用于坐标测量机的自配置部件识别和信号处理系统的制作方法

本公开涉及用于使用可互换的测量探针和/或传感器的坐标测量机和/或其它检查系统的信号处理和控制系统配置。

背景技术：

坐标测量机(cmm)可以获取被检工件的测量值。美国专利第8438746号(其全部内容通过引用结合于此)中描述的一种示例性现有技术cmm包括用于测量工件的探针、用于移动探针的移动机构以及用于控制移动的控制器。在美国专利第7652275号(其全部内容通过引用结合于此)中描述了包括表面扫描探针的cmm。如其中所公开的，机械接触探针或光学探针可以扫过工件表面。

cmm或其他机器人检查系统可以包括安装接头，其可被称为自动接头连接，其与各种可互换的测量探针或传感器兼容。每个特定的测量探针或传感器可能需要特定的相应配置，以便通过自动接头连接中的一组标准引脚或导体提供其功率和/或信号接口。这样的探针或传感器可以包括例如触摸探针、接触或非接触表面扫描探针、摄像机和/或各种其他表面或缺陷传感器。已经使用各种系统来识别哪种类型的测量探针(或传感器)附接到自动接头连接，以便接着提供适当的功率和/或信号接口，例如在欧洲专利ep236414、德国专利申请de10057284a1和de19543763a1以及美国专利第7096077号('077专利)，其全部内容通过引用并入本文。这些专利和/或申请公开了基于检测包括在探针中的特定电阻值的特定探针的识别以及基于包括在探针中的数字识别数据的附加识别手段(其可以用作电阻值识别方法的补充或代替其)。在探针识别之后可以提供适当的接口配置。

例如，'077专利公开了包括工具(例如测量探针)的配置系统，其包括包含工具识别数据的识别模块和用于调节由特定工具(例如测量探针)提供的信号的至少一个接口电路(例如驻留在cmm控制系统中)。接口电路还包括识别数据。'077专利中公开的配置系统还包括与工具和每个接口电路都通信的中间电路。如果所述工具识别数据对应于接口电路识别数据，则中间电路可操作以在工具和接口电路之间提供电连接。因此，中间电路执行多路复用功能，以将工具或探针连接到与中间电路连接的接口电路中相应的一个接口电路。

然而，'077专利中公开的配置系统具有一些缺点。例如，中间电路可能需要额外的空间、布线和连接以及制造费用。此外，中间电路相对复杂，因为它必须解码和匹配来自探针和接口电路的识别数据，并提供适当的互连。然而，这种适合于电流需求的中间电路可能与将来的探针和/或其对应的需要的接口电路不兼容，后者可能具有不同的数据格式和/或功率要求等。需要一种更经济、坚固、灵活和“可扩展”的配置系统，用于将可互换的测量探针和/或传感器自动连接到适当的信号处理和控制电路。

技术实现要素：

提供本发明内容是为了以简化的形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的一些概念。本发明内容不旨在确定所要求保护的主题的关键特征，也不旨在用作帮助确定所要求保护的主题的范围。

本公开涉及测量和检查系统，其中信号处理和控制系统自动配置它们自身以与多个可互换的测量探针或传感器中的每一个兼容。

在各种实施方式中，一种测量系统可以包括主电子系统、至少一个可互换的测量探针以及包括至少一个构件sc-mpic的一组自配置测量探针接口电路板(sc-mpic)，其中，每个构件sc-mpic是用于与兼容测量探针一起操作的兼容匹配。每个构件sc-mpic可以包括：本地信号处理和控制电路(lspcc)，其包括探针识别匹配部分、探针信号处理部分和板间信号管理器；上方(higher-direction)连接器，其配置为连接到沿着从该sc-mpic朝向所述测量探针的上方延伸的兼容连接；以及下方(lower-direction)连接器，其配置为连接到沿着从该sc-mpic远离所述测量探针的下方延伸的兼容连接。每个构件sc-mpic配置为用于其上方连接器以电连接到以下中的至少一个：a)连接到测量或检查机器的可互换的测量探针，以及b)设置在下一个上方构件sc-mpic上的下方连接器。每个构件sc-mpic配置为用于其下方连接器以电连接到设置在下一个下方构件sc-mpic上的上方连接器。每个构件sc-mpic配置为在其上方连接器上产生较低板存在信号，其表示它将作为相对于位于上方的任何其他sc-mpic的较低sc-mpic而操作，每个构件sc-mpic配置为在其下方连接器上产生较高板存在信号，其表示它将作为相对于位于下方的任何其他sc-mpic的较高sc-mpic而操作。每个构件sc-mpic配置为响应于在其上方连接器上存在或不存在较高板存在信号，确定其是否是沿着上方的最高sc-mpic。每个构件sc-mpic配置为响应于在其下方连接器上存在或不存在较低板存在信号，确定其是否是沿着下方的最低sc-mpic。此外，每个构件sc-mpic配置为响应于由连接的测量探针提供或确定的探针识别信号来执行相应的一组测量探针识别匹配操作，并且如果它是最高sc-mpic，则是任何连接的sc-mpic中的第一个执行其相应的一组测量探针识别匹配操作。

