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CN111936822A - 用于测量装备的触发管理设备 - Google Patents

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CN111936822A
CN111936822A CN201980023268.8A CN201980023268A CN111936822A CN 111936822 A CN111936822 A CN 111936822A CN 201980023268 A CN201980023268 A CN 201980023268A CN 111936822 A CN111936822 A CN 111936822A
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肖恩·伯林
约翰·福茨
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Defritz Automation Co ltd
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Abstract

本文公开了与用于管理测量装备内的传感器的触发的触发管理设备相关联的装置、系统和方法。在实施方式中，触发管理设备可以包括耦接至传感器的触发电路，该触发电路用于确定从触发发送到传感器的数据捕获的延迟量，并且向传感器发送触发，该触发将使传感器捕获传感器数据。触发管理设备还可以包括耦接至一个或更多个编码器的编码器电路，一个或更多个编码器用于指示一个或更多个致动器或马达的位置，该编码器电路用于在触发发送之后延迟量的时间处从一个或更多个编码器捕获编码器数据，其中，编码器数据指示一个或更多个致动器或马达的当前位置。其他实施方式可以包括用于管理以及/或者向多个设备发送编码器数据和其他数据的电路。

Description

用于测量装备的触发管理设备
相关申请
本申请要求于2018年2月28日提交的题为“METHOD AND APPARATUS FOR HIGHSPEED,NON-CONTACT COORDINATE MEASURING”的美国临时专利申请第62/636,739号的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开内容涉及测量系统领域。更具体地，本公开内容涉及用于管理测量系统内的传感器的触发的触发管理设备。
背景技术
本文提供的背景描述是出于总体上呈现本公开内容的背景的目的。除非本文中另外指出，否则本部分中描述的材料不是关于本申请中的权利要求书的现有技术，并且不因为被包括在本部分中而被认为是现有技术。
传统测量装备通常需要传感器和被测量部件的静态定位，并且需要与该部件进行接触以实现精确测量并且/或者确定该部件上的与测量相对应的位置。尽管该方法通常实现精确的测量和/或位置确定，但是对部件执行测量所需的时间可能漫长，其中一些实现方式允许一天最多检查10个部件。为了解决执行测量的时间慢长的问题，一些传统装备演变为在传感器和/或部件正在移动时执行测量，或者试图使传感器和部件处于静止的时间量最小化。然而，在传感器和/或部件正在移动时执行测量或者使传感器处于静止的时间量最小化通常会在测量和/或位置确定中引入不精确性。在需要精确测量的对部件的测量中，这种不精确性可能至关重要。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述将容易理解实施方式。为了便于该描述，相似的附图标记表示相似的结构元件。在附图的图中以示例的方式而非限制的方式示出了实施方式。
图1示出了根据各个实施方式的示例触发管理设备布置的框图。
图2示出了根据各个实施方式的实现触发管理设备的示例系统的框图。
图3示出了根据各个实施方式的示例测量组件。
图4示出了根据各个实施方式的示例数据布置的表格。
图5示出了根据各个实施方式的用于触发管理设备的初始化过程的示例时序图。
图6示出了根据各个实施方式的示出通过触发管理设备发送示例触发的示例时序图。
图7示出了根据各个实施方式的要通过触发管理设备执行的示例过程。
具体实施方式
本文公开了与用于管理测量装备内的传感器的触发的触发管理设备相关联的装置、系统和方法。在实施方式中，触发管理设备可以包括耦接至传感器的触发电路，该触发电路用于确定从触发发送到传感器的数据捕获的延迟量，并且向传感器发送触发，该触发将使传感器捕获传感器数据。触发管理设备还可以包括耦接至一个或更多个编码器的编码器电路，一个或更多个编码器用于指示一个或更多个马达的位置，编码器电路用于在触发发送之后延迟量的时间处从一个或更多个编码器捕获编码器数据，其中，编码器数据指示一个或更多个马达的当前位置。
在以下的详细描述中，参照形成该详细描述的一部分的附图，其中，相似的附图标记在整个附图中表示相似的部分，并且在附图中以图示的方式示出了可以实践的实施方式。应当理解，在不脱离本公开内容的范围的情况下，可以利用其他实施方式并且可以进行结构上或逻辑上的改变。因此，以下的详细描述不应被认为是限制性的，并且实施方式的范围由所附权利要求书及其等同物限定。
在所附说明书中公开了本公开内容的各方面。在不脱离本公开内容的精神或范围的情况下，可以设计本公开内容的替选实施方式及其等同物。应当注意，以下公开的相似元素在附图中由相似的附图标记指示。
可以以最有助于理解所要求保护的主题的方式将各种操作依次描述为多个离散动作或操作。然而，描述的次序不应被解释为暗指这些操作必须与次序相关。特别地，可以不按呈现的次序执行这些操作。可以以与所描述的实施方式不同的次序来执行所描述的操作。在另外的实施方式中，可以执行各种另外的操作并且/或者可以省略所描述的操作。
出于本公开内容的目的，短语“A和/或B”意指(A)、(B)、或(A和B)。出于本公开内容的目的，短语“A、B以及/或者C”意指(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)、或(A、B以及C)。
本说明书可以使用短语“在实施方式中，”或“在多个实施方式中，”，其可以每个均指一个或更多个相同或不同的实施方式。此外，如关于本公开内容的实施方式所使用的，术语“包含”、“包括”、“具有”等是同义的。
如本文所使用的，术语“电路”可以指代以下内容、是以下内容的一部分或包括以下内容：专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或更多个软件或固件程序的处理器(共享的、专用的或组)和/或存储器(共享的、专用的或组)、组合逻辑电路以及/或者提供所描述功能的其他合适的部件。
图1示出了根据各个实施方式的示例触发管理设备布置100的框图。触发管理设备布置100可以包括一个或更多个编码器102。编码器102可以耦接至马达并且可以提供指示马达的状态的输出。例如，编码器102的输出可以指示马达的位置、马达的移动量或其某种组合。在一些实施方式中，编码器102可以在每当耦接至编码器102的马达被致动预定义距离时输出脉冲，或者可以输出对耦接至编码器102的马达的当前位置的指示。此外，编码器102可以输出指示马达的位置的正弦方程或余弦方程。如本文所使用的，术语“马达”和“致动器”可以指任何种类的致动器、马达、螺线管或者使得所附接的设备(例如传感器)能够被物理地移动的任何其他合适的设备。一些示例可以包括传统的旋转马达、线性马达、伺服机构、齿轮驱动马达、步进马达、气动马达、液压马达、螺线管以及/或者可以适于给定实施方式的用于对所附接的设备施加移动的任何其他设备。
