之間不接觸時，所述振動信號以較少的阻尼存在；以及 識別有效接觸狀態包括使用手工工具的信號處理器和外部信號處理器之一確定振動特征中的(a)、(b)、(c)和(d)的至少一個的存在。
7.如權利要求6所述的方法，其中，識別有效接觸狀態包括確定(a)和(b)中的至少一個的存在。
8.如權利要求7所述的方法，其中，所述至少一個傳感器鄰近柔性元件安裝，所述柔性元件構造成具有響應于測量手工工具與工件之間的接觸的共振頻率。
9.如權利要求6所述的方法，其中，識別有效接觸狀態包括確定(c)的存在。
10.如權利要求9所述的方法，其中，所述振動激勵元件安裝在第一構件上，所述振動傳感器構造中的至少一個傳感器安裝在第二構件上。
11.如權利要求6所述的方法，其中，識別有效接觸狀態包括確定(d)的存在。
12.如權利要求11所述的方法，其中，所述振動激勵元件和所述振動傳感器構造中的至少第一傳感器安裝在第一和第二構件中的同一個上。
13.如權利要求1所述的方法，其中，所述測量值穩定性標準包括與前一尺寸測量值之差處于穩定性閾值量內的當前尺寸測量值。
14.如權利要求13所述的方法，其中，所述穩定性閾值量為接觸型尺寸測量手工工具的測量顯示器中的最小有效數字的增量的至多三倍。
15.如權利要求1所述的方法，其中，所述振動激勵元件包括電驅動元件和經由從手動操作中得到動力的機構驅動的元件之一，手動操作是操作測量手工工具以接觸工件的固有部分。
16.如權利要求1所述的方法，其中，所述振動激勵元件提供激勵振動的瞬間脈沖。
17.如權利要求1所述的方法，其中，所述振動特征是頻率采樣的振動特征，包括對應于相應振動頻率范圍的至少一個相應信號。
18.如權利要求1所述的方法，其中，所述接觸型尺寸測量手工工具是卡尺和千分尺之
O
19.一種接觸型尺寸測量手工工具，包括: 包含在第一構件上的第一工件接觸表面以及包含在相對于第一構件移動的第二構件上的第二工件接觸表面； 尺寸測量傳感器，用于測量第一和第二接觸表面之間的間隔； 振動激勵元件； 振動傳感器構造； 可見測量值有效性指示器；以及 信號處理器， 其中: 所述振動激勵元件構造成使測量手工工具的一部分振動； 所述振動傳感器構造配置成當測量手工工具的所述部分振動時感測振動特征；以及 所述信號處理器構造成: 基于應用于振動特征的振動特征標準，識別測量手工工具與工件之間的有效接觸狀態； 基于應用于測量手工工具的一組尺寸測量值的測量值穩定性標準，識別有效定位狀態； 確定有效接觸狀態和有效定位狀態何時同時發生；以及 啟動可見測量值有效性指示器的顯示器，表明對于當有效接觸狀態和有效定位狀態同時發生時獲得的尺寸測量值，尺寸測量值是有效的。
【文檔編號】G01B3/18GK104422354SQ201410444587
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年9月3日 優先權日:2013年9月3日
【發明者】M.R.多克雷, C.E.艾特曼 申請人:株式會社三豐
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