在本文公开的各种实施方式中，包括前述特征的构件sc-mpic可以与连接的测量探针和主系统一起单独操作，或者多个这样的构件sc-mpic可以在它们之间自动建立层级并自动交换或传送连接的测量探针和主系统的所需信号，使得与连接的测量探针兼容的构件sc-mpic中的一个自动将其自身识别为匹配的探针接口并承担(assume)连接的测量探针的控制。上述特征可以与附加特征结合使用。

在各种实施方式中，每个构件sc-mpic可以配置为使得如果其相应的一组测量探针识别匹配操作表示它是连接的测量探针的兼容匹配，则该sc-mpic在至少其下方连接器上产生探针控制获取(taken)信号，这表示它将是与连接的测量探针一起操作的sc-mpic。在一些实施方式中，构件sc-mpic可以在其下方连接器和其上方连接器上产生探针控制获取信号。在一些实施方式中，每个构件sc-mpic可以配置为将接收到的探针控制获取信号传递给其他连接的sc-mpic。

在各种实施方式中，每个构件sc-mpic可以配置为使得如果其相应的一组测量探针识别匹配操作表示它不是连接的测量探针的兼容匹配，则该构件sc-mpic在其下方连接器上产生“探针识别匹配分配”信号，其用作下一个下方构件sc-mpic的上方连接器上的信号，所述下一个下方构件sc-mpic响应于该信号来执行其相应的一组测量探针识别匹配操作，以确定该下一个下方sc-mpic是否是连接的测量探针的兼容匹配。

在各种实施方式中，每个构件sc-mpic可以配置为在其上方连接器处连接到所连接的测量探针的一组测量探针连接，其中该组测量探针连接配置为在构件sc-mpic与连接的测量探针之间至少传送探针测量信号、探针电源以及探针识别信号。在各种实施方式中，每个构件sc-mpic可以配置为至少在对应于其从另一构件sc-mpic接收探针控制获取信号和/或对应于其相应的一组测量探针识别匹配操作表示它不是连接的测量探针的兼容匹配的操作模式期间连接到在其上方连接器和其下方连接器之间的一组测量探针连接。

在一些实施方式中，每个构件sc-mpic可以配置为至少在对应于其从另一构件sc-mpic接收探针控制获取信号和/或对应于其相应的一组测量探针识别匹配操作表示它不是连接的测量探针的兼容匹配的操作模式期间将其内部电路与该组测量探针连接的至少一个子组隔离。

在一些实施方式中，每个构件sc-mpic可以配置为至少在对应于该sc-mpic承担连接的测量探针的控制和/或产生探针控制获取信号的操作模式期间在其上方连接器和其下方连接器之间将该组测量探针的至少一个子组断开(例如该子组包括配置为传送探针电源的连接)。

在一些实施方式中，每个构件sc-mpic配置为通过其上方连接器将数字数据信号输入到一组数据连接；并且在它不是最低sc-mpic时的至少一个操作模式期间，它通过其下方连接器在一组数据连接上输出数字数据信号。

在各种实施方式中，每个构件sc-mpic包括连接在该组数据连接中的第一个与常开可控终端电阻器开关之间的终端电阻器，该开关连接到该组数据连接中的第二个；并且每个构件sc-mpic配置为使得如果它是最低sc-mpic，则其操作所述可控端接电阻器开关以通过所述终端电阻器连接该组数据连接中的第一和第二个。