触发管理设备布置100还可以包括一个或更多个传感器104。传感器104可以响应于接收到触发而捕获传感器数据并且可以输出所捕获的传感器数据。传感器112可以包括白光干涉型传感器、彩色共焦传感器、立体线扫描传感器、激光三角测量传感器、白光共焦传感器、视觉传感器、红外传感器、x射线传感器、点激光传感器、线扫描激光传感器(包括DWFritz激光模块、适于高精度非接触式计量应用的专用激光传感器)、白光传感器、干涉仪传感器(即，距离传感器、条纹图(fringe map)传感器以及/或者表面粗糙度传感器)、视频传感器、摄相机传感器、共焦传感器、颜色传感器、粘附力传感器、湿度传感器、温度传感器、表面光洁度传感器、电容式传感器、触摸探头型传感器、全视眼传感器、气压计传感器、超声波传感器、成像传感器、深度学习传感器或其某种组合。
触发管理设备布置100还可以包括一个或更多个监督设备106。监督设备106可以控制触发管理设备布置100的一个或更多个元件的操作以及/或者可以从触发管理设备布置100的一个或更多个元件收集数据。例如，监督设备106可以从编码器102和/或传感器104检索数据并且编译该数据。此外，监督设备106可以定义用于触发传感器104以捕获传感器数据的触发方案。
触发管理设备布置100还可以包括触发管理设备108。触发管理设备108可以包括耦接至编码器102、传感器104以及监督设备106的电子设备。例如，触发管理设备108可以包括安装至电路板的一个或更多个电气部件内的电路板，并且在一些实施方式中该电路板可以位于外壳(例如盒子)内。
在实施方式中，可以使用各种硬件和/或软件实现包括监督设备106、触发管理设备108、触发电路110和编码器电路112(以及其他部件)的触发管理设备布置100的一个或更多个部件。例如，硬件实现方式可以使用现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、通用处理器例如ARM、Intel、AMD或其他合适的微处理器，或者前述的任合的组合。其他示例实现方式可以使用与软件结合的通用处理器(例如ARM处理器)或微控制器(例如Atmel或类似的处理器)。其他示例还可以使用前述的任何的组合。
触发管理设备108可以包括触发电路110。触发管理设备108和/或触发电路110可以处理以下操作所需的任何数学计算：确定每个传感器104的位置、何时发送触发、何时从每个传感器104读取以及与从每个传感器104获得测量结果有关的其他这样的功能。触发电路110可以耦接至传感器104和监督设备106。触发电路110可以针对传感器104生成一个或更多个触发并且可以将这些触发发送至传感器104以使传感器104捕获传感器数据。例如，触发电路110可以从监督设备106接收触发方案。触发电路110可以分析触发方案并且基于触发方案针对传感器104生成触发。例如，触发电路110可以分析触发方案并且确定一个或更多个传感器104应当在特定时间处、以特定时间间隔、在特定编码器值处、以编码器值的特定间隔、在特定传感器位置处或以其某种组合被触发。此外，触发电路110可以识别触发方案内的一个或更多个方程，并且确定在每次方程等于特定值例如零时一个或更多个传感器104应当被触发。这些方程可以包括基于编码器值、时间值或其某种组合的变量。
已知的测量系统特别是采用接触式传感器的系统可以在对对象进行测量之前使传感器慢下来或停止。特别是在可以采用非接触式或零接触式传感器的情况下，如果可以使传感器104保持运动，则可以减少完全测量给定对象所需的时间(例如，可以在较短时间内对对象进行测量)。
在一种可能的实施方式中，触发电路110确定向传感器104发送触发的时间与传感器104开始捕获传感器数据的时间之间的延迟时间量。这样的方法可以允许对测量值进行去偏差。当向传感器104发送触发时，取决于给定传感器104的性质和给定实现方式的详情，在触发被发送与测量结果被捕获之间可能存在延迟。如果传感器104在被触发时正在移动(例如，通过不使传感器104停止来捕获每个测量结果以节省时间)，则可能在与在触发被发送时编码器指示的位置不同的位置处捕获实际测量结果。因此，称为偏差的误差将限制测量精度。可以通过获知发送触发与实际测量之间的延迟来对偏差进行补偿。与获知传感器104沿一个或更多个给定轴或维度(此处为了便于说明而使用单维度移动)的速度相结合，在相关联的编码器102指示传感器104位于预期测量点之前一定距离时，触发电路110可以发送触发。该距离将取决于传感器104的速度：速度越快和/或延迟越长将需要在越提前的时间处发送触发。在必须在对象周围的特定位置或特定点处进行测量的情况下，这样的根据编码器或距离偏移来确定延迟的方法可能是有用的。在这样的实施方式中，必须在与传感器104相关联的一个或多个编码器指示特定位置时进行测量；因此，利用根据编码器位置的偏移或延迟会致使传感器104的值在相关联的编码器指示期望位置时被测量。在一些这样的实施方式中，可以读取编码器值以确认正确的放置。
在其他实施方式中，触发电路110确定发送触发与从编码器读取数据之间的延迟时间。当要获取对象的一系列样本而无需在特定位置处进行每次测量时，这样的实施方式可能是有用的。在这样的实施方式中，发送触发，随后是预定延迟。一旦经过预定延迟，则传感器104和与其相关联的编码器两者均被读取。因此，编码器值指示传感器104的读取的实际位置。例如，在要以预定速率测量(例如以每毫秒或以其他合适值进行采样)对象特征例如脊线、曲线、表面、边缘或其他二维或三维特征的情况下，可以以采样速率(例如每毫秒)发送一系列触发。然后，在预定延迟之后，触发电路110以预定速率对传感器104和相关联的编码器进行读取。所得测量结果为每次测量提供精确位置。
触发电路110可以实现初始化过程以确定延迟时间量。在一些实施方式中，初始化过程可以包括向传感器104发送触发、检测来自传感器104的指示传感器104开始捕获传感器数据的指示以及确定触发发送与该指示之间的延迟时间。在一些实施方式中，初始化过程可能涉及对移动进行校准的特定集合以及处于已知位置和/或具有已知维度的目标。可以结合传感器104的行进路径的知识通过以特定间隔对相关联的编码器102进行读取来容易地确定给定传感器104的速度。在可以以恒定速度平移传感器的其他实施方式中，触发电路110可以向正在被以恒定速度平移的传感器104发送触发；确定当触发被发送时传感器的位置(如可以通过与编码器电路的通信确定)；确定当传感器数据被捕获时传感器104的位置(例如通过所捕获的指示传感器104的位置的传感器数据)；以及基于传感器104以恒定速度行进的距离确定触发发送与捕获之间的延迟时间。在实施方式中，可以将目标附至实现实施方式的计量仪器的基部或其他已知参考基准。
当传感器104同时在多个维度中移动时，可以使用矩阵数学技术(例如多向量)对可能经由针对每个维度的至少一个编码器102测量的移动进行组合以计算传感器104穿过空间的实际路径。在一些实施方式中，可以针对每个轴线使用线性方程以确定沿着给定轴线的位置，其中，使用矩阵数学技术对各个方程的结果进行协调。如上面讨论的，也可以使用正弦或余弦数学；在一些实现方式中，当处理跨复杂和/或多维表面或体积的移动时，这样的方法可能是必要的。对用于确定传感器位置的给定数学技术的选择将取决于给定实施方式的具体要求和/或设计能力。
此外，在被测对象移动的实施方式中，除了传感器104的移动之外，可能需要缓和由对象的移动施加的误差。具有可变重量的对象在移动时可能引起定位的可测量差异。对象搁置在其上的压盘可以配备有负荷传感器或其他测量设备(基本上是编码器的形式)以捕获不同对象质量对压盘移动的影响，并且从而使得能够调节压盘位置并且/或者可以在传感器104的位置计算中将其作为因素考虑。
给定实施方式可以采用多个传感器104。取决于实施方式的配置，可以顺序地采用多个传感器104，其中，每个传感器104在待测量的对象上依次地移动。在这样的方法中，每个传感器104可以根据待测量的对象的各方面遵循相同或不同的路径。例如在要通过每个传感器104测量对象上的一个或多个公共点的情况下，也可以并行地采用多个传感器104，其中，每个传感器104同时进行操作和感测。其他实施方式还可以使用串行方法和并行方法的组合，其中，顺序地采用传感器104的一个子集并且并行地采用另一子集。在一些实施方式中，可以并行地采用相同类型或相似类型的多个传感器104以快速生成对对象的测量结果的点云。
触发管理设备108还可以包括编码器电路112。编码器电路112可以耦接至编码器102和监督设备106。编码器电路112可以从编码器102捕获编码器数据。特别地，编码器电路112可以在特定时间处从编码器102捕获编码器数据，其中，编码器数据可以指示在特定时间处耦接至编码器102的马达的状态。编码器电路112可以存储所捕获的编码器数据以及/或者将所捕获的编码器数据发送至监督设备106。编码器电路112可以规定所捕获的编码器数据的格式以存储和/或发送至监督设备106。
编码器电路112在捕获编码器数据时可以考虑延迟时间以及/或者触发电路110在发送触发时可以考虑延迟时间。特别地，确定编码器数据的值以确定当传感器数据被传感器104捕获时传感器104的位置可能是优选的。在发送触发的同时捕获编码器数据的传统系统可能因为未考虑触发的发送与传感器数据的捕获之间的延迟时间而导致对传感器104的位置的确定不准确。因此，传统系统可能基于所捕获的编码器数据指示不准确的传感器104位置，尤其当传感器104正在移动时，更是如此。触发管理设备108可以确保编码器数据的捕获与传感器数据的捕获几乎同时(例如，在实施方式中，在1微秒之内)发生。
特别地，编码器电路112和触发电路110可以协作地操作以在编码器数据被捕获之前与传感器104相对应的延迟时间处向每个传感器104发送触发。例如，触发电路110可以在第一时间处向传感器104发送触发。然后，编码器电路112可以在第二时间处捕获编码器数据，其中，第二时间在第一时间之后与传感器104相对应的延迟时间的量。因此，传感器104应当在与编码器电路112正在捕获编码器数据大约相同(例如，在1微秒内)的时间处捕获传感器数据。在存在多个传感器104的情况下，触发电路110可以确定与每个传感器104相对应的延迟时间并且在触发每个传感器104时可以考虑延迟时间，以及/或者编码器电路112在捕获编码器数据时可以考虑延迟时间。
在一些实施方式中，触发方案还可以包括对传感器104的平移细节的指示。例如，触发方案可以包括对以下的指示：传感器104将被平移的方向、传感器104将被平移的速度、使传感器104被平移的马达的致动速度、每个传感器104将沿其被平移的路径或者其某种组合。编码器电路112在捕获编码器数据时可以考虑平移细节，以及/或者触发电路110在发送触发时可以考虑平移细节。例如，在触发电路110基于触发方案确定传感器104应当在特定编码器值和/或特定传感器位置处被触发的实施方式中，触发电路110可以与编码器电路112协作地操作以确定编码器值和/或传感器位置被预测为何时分别等于特定编码器值和/或特定传感器位置。特别地，编码器电路112可以在特定时间处捕获编码器值并且将编码器值提供给触发电路110。触发电路110可以基于由编码器电路112提供的编码器值以及平移细节确定编码器值和/或传感器位置被预测为何时等于特定编码器值和/或传感器位置。触发电路110可以在编码器值和/或传感器位置被预测为等于特定编码器值和/或传感器位置的时间之前延迟时间处向传感器发送触发。编码器102可以在触发发送之后延迟时间处——这将是在编码器值和/或传感器位置被预测为等于特定编码器值和/或传感器位置的时间处——捕获编码器数据。
图2示出了根据各个实施方式的实现触发管理设备特别是触发系统202的示例系统200的框图。在一些实施方式中，系统200可以包括测量组件或者可以在测量组件内实现，其中，测量组件可以用于执行对部件的测量。特别地，系统200可以测量部件的一个或更多个特征，例如部件的尺寸、部件的形状、形成在部件内的凹部、形成在部件内的孔或其某种组合。
系统200可以包括监督设备204。监督设备204可以包括监督设备106(图1)的一个或更多个特征。监督设备204可以控制系统200的各部分并且/或者可以从系统的各部分收集数据。例如，监督设备204可以定义用于执行对部件的测量的方法，对部件的测量包括部件的移动、系统200的传感器的移动、定义针对系统200的传感器的触发方案或其某种组合。另外，监督设备204可以处理诸如与计量系统的其他部件和/或其他外部系统(例如数据服务器、远程服务器、用户终端、其他制造/测试装备等)两者的外部通信的功能。监督设备204还可以或者可替选地处理一些高级计算例如确定是否以规则间隔对正在被测量的对象的特征进行采样、测量该对象上的特定点和指定点以及/或者其他测量策略。在一些实施方式中，监督设备204可以包括计算机设备(或其一部分，例如中央处理单元(CPU))、可编程逻辑电路(PLC)、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)或其某种组合，该PLC可以包括PC例如膝上型计算机、台式计算机、服务器等。
在实施方式中，系统200的一个或更多个部件可以利用软件或者硬件或软件的组合通过计算机设备、可编程逻辑电路(PLC)、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)或其某种组合实现。使用软件和/或灵活性设备例如PLC或FPGA可以允许在现场重新配置各种触发参数，例如队列、位置确定、延迟或时间补偿、采样速率(在给定传感器212支持的情况下)以及与给定实施方式相关的任何其他因素。
系统200还可以包括一个或更多个运动控制设备206。运动控制设备206可以耦接至监督设备204。运动控制设备206可以从监督设备204接收针对系统200的一个或更多个马达的移动命令。移动命令可以包括用于马达的移动的离散指令(例如马达的方向、致动量以及/或者致动速度)、用于移动的基于部件的指令(例如通过一个或更多个马达移动的部件的方向、致动量以及/或者致动速度)、用于移动的基于测试的指令(例如提供将对正在被系统200测量的部件执行的测试，其中，测试的实现方式包括马达的致动)或其某种组合。运动控制设备206可以接收移动命令并且可以将移动命令转换成使系统200的马达致动的信号。
运动控制设备206还可以向监督设备204提供关于马达致动的信息。例如，运动控制设备206可以提供映射表、马达状态、归位数据(homing data)或其某种组合。
系统200还可以包括一个或更多个马达208。马达208可以耦接至运动控制设备206并且可以从运动控制设备206接收使马达208致动的信号。马达208可以耦接至测量组件的可移动部件。马达208可以基于从运动控制设备206接收的信号使可移动部件平移。例如，在一些实施方式中，马达208中的一个马达可以耦接至部件被定位在其上的测量组件的平台，并且马达208中的其他马达可以耦接至传感器装置。马达208可以使平台和传感器一致地或同步地移动以实现对部件的测量。
系统200还可以包括一个或更多个编码器210。例如，在所示出的实施方式中，系统200包括七个编码器210。给定实施方式中的编码器210的数量可以取决于给定实现方式的需求以及给定马达208在系统200的操作中的特定功能。在一些实施方式中，针对每个马达可以存在至少一个编码器。在其他实施方式中，一个或更多个马达可以配备给多个编码器。编码器102可以包括编码器102(图1)的一个或更多个特征。编码器210可以耦接至马达208、测量组件的可移动部件或其某种组合。编码器210可以检测马达208的位置、马达208的移动量、可移动部件的位置、可移动部件的移动量或其某种组合。编码器210可以指示马达208的位置。例如，编码器210可以在每当马达208被致动预定义距离时输出脉冲，可以输出对马达208的当前位置的指示或其某种组合。