在一些实施方式中，输入数字数据信号可以包括由连接的测量探针提供或确定的数字探针识别信号。每个构件sc-mpic的相应一组测量探针识别匹配操作可以包括确定数字探针识别信号是否表示其是连接的测量探针的兼容匹配的操作。在一些实施方式中，数字探针识别信号包括由连接的测量探针提供或确定的探针识别信号的数字子集，并且探针识别信号还包括模拟探针识别信号。在一些实施方式中，模拟探针识别信号识别相应类别的测量探针(例如对应于特定制造商或全局接口特征等的类别)，并且探针识别信号的数字子集识别在该类别的测量探针内的子类别(例如对应于特定的探针接口或信号特征或者测量信号处理等)。在一些实施方式中，每个构件sc-mpic配置为通过其上方连接器将模拟探针识别信号输入到模拟识别连接，并且独立地确定模拟探针识别信号是否表示它是连接的测量探针的类别的兼容匹配。

在一些实施方式中，每个构件sc-mpic是用于相同类别的测量探针内的相应测量探针子类的兼容匹配。在一些这样的实施方式中，每个构件sc-mpic配置为通过其上方连接器将类别匹配确认信号输入到类别匹配确认连接，并且确定类别匹配确认信号是否表示它是连接的测量探针的类别的兼容匹配。在各种实施方式中，输入类别匹配确认信号可以由相对于最高构件sc-mpic位于上方的非构件接口板或相对于接收输入类别匹配确认信号的构件sc-mpic位于上方的构件sc-mpic产生。

要理解的是，最高构件sc-mpic的上方连接器可以通过连接路径连接到测量探针，所述连接路径包括相对于该最高构件sc-mpic位于上方的非构件接口板或相对于最高构件sc-mpic位于上方的连接线中的至少一个。还要理解的是，不是最高构件sc-mpic的构件sc-mpic的上方连接器可以通过包括最高构件sc-mpic的连接路径连接到测量探针。应该理解，在一些实施方式中，单个构件sc-mpic可以确定它是最高sc-mpic和最低sc-mpic。在其他实施方式中，第一构件sc-mpic可以确定它是最高sc-mpic，第二构件sc-mpic可以确定它是最低sc-mpic。在一些实施方式中，一个或多个附加构件sc-mpic可以连接在最高sc-mpic和最低sc-mpic之间。

通过使用上面概述的和下面更详细公开的各种特征和/或特征组合，与各种现有技术系统相比，不需要单独的或“主”探针识别和/或多路复用电路。相反，每个构件sc-mpic可以简单地操作以自动确定其在一组sc-mpic内的“合作”位置，并随后确定它是否与连接的测量探针相匹配。由于新构件sc-mpci可以与新型测量探针同时开发，因此它们可被定制为具有识别和/或匹配该特定探针的特征的能力。它们不需要具备识别或支持特定过去或未来探针特征的能力。因此，与先前已知的系统架构相比，该系统架构可能更可靠并且“过时证明(obsolescenceproof)”。

附图说明

图1是示出利用可互换的测量探针并与本文公开的各种sc-mpic配置兼容的测量系统(例如cmm)的各种典型部件的图；

图2是示意性地示出包括根据本文公开的原理配置的一组sc-mpic的一个实施方式的电布置的框图；以及

图3是根据本文公开的原理的示意性地示出比如图2中所示的那些sc-mpic的一种实施方式的各种电路元件和/或例程以及可以在其上方和下方连接器处提供的各种信号的框图。