在一些实施方式中，编码器210经由正交接口耦接至触发系统202，尽管可以采用能够可靠地将信息从编码器210传递至触发系统202的任何其他接口类型。可以以给定的采样频率对编码器进行捕获或以其他方式对编码器进行监测。在实施方式中，当与给定编码器210相关联的传感器212移动时，给定编码器210可能输出一定程度的毛刺或抖动。可以通过在编码器210的每次读取之间引入消隐间隔来使该毛刺或抖动最小化或被移除，以使每个新编码器210的测量稳定。
系统200还可以包括触发系统202。触发系统202可以包括触发管理设备102(图1)的一个或更多个特征。触发系统202可以耦接至编码器210、监督设备204或其某种组合。触发系统202可以从编码器210接收马达208的位置的指示。此外，触发系统202可以向监督设备204提供马达208的位置的指示并且从监督设备204接收触发方案。触发管理设备204可以利用位置的指示和/或触发方案来触发一个或更多个传感器。
系统200还可以包括一个或更多个传感器212。例如，在所示出的实施方式中，传感器212包括闪光灯控制212a、灯212b、摄像机212c、共焦传感器212d以及激光模块传感器212e(在一些实施方式中，激光模块传感器可以是“智能”传感器例如DWFritz激光模块TM)。在其他实施方式中，传感器212还可以包括白光干涉型传感器、彩色共焦传感器、立体线扫描传感器、激光三角测量传感器、白光共焦传感器、视觉传感器、红外传感器、x射线传感器、点激光传感器、线扫描激光传感器、激光传感器、白光传感器、干涉仪传感器(即，距离传感器、条纹图传感器以及/或者表面粗糙度传感器)、视频传感器、摄相机传感器、共焦传感器、颜色传感器、粘附力传感器、湿度传感器、温度传感器、表面光洁度传感器、电容式传感器、触摸探头型传感器、“全视眼传感器”(例如DWFritz集成传感器或DIS传感器)、一维感测光学传感器、二维感测光学传感器或三维感测光学传感器、气压计传感器、超声波传感器、成像传感器、深度学习传感器或其某种组合。传感器212可以包括传感器104(图1)的一个或更多个特征。传感器212可以被安装至测量组件。传感器212或其一部分可以指向要被测量组件测量的部件。
传感器212可以耦接至触发系统202、监督设备204或其某种组合。传感器212可以从触发系统202接收触发，其中，触发使传感器212捕获传感器数据。例如，触发系统202可以向传感器212中的一个传感器发送信号，这使传感器212在信号的上升沿、信号的下降沿或其某种组合触发。此外，传感器212或其某部分可以从监督设备204接收程序更改指示。传感器212可以将通过传感器212检测的传感器数据提供给监督设备204。在一些实施方式中，传感器212可以提供传感器已经完成和/或发起传感器数据捕获的指示(例如脉冲)。
触发系统202可以向传感器212提供触发，这些触发使得传感器212基于一个或更多个特性来捕获传感器数据。例如，触发系统202可以使用基于时间的触发(以特定间隔触发)、基于事件的触发(响应于特定事件而触发)、基于方程的触发(基于方程的条件被满足而触发)、基于向量的触发(基于马达208的特定致动距离或传感器212的位置而触发)、基于输入的触发(基于外部输入而触发)、基于编码器的触发(基于从编码器210接收的编码器数据而触发)或其某种组合，以向传感器212提供触发。
正如系统200的其他部件一样，触发系统202可以取决于给定实现方式的需求以各种方式实现。可能的实施方式可以利用FPGA、ASIC、计算系统的各种部件、以软件或前述的任何的某一组合实现触发系统202。
基于向量的触发通常基于距两点的给定方向或距离。例如，可以提供在待测试的对象周围的空间中的两个点：起始点“A”和结束点“B”。在触发系统202采用基于向量的触发方案的实施方式中，触发系统202在检测到传感器212位于点A处时触发传感器212，并且在检测到传感器212位于点B处时触发传感器212。在基于向量的方法中，传感器212在点A与点B之间行进的总距离和路径是不相关的，基于向量的方法只关心传感器212首先存在于点A处并且其次存在于点B处。在一些实施方式中，在点A处的触发可以使传感器212开始采样，并且在点B处的触发可以使传感器212停止采样。这样的方法在传感器212可以沿待测试的对象的形状进行跟随的情况下是有用的，该形状可以是不规则的(并且可能会两次返回经过点A)。在其他实施方式中，例如在点A和点B定义了用于测量的两个关键点的情况下，点A和点B处的触发可以仅在每个点处进行单次读取。传感器212可能需要根据待测试的对象的形状在点A与点B之间采取迂回路线。这样的方法在将测量可以由起点和终点限定的对象的边缘和特征的情况下可能是有用的；传感器212可以被触发以在点A处开始重复采样并且在点B处停止，从而有效地捕获对整个边缘或特征的测量。
替选方法——基于路径的触发——考虑传感器212在点A与点B之间行进的实际距离。在这样的实施方式中，起点A的位置是关键方面，其中，传感器212穿过的总的线性距离被跟踪。因此，采取弯曲路径至点B的传感器212将穿过比直线路径大的距离。基于路径的触发实际上是基于距离的触发，其中，在某个起始点A处发起触发，然后在穿过一段距离后再次触发。因此，在采用基于路径的触发的实施方式中，不需要定义点B，而是仅定义点A之后的一定距离。这样的方法可以通过以常规距离间隔例如每毫米触发测量等进行的测量来定义。
触发系统202可以发送触发以使传感器212同时触发所有传感器212(例如被并行布署的传感器212)或者可以发送一个或更多个触发以触发传感器212的一部分(例如在传感器212的子集是并行的或者子集被顺序地布署的情况下)。此外，触发系统202可以在特定时间处或以特定次序发送多个触发以使多个传感器协作地操作以捕获数据。例如，触发系统202可以向光传感器发送触发以照亮部件并且随后触发摄相机设备以捕获被照亮部件的图像。
在一些实施方式中，触发系统202可以向传感器212提供多个触发，其中，这些触发指示传感器212将开始收集数据的时间以及传感器212将停止收集数据的时间。例如，触发系统202可以向传感器212提供第一触发以使传感器212开始收集数据并且向传感器212提供第二触发以使传感器212停止收集数据。例如，传感器212可以被配置成在一段时间内捕获数据。响应于接收到第一触发，传感器212可以开始收集传感器数据。传感器212可以继续收集传感器数据直至从触发系统202接收到第二触发。
此外，触发系统202可以包括一个或更多个触发被发送至传感器212的输出通道的地址。例如，可以向从触发系统202到一个或多个传感器212的每个通道分配地址。在生成触发时，触发系统202可以包括与触发所指向的传感器212相对应的通道的地址和触发。在这些实施方式中的一些实施方式中，系统200可以包括位于一个或更多个传感器212与触发系统202之间的多路复用器，其中，该多路复用器可以基于触发所包括的地址将触发引导至正确的传感器212。
在一些实施方式中，触发系统202可以基于事件的发生来提供触发。例如，触发系统202可以在接收到(例如来自监督设备204或外部设备的)输入、从编码器210接收的特定编码器数据(其可以指示传感器212的位置)、由一个或更多个传感器212完成传感器数据收集的指示或其某种组合时，提供触发。此外，在一些实施方式中，触发系统202可以根据事件的发生延迟提供触发。例如，触发系统202可以在事件发生之后将触发的发送延迟特定时间量。
触发系统202还可以对在传感器212的触发中可能发生的延迟进行补偿。例如，一个或更多个传感器212可能呈现在触发通过触发系统202被发送的时间与传感器212捕获传感器数据的时间之间的延迟。触发系统202可以确定每个传感器212的延迟并且安排触发定时以对该延迟进行补偿。例如，触发系统202可以执行初始化过程，在初始化过程中，触发系统202确定触发通过触发系统202被发送的时间与传感器数据通过每个传感器212被捕获的时间之间的延迟量。然后，触发系统202可以通过在每个传感器212的预期捕获时间之前相应延迟时间处针对每个传感器212发送触发来补偿每个传感器212的延迟。此外，当预期在特定位置处触发传感器212并且以一定速度致动使传感器212移动的马达208时，触发系统202可以确定传感器212将位于特定位置处的时间，并且可以在传感器122将位于特定位置处的时间之前一定时间量处向传感器212提供触发，该时间量等于处理量。
在一些实施方式中，触发系统202还可以生成触发队列，其中，触发队列包括要通过触发系统202提供的多个触发。触发队列内的触发可以每个均与特定索引值相关联。可以顺序地或并行地提供触发队列内的触发。在一些实施方式中，触发队列还可以指示队列内的哪些触发将被顺序地提供以及队列内的哪些触发将被并行地提供。此外，触发队列可以指示当将提供每个触发时或者将通过传感器212捕获数据时一个或更多个传感器212所处的位置。触发系统202可以根据一个或更多个传感器212何时将位于由触发队列指示的位置来提供触发。
在一些实施方式中，触发系统202还可以基于一个或更多个传感器212的行进距离或基于一个或更多个传感器212的预定义行进路径来提供触发。例如，触发系统202可以在每当传感器212行进特定距离时发送一个或更多个触发，或者可以在沿着传感器212的预定义行进路径的特定位置处发送一个或更多个触发。预定义行进路径可以通过G代码、坐标测量机器语言、坐标集或其某种组合定义。
在一些实施方式中，触发系统202可以基于其他触发启用和/或禁用一个或更多个触发。例如，触发系统202可以不提供特定触发直至用于提供另一触发的条件已经发生。这样的实施方式的示例可以包括触发系统202不提供触发队列内的触发直至与另一触发相关联的时间已经发生。
如以上关于图1所讨论的，触发系统202还可以在从编码器210捕获编码器数据中对延迟时间进行补偿。例如，触发系统202可以在传感器212捕获传感器数据时而不是在触发系统202发送触发时从编码器210捕获编码器数据。特别地，触发系统202可以向传感器212中的一个传感器发送触发，然后在从编码器210捕获编码器数据之前等待针对传感器212的对应延迟时间。因此，触发系统202可以验证或确定在传感器数据通过传感器212被捕获时传感器212的位置。与传统方法相比，该方法可以提供更高的精度，传统方法依赖于在进行捕获时估计传感器212的位置或者未能对发送触发与通过传感器212捕获传感器数据之间的延迟时间进行补偿。
在通过传感器212捕获传感器数据期间一个或更多个传感器212的位置被继续平移的一些实施方式中，在传感器数据的捕获开始时传感器212的位置可以不同于在传感器数据的捕获完成时传感器212的位置。触发系统202可以确定传感器数据的捕获开始的位置和传感器数据的捕获完成的位置。例如，触发系统202可以在初始化过程期间确定从设备的触发到传感器数据的捕获开始的延迟时间。触发系统202可以发送触发，并且然后在发送触发之后延迟时间处从编码器210捕获编码器数据，其中，来自编码器210的编码器数据指示在通过传感器212捕获传感器数据开始时传感器212的位置。触发系统202可以从传感器212接收指示传感器212何时完成传感器数据的捕获的指示。响应于接收到传感器212已经完成传感器数据的捕获的指示，触发系统202可以在随后时间处从编码器210捕获编码器数据，其中，随后捕获的编码器数据指示在通过传感器212捕获传感器数据完成时传感器212的位置。触发系统202可以根据在传感器数据的捕获开始时传感器212的位置和在传感器数据的捕获完成时传感器212的位置进行插值，以确定由通过传感器212捕获的传感器数据表示的传感器212的实际位置。
在一些实施方式中，触发系统202和一个或更多个传感器212可以存储通过传感器212捕获的和/或从编码器210接收的数据。例如，在所示出的实施方式中，触发系统202可以存储编码器数据214，并且传感器212e可以存储通过传感器212e捕获的传感器数据216。触发系统202和传感器212e两者均可以分别向监督设备204提供编码器数据214和传感器数据216以用于分析。可能需要将编码器数据214和传感器数据216同步以通过监督设备204进行适当评估。
触发系统202可以生成用于同步编码器数据214和传感器数据216的虚拟编码器。特别地，触发系统202可以生成虚拟编码器并且将虚拟编码器发送至各个传感器例如传感器212e(其可以是激光传感器或其他合适的传感器)，其中，触发系统202和传感器212e(或其他合适的传感器)各自将对应的编码器数据214和传感器数据216与同一虚拟编码器相关联。例如，触发系统202可以连续地或定期地读取针对传感器212e的多个编码器值，并且定期地例如与读取编码器值的频率相对应地向传感器212e提供单个值。当触发被发送至传感器212e时，传感器212e可以返回测量值以及单个对应的虚拟编码器值两者。然后，触发系统202可以使用返回的虚拟编码器值来查阅来自多个编码器的实际值。
可以使用这样的方法的其他示例包括以下实施方式：传感器212e采用缓冲或某种形式的自主测量，例如“智能”传感器，而不是仅在被触发时进行测量的“哑”传感器。所谓的智能传感器可以采用缓冲以使得能够快速捕获多个测量结果，并且还可以接收高级命令例如开始点和结束点(在一些示例中是基于时间的或基于位置的)以及采样速率。因此，智能传感器212e在开始点处以指定速率自主地开始采样并且在结束点处停止。传感器212e能够以比可以由触发系统202(或其他模块或设备，取决于实施方式)读出的速率快的速率进行采样，并且因此可能需要缓冲或者以其他方式存储测量结果。为了确保位置被正确地捕获，被缓冲的测量结果可以与通过触发系统202提供的虚拟编码器值相关联。因此，触发系统202随后可以使用虚拟编码器值以获得与每次测量的位置相对应的实际编码器值。
虚拟编码器可以基于从编码器210接收的数据、时间、触发队列中的索引值、捕获队列中的索引值、来自监督设备204或外部源的值或其某种组合。可以采用虚拟编码器以简化对多个物理编码器的管理。例如，虚拟编码器可以仅提供例程或周期性增量，然后这些例程或周期性增量可以充当进入存储从每个相关联的编码器210捕获的编码器数据214的查找表或者其他数据结构的索引或关键字。因此，可以使用单个虚拟编码器值以查阅/检索来自多个编码器210的值，多个编码器210中的每一个可以与特定维度相关联。因此，虚拟编码器充当可以用于确定相关联的传感器212在3D空间中的位置的单个值。可替选地，虚拟编码器可以通过虚拟触发生成器生成，该虚拟触发生成器可以是触发系统202的一部分。
在实施方式中，虚拟编码器可以用于在多个控制单元例如多个触发管理设备202之间进行同步。例如，单个虚拟编码器可以提供进入来自多个编码器210的编码器数据214的关键字，多个编码器210中的每个编码器与单独的传感器212相关联。因此，该数据可以用于针对虚拟编码器所覆盖(covered)的单独的传感器212中的每一个生成同时触发。虚拟编码器可以用于隐藏每个单独的传感器212之间的定时差(例如通过采用每个传感器的偏移以与来自每个单独的编码器210的值相加)，使得与虚拟编码器协调的单个触发将致使多个实际触发被正确地协调并且被发送至每个单独的传感器212。在其他实施方式中，虚拟编码器可以用于在通过单个触发系统202控制的多个传感器212之间进行同步。例如，在每个传感器212具有多个编码器的情况下，或者在一个或更多个编码器集与多个传感器212相关联的情况下，虚拟编码器值可以与多个传感器212中的每一个相关联，并且因此允许查阅与多个传感器212中的每一个相关联的实际编码器值。
例如，在通过虚拟编码器来同步编码器数据214和传感器数据216的实施方式中，触发系统202可以向传感器212e发送触发和虚拟编码器值。触发和虚拟编码器值可以由触发系统202同时发送，虚拟编码器值可以在触发之前发送，或者虚拟编码器值可以在触发的传感器212e的延迟时间内发送。传感器212e可以响应于触发而捕获数据并且将数据与虚拟编码器值相关联。在发送触发之后，触发系统202可以等待传感器212e的延迟时间并且从编码器210捕获编码器数据，其中，从编码器210捕获的编码器数据指示在通过传感器212e捕获传感器数据时传感器212e的位置。触发系统202可以将从编码器210捕获的编码器数据与先前提供给传感器212e的虚拟编码器值相关联。下面参照图4讨论可以如何使用虚拟编码器的示例。
图3示出了根据各个实施方式的示例测量组件300。测量组件300可以实现触发管理设备布置100(图1)、系统200(图2)或其某种组合。例如，测量组件300可以包括和/或耦接至触发管理设备(例如触发管理设备108(图1)和/或触发系统202(图2))、监督设备(例如监督设备106(图1)和/或监督设备204(图2))或其某种组合。
测量组件300可以包括可以通过马达(例如马达208(图2))平移的一个或更多个部分。特别地，测量组件300可以包括平台302，待测量的部件可以被定位在平台302上。平台302可以经由一个或更多个马达(例如马达208)沿一个或更多个方向平移、沿一个或更多个方向旋转或其某种组合。例如，在所示出的实施方式中，平台302可以沿X、Y和Z方向平移并且沿θ方向旋转。在所示出的实施方式中，测量组件300可以包括四个马达以平移平台302，其中，马达中的每一个马达使平台302沿X方向、Y方向、Z方向和θ方向中的一个方向平移。应当理解，在其他实施方式中，平台302可以沿更多或更少的方向平移和/或旋转。
测量组件300还可以包括计量桥304。计量桥可以包括一个或更多个传感器(例如传感器104(图1)和/或传感器212(图2))。例如，在所示出的实施方式中，计量桥304包括传感器306。可以经由一个或更多个马达(例如马达208)使计量桥304沿
Figure BDA0002706755480000171
方向旋转。例如，在所示出的实施方式中，马达308可以使计量桥沿
Figure BDA0002706755480000172
方向旋转。
测量组件300中的每个马达可以经由一个或更多个运动控制设备(例如运动控制设备206(图2))耦接至监督设备。监督设备可以向运动控制设备提供一个或更多个移动命令。运动控制设备可以基于移动命令致动一个或更多个马达，其中，马达的致动可以使平台302和/或计量桥被平移和/或旋转。
此外，每个马达可以耦接至相应的编码器(例如编码器102(图1)和/或编码器110(图1))。例如，在所示出的实施方式中，测量组件300可以包括五个编码器，其中，每个编码器指示使平台302和/或计量桥304平移的对应马达的位置。
触发管理设备可以耦接至编码器、传感器、监督设备或其某种组合。触发管理设备可以针对编码器、传感器和/或监督设备执行关于触发管理设备108和/或触发系统202描述的一个或更多个操作。例如，触发管理设备可以确定向传感器306发送触发与通过传感器306捕获传感器数据之间的延迟量。触发管理设备还可以从监督设备接收触发方案并且生成一个或更多个触发以发送至传感器306。此外，触发管理设备可以在第一时间处向传感器306发送触发并且使与马达308相关联的编码器在第二时间处捕获编码器数据，其中，第二时间在第一时间之后延迟量。基于发送触发和捕获编码器数据的定时，传感器306可以在与编码器捕获编码器数据大约相同(在1微秒内)的时间处捕获传感器数据。
尽管使用单个传感器306以及平台302和计量桥沿X方向、Y方向、Z方向、θ方向以及
Figure BDA0002706755480000181
方向的平移和旋转描述了所示出的实施方式，但是应当理解，在其他实施方式中，测量组件可以包括更多传感器，可以具有更多或更少可平移和/或可旋转的元件，以及/或者可以具有更多或更少的平移和/或旋转方向。例如，在其他实施方式中，计量桥304可以沿Y方向和Z方向平移。此外，在其他实施方式中，计量桥304可以包括多个传感器，并且/或者其他传感器可以位于测量组件的其他元件处(例如平台302处)。
图4示出了根据各个实施方式的示例数据布置400的表格。特别地，所示出的数据布置400可以代表在触发管理设备(例如触发管理设备108(图1)和/或触发系统202(图2))实现虚拟编码器的实施方式中产生的数据布置。
数据布置400包括编码器数据402和传感器数据404。编码器数据402可能已经被一个或更多个编码器(例如编码器102(图1)和/或编码器210(图2))捕获。编码器数据402可以被存储在触发管理设备上以及/或者被发送至监督设备(例如监督设备106(图1)和/或监督设备204(图2))用于存储和分析。传感器数据404可能已经被一个或更多个传感器(例如传感器104(图1)和/或传感器212(图2))捕获。传感器数据404可以被存储在传感器上以及/或者被发送至监督设备用于存储和分析。在所示出的实施方式中，数据布置可以包括与第一编码器相对应的第一编码器数据402a、与第二编码器相对应的第二编码器数据402b、与第一传感器相对应的第一传感器数据404a以及与第二传感器相对应的第二传感器数据404b。
数据布置400还包括多个虚拟编码器值406。虚拟编码器值可能已经通过触发管理设备生成。每个虚拟编码器值可以与通过触发管理设备发送的触发相对应。例如，第一虚拟编码器值406a可以与通过触发管理设备发送至传感器的第一触发相对应，并且第二虚拟编码器值406b可以与通过触发管理设备发送至传感器的第二触发相对应。
每个虚拟编码器值406可以与编码器数据402和传感器数据404相关联。例如，第一虚拟编码器值406a可以与第一编码器数据402a的第一编码器值408和第二编码器数据402b的第二编码器值410相关联。此外，第一虚拟编码器值406a可以与第一传感器数据404a的第一传感器值412和第二传感器数据404b的第二传感器值414相关联。
第一虚拟编码器值406a可以已经通过第一传感器与第一传感器值412相关联并且通过第二传感器与第二传感器值414相关联。特别地，基于第一传感器值412响应于与第一虚拟编码器值406a相对应的触发而被捕获，第一传感器可以使第一传感器值412与第一虚拟编码器值406a相关联。基于第二传感器值414响应于与第一虚拟编码器值406a相对应的触发而被捕获，第二传感器可以使第二传感器值414与第一虚拟编码器值406a相关联。触发管理设备可以已经将触发和第一虚拟编码器值406a发送至第一传感器和第二传感器以与第一传感器值412和第二传感器值414相关联。
此外，第一虚拟编码器值406a可能已经通过触发管理设备与第一编码器值408和第二编码器值410相关联。特别地，基于第一编码器值408和第二编码器值410响应于与第一虚拟编码器406a相对应的触发而被捕获，触发管理设备可以使第一虚拟编码器值406a与第一编码器值408和第二编码器值410相关联。
图5示出了根据各个实施方式的用于触发管理设备的初始化过程的示例时序图500。特别地，触发管理设备可以执行初始化过程以确定一个或更多个传感器的延迟量。触发管理设备可以包括触发管理设备108(图1)和/或触发系统202(图2)的一个或更多个特征。触发管理设备可以利用由时序图500示出的初始化过程确定从触发发送到第一传感器和第二传感器的捕获过程之间的延迟量。
时序图500示出了触发信号502。特别地，触发信号502示出了触发504。触发管理设备可能已经向第一传感器和第二传感器发送了触发504。如触发504的上升沿所示出的，触发管理设备可能已经在第一时间506处发送了触发504。
触发图500还示出了第一传感器信号508。特别地，第一传感器信号508示出了第一传感器发起捕获过程的指示510。特别地，指示510可以指示第一传感器发起捕获过程，通过由第一传感器接收到触发504来提示该捕获过程。如指示510的上升沿所示出的，触发管理设备可能已经在第二时间512处接收到了指示510。
触发图500还示出了第二传感器信号514。特别地，第二传感器信号514示出了第二传感器发起捕获过程的指示516。特别地，指示516可以指示第二传感器发起捕获过程，通过由第二传感器接收到触发504来提示该捕获过程。如指示516的上升沿所示出的，触发管理设备可能已经在第三时间518处接收到了指示516。
触发管理设备可以基于触发信号502和第一传感器信号508确定从触发发送到捕获过程发起的第一传感器的延迟量。特别地，触发管理设备可以确定触发504被发送的第一时间506与第一传感器发起捕获过程的指示510被接收到的第二时间512之间的时间差520。触发管理设备可以将时间差520存储为触发发送与第一传感器发起捕获过程之间的延迟量。触发管理设备可以在确定何时向第一传感器发送其他触发时考虑延迟量。
触发管理设备还可以基于触发信号502和第二传感器信号508确定从触发发送到捕获过程发起的第二传感器的延迟量。特别地，触发管理设备可以确定触发504被发送的第一时间506与第二传感器发起捕获过程的指示516被接收到的第三时间518之间的时间差522。触发管理设备可以将时间差522存储为触发发送与第二传感器发起捕获过程之间的延迟量。触发管理设备可以在确定何时向第二传感器发送其他触发时考虑延迟量。
图6示出了根据各个实施方式的示例时序图600，该示例时序图600示出了通过触发管理设备发送示例触发。特别地，时序图600可以示出在考虑延迟量的情况下通过触发管理发送触发。
在所示出的实施方式中，触发管理设备可能已经确定传感器数据应该是在由虚线示出的第一时间602处被捕获。在确定何时向第一传感器和传感器发送触发时，触发管理设备可以考虑第一传感器的延迟量和第二传感器的延迟量。
特别地，触发管理设备可以向第一传感器发送如由第一触发信号606表示的第一触发604。触发管理设备可以确定将在第一时间602之前延迟量610处向第一传感器发送第一触发604以使第一传感器在第一时间602处捕获传感器数据。因此，触发管理设备可以确定将在第二时间608处发送第一触发604，其中，第二时间608在第一时间602之前延迟量610。在所示出的实施方式中，延迟量610可以等于根据时序图500(图5)被确定为第一传感器的延迟量的时间差520(图5)。如第一传感器信号614上捕获过程发起的指示612所示出的，第一传感器可以在第一时间602处发起捕获过程。
触发管理设备还可以向第二传感器发送如由第二触发信号618表示的第二触发616。触发管理设备可以确定将在第一时间602之前延迟量620处向第二传感器发送第二触发616以使第二传感器在第一时间602处捕获传感器数据。相应地，触发管理设备可以确定将在第三时间622处发送第二触发616，其中，第三时间622在第一时间602之前延迟量620。在所示出的实施方式中，延迟量620可以等于根据时序图500(图5)被确定为第二传感器的延迟量的时间差522(图5)。如第二传感器信号626上捕获过程发起的指示624所示出的，第二传感器可以在第一时间602处发起捕获过程。
如编码器信号630上捕获过程发起的指示628所示出的，触发管理设备还可以在第一时间602处捕获编码器数据。特别地，触发管理设备可以在第一时间602处捕获一个或更多个编码器(例如编码器102(图1)和/或编码器210(图2))的编码器数据。触发管理设备可以在第一传感器和第二传感器捕获传感器数据的时间处捕获编码器数据并且利用编码器数据确定第一传感器和第二传感器的位置。
图7示出了根据各个实施方式的将通过触发管理设备执行的示例过程700。特别地，过程700可以由触发管理设备108(图1)和/或触发系统202(图2)执行。
在阶段702处，触发管理设备可以确定耦接至触发管理设备的一个或更多个传感器的延迟量。例如，触发管理设备可以执行初始化过程(例如关于图5描述的初始化过程)以确定传感器的延迟量。响应于一个或更多个传感器的互换以及/或者响应于确定传感器的延迟量已经被破坏或不再被存储，可以在触发管理设备启动或通电时执行阶段702。
在阶段704处，触发管理设备可以确定何时向一个或更多个传感器(例如传感器104(图1)、传感器212(图2)以及/或者传感器306(图3))发送一个或更多个触发。触发管理设备可以从监督设备(例如监督设备106(图1)和/或监督设备204(图2))接收触发方案并且可以基于触发方案生成一个或更多个触发。此外，触发管理设备可以基于触发方案确定传感器将捕获数据的时间。触发管理设备还可以在确定何时发送触发时考虑每个传感器的延迟量。
在阶段706处，触发管理设备可以生成一个或更多个虚拟编码器值。例如，触发管理设备可以针对要通过触发管理设备发送的每个触发生成虚拟编码器值。在触发管理设备不实现虚拟编码器的实施方式中，可以省略阶段706。
在阶段708处，触发管理设备可以向传感器发送触发。特别地，触发管理设备可以在阶段704中确定的时间处发送触发。在触发管理设备实现虚拟触发的实施方式中，触发管理设备还可以包括虚拟编码器值和针对传感器的对应触发以将所捕获的传感器数据与对应的虚拟编码器值相关联。
在阶段710处，触发管理设备可以从编码器(例如编码器102(图1)和/或编码器210(图2))捕获编码器数据。特别地，触发管理设备可以在与通过触发管理设备发送的每个触发相对应的时间处捕获编码器数据。例如，触发管理设备可以在每个触发之后特定时间处执行捕获过程，其中，特定时间等于要向其发送触发的传感器的延迟量。
在阶段712处，触发管理设备可以将虚拟编码器值与所捕获的编码器数据相关联。特别地，触发管理设备可以将响应于触发而被捕获的编码器数据与对应于该触发的虚拟编码器值相关联。在触发管理设备不实现虚拟编码器的实施方式中，可以省略阶段712。
在阶段714处，触发管理设备可以将所捕获的编码器数据提供给监督设备。触发管理设备可以在捕获编码器数据完成时、以所设置的时间间隔、响应于来自监督设备的请求或其某种组合，将所捕获的编码器数据提供给监督设备。在触发管理设备实现虚拟编码器的实施方式中，触发管理设备可以发送捕获的编码器数据以及相关联的虚拟编码器值。在其他实施方式中，触发管理设备可以将捕获的编码器数据可能连同其他数据一起提供给多个设备，例如多个监督设备和/或用于其他处理的其他模块。
对于本领域技术人员将明显的是，在不脱离本公开内容的精神或范围的情况下，可以对所公开的设备和相关联的方法的已公开实施方式进行各种修改和变化。因此，旨在本公开内容覆盖以上公开的实施方式的修改和变化，只要这些修改和变化在任何权利要求及其等同物的范围内。

Claims (21)

1.一种将在测量组件中实现的触发管理设备，所述触发管理设备包括：
触发电路，其耦接至所述测量组件的传感器，所述触发电路用于：
确定从触发发送到所述传感器的数据捕获的延迟量；
向所述传感器发送触发，所述触发将使所述传感器捕获传感器数据；以及
编码器电路，其耦接至所述测量组件的一个或更多个编码器，所述一个或更多个编码器用于指示所述测量组件的使所述传感器被平移的一个或更多个马达的位置，所述编码器电路用于在所述触发发送之后所述延迟量的时间处从所述一个或更多个编码器捕获编码器数据，其中，所述编码器数据指示在所述时间处所述一个或更多个马达的当前位置。
2.根据权利要求1所述的触发管理设备，其中：
所述触发电路还用于：
识别所述一个或更多个马达的特定位置，在所述特定位置处所述传感器将捕获所述传感器数据；以及
确定所述一个或更多个马达的第一位置，在所述第一位置处所述触发应该被发送，以使得在所述一个或更多个马达的所述特定位置处所述传感器捕获所述传感器数据；
所述编码器电路还用于识别所述一个或更多个马达何时处于所述第一位置；以及
所述触发电路用于响应于编码器电路识别所述一个或更多个马达处于所述第一位置而发送所述触发。
3.根据权利要求1所述的触发管理设备，其中：
所述编码器电路还用于：
生成与所述触发相关联的虚拟编码器值；以及
将所述虚拟编码器值与从所述一个或更多个编码器捕获的所述编码器数据相关联；以及
所述触发电路还用于向所述传感器发送所述虚拟编码器值，其中，所述传感器用于将所述虚拟编码器值与通过所述传感器捕获的所述传感器数据相关联。
4.根据权利要求1所述的触发管理设备，其中，所述编码器电路还用于：
识别来自所述传感器的所述传感器数据的捕获完成的指示；以及
响应于对所述指示的识别而从所述一个或更多个编码器捕获第二编码器数据。
5.根据权利要求1所述的触发管理设备，其中，所述触发电路还耦接至所述测量组件的监督设备，并且其中，所述触发电路还用于：
识别从所述监督设备接收的触发方案；以及
基于所述触发方案确定发送所述触发的发送时间，其中，所述触发在所述发送时间处被发送。
6.根据权利要求1所述的触发管理设备，其中，所述传感器是第一传感器，其中，所述延迟量是第一延迟量，其中，所述触发是第一触发，所述传感器数据是第一传感器数据，所述编码器数据是第一编码器数据，所述时间是第一时间，其中，所述触发电路还耦接至所述测量组件的第二传感器，并且其中：
所述触发电路还用于：
确定从触发发送到所述第二传感器的数据捕获的第二延迟量；以及
向所述第二传感器发送第二触发，所述第二触发将使所述第二传感器捕获第二传感器数据；以及
所述编码器电路还用于在所述第二触发发送之后所述第二延迟量的第二时间处从所述一个或更多个编码器捕获第二编码器数据，其中，所述第二编码器数据指示在所述第二时间处所述一个或更多个马达的当前位置。
7.一种测量数据捕获管理的方法，包括：
通过触发管理设备确定从触发发送到测量组件的传感器的数据捕获的延迟量；
通过所述触发管理设备在第一时间处向所述传感器发送触发，所述触发将使所述传感器捕获传感器数据；以及
通过所述触发管理设备在第二时间处从编码器捕获编码器数据，其中，所述第二时间在所述第一时间之后所述延迟量，其中，所述编码器数据指示在所述第二时间处所述测量组件的马达的位置。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，确定所述延迟量包括执行用于确定所述延迟量的初始化过程。
9.根据权利要求7所述的方法，还包括：
通过所述触发管理设备生成虚拟编码器值；
通过所述触发管理设备向所述传感器发送所述虚拟编码器值，所述虚拟编码器值将通过所述传感器与所述传感器数据相关联；以及
通过所述触发管理设备将所述虚拟编码器值与所述编码器数据相关联。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述编码器数据是第一编码器数据，所述方法还包括：
通过所述触发管理设备识别从所述传感器接收的所述传感器数据的捕获完成的指示；
响应于对所述传感器数据的捕获完成的所述指示的识别，通过所述触发管理设备从所述编码器捕获第二编码器数据；以及
通过所述触发管理设备将所述虚拟编码器值与所述第二编码器数据相关联。
11.根据权利要求7所述的方法，还包括：
通过所述触发管理设备识别从所述测量组件的监督设备接收的触发方案；以及
基于所述触发方案，通过所述触发管理设备确定何时将发送所述触发。
12.一种测量组件，包括：
致动器，其用于平移测量组件的一部分；
编码器，其耦接至所述致动器，所述编码器用于指示所述致动器的当前位置；
传感器，其耦接至所述测量组件的所述一部分，所述传感器用于响应于触发而捕获传感器数据；以及
触发管理设备，其耦接至所述编码器和所述传感器，所述触发管理设备用于：
确定从所述触发的发送到所述传感器捕获所述传感器数据的延迟量；
在第一时间处向所述传感器发送所述触发，其中，在所述第一时间处发送所述触发将使所述传感器在第二时间处捕获所述传感器数据，所述第二时间在所述第一时间之后所述延迟量；以及
在第二时间处从所述编码器捕获编码器数据，其中，所述编码器数据指示在所述第二时间处所述致动器的位置。
13.根据权利要求12所述的测量组件，其中，所述触发管理设备还用于：
设置等于所述延迟时间的计时器；
在发送所述触发后发起所述计时器的倒计时，其中，所述编码器数据在所述计时器终止时被捕获。
14.根据权利要求12所述的测量组件，其中，所述测量组件还包括耦接至所述触发管理设备的监督设备，其中，所述监督设备用于向所述触发管理设备发送触发方案，并且其中，所述触发管理设备用于基于所述触发方案确定发送所述触发的所述第一时间。
15.根据权利要求14所述的测量组件，其中，所述触发方案指示所述传感器将捕获所述传感器数据的时间，并且其中，确定所述第一时间包括将所述第一时间设置为在由所述触发方案指示的所述时间之前所述延迟量。
16.根据权利要求14所述的测量组件，其中，所述触发方案指示所述传感器将捕获所述传感器数据的理想致动器位置以及所述致动器正在被致动的速度，其中，所述触发管理设备用于基于所述致动器正在被致动的速度确定所述致动器被预测为处于所述理想致动器位置处的预测时间，并且其中，确定所述第一时间包括将所述第一时间设置为在所述预测时间之前所述延迟量。
17.根据权利要求12所述的测量组件，其中：
所述触发管理设备还用于：
生成虚拟编码器值；
将所述虚拟编码器值与所捕获的编码器数据相关联；以及
向所述传感器发送所述虚拟编码器值；以及
所述传感器还用于将所述虚拟编码器值与所捕获的传感器数据相关联。
18.根据权利要求17所述的测量组件，还包括耦接至所述触发管理设备和所述传感器的监督设备，其中，所述触发管理设备还用于向所述监督设备发送所捕获的编码器数据和相关联的虚拟编码器值，其中，所述传感器用于向所述监督设备发送所捕获的传感器数据和相关联的虚拟编码器值，并且其中，所述监督设备用于基于所述虚拟编码器值确定所捕获的编码器数据和所捕获的传感器数据与所述触发有关。
19.根据权利要求17所述的测量组件，其中：
所述编码器数据是第一编码器数据；
所述传感器还用于在捕获所述传感器数据完成时向所述触发管理设备发送所述传感器数据的捕获完成的指示；以及
所述触发管理设备还用于：
响应于接收到所述传感器数据完成的指示而捕获第二编码器数据；以及
将所述虚拟编码器值与所述第二编码器数据相关联。
20.根据权利要求12所述的测量组件，还包括耦接至所述触发管理设备和所述致动器的监督设备，其中，所述触发管理设备还用于向所述监督设备发送所述编码器数据，并且其中，所述监督设备用于：
将接收到的编码器数据与预期的编码器数据进行比较；以及
基于所述接收到的编码器数据和所述预期的编码器数据不同而更新所述致动器的致动。
21.根据权利要求12所述的测量组件，其中，所述致动器是马达，所述传感器是第一传感器，所述触发是第一触发，所述传感器数据是第一传感器数据，所述延迟量是第一延迟量，其中，所述测量组件包括用于响应于第二触发而捕获第二传感器数据的第二传感器，并且其中，所述触发管理用于：
确定从所述第二触发的发送到所述第二传感器捕获所述第二传感器数据的第二延迟量，其中，所述第二延迟量与所述第一延迟量不同；以及
在第三时间处向所述第二传感器发送所述第二触发，其中，在所述第三时间处向所述第二传感器发送所述第二触发将使所述第二传感器和所述第一传感器在所述第二时间处捕获所述第一传感器数据和所述第二传感器数据。
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