具体实施方式

图1是示出包括利用可互换的测量探针180并且与本文公开的各种自配置测量探针接口电路板(sc-mpic)配置兼容的cmm150的测量系统100的各种典型部件的图。测量系统100还可以包括手动操作单元110以及包括接口电子器件120和主计算机115的主电子系统。接口电子器件120可以包括例如控制cmm150的移动的运动控制器以及连接到测量探针180(例如通过信号和控制线130a)的接口电路。手动操作单元110可以联接到接口电子器件120(例如通过信号和控制线130c)并且可以包括用于手动操作cmm150的操纵杆111。主计算机115联接到接口电子器件120(例如通过信号和控制线130b)，并且可以通过用户输入或程序控制来操作cmm150和处理用于工件w的测量数据。主计算机115包括用于输入例如测量条件或指令的输入装置112(例如键盘等)以及用于输出例如测量结果的输出装置113(例如显示器、打印机等)。在各种实施例中，主计算机115和接口电子器件120可以合并和/或不可区分。

cmm150包括位于平台152上的驱动机构151和用于将可互换的测量探针180附接到驱动机构151的附接部165(例如包括在铰接头160上)。在各种实施方式中，测量探针180(例如当不使用时可以储存在已知类型的储存架199中的测量探针180a-180c中的一个)可以自动附接到在自动接头连接170处的附接部165(例如在检查程序的控制下)，根据已知原理，自动接头连接170可以包括精确的运动学安装特征和电连接，其提供各种可互换的测量探针或传感器所共有的物理接口。美国专利第4651405号中描述了一种可用于储存架199和/或将测量探针180自动交换到自动接头170处的运动学安装和从其自动交换的示例性已知技术和机构，该专利的全部内容通过引用并入本文。然而，要理解的是，还可以使用其他已知的技术和机构。

驱动机构151包括用于三维地移动测量探针180的x轴、y轴和z轴滑动机构151x、151y和151z。在图1所示的具体实施方式中，在自动接头170处附接到cmm的测量探针180b是接触扫描型测量探针并且包括探针主体181b和附接到接触部分183b的触针182b。触针182b通过触针悬架部分附接到探针主体181b，当接触部分183b沿着在工件w的表面上的测量路径移动时，触针悬架部分允许接触部分183b在相对于探针主体的三个方向上自由地改变其位置。测量探针180b包括感测触针182b的偏转(反映接触部分183b的位置)的传感器和电路，并且将偏转或位置数据输出到接口电子器件120(例如通过信号和控制线130a)，如下面更详细地描述。然而，这种类型的测量探针仅仅是示例性的而不是限制性的。更一般地，根据本文公开的原理，可以使用任何兼容类型的可互换的测量探针(例如接触探针180a、或非接触扫描探针180c、或色差点传感器、或相机)或者其他传感器。

应当理解，下面公开的各种原理可以用于自动配置包括在接口电子器件120中的电子接口电路以匹配安装到cmm150的任何兼容的测量探针(或其他传感器)180(例如探针180b)，即使测量探针或传感器由用户手动交换，或者以未知或意外的顺序储存在储存架199中等。

图2是示意性地示出包括根据本文公开的原理配置的包括相应构件sc-mpic300(例如构件300a、300b和300c)的sc-mpic组300'的一个实施方式的电布置200的框图。应该认识到，图2的某些编号的部件1xx或1xx'可以对应于和/或具有与图1的类似编号的对应部件1xx类似的操作，并且可以通过类比理解，除非下面的描述或上下文另外指示。这种用于指示具有类似设计和/或功能的元件的编号方案也可以应用于下面的图3。

图2示出了在自动接头170处附接到cmm150的测量探针180b的一个实施例，以及包括含有相应构件sc-mpic300a、300b和300c的sc-mpic组300'的接口电子器件120'的一个实施例，这些构件被连接以分别通过主连接310a、310b和310c与主系统接口板260交换相应的电源和数据信号315a、315b和315c。在一个实施方式中，主连接310(例如310a)可以包括已知的电路板卡边缘连接器。

根据这里使用的惯例，相对于部件(比如构件sc-mpic之一)的上方不是固定的空间方向，而是从部件朝向附接到cmm或其他检查系统(例如测量探针180b)的测量探针的“功能性”连接或信号方向。换句话说，上方是从部件沿着更靠近测量探针的信号方向或路径延伸的“功能性”连接或信号方向。(将理解，其他电路或连接可以沿着部件和测量探针之间的上方信号路径定位，和/或形成该信号路径或连接的一部分。)相反，相对于部件的下方是从该部件沿着更远离测量探针的信号方向或路径延伸的“功能性”连接或信号方向。

使用这种惯例，除了主连接310(例如310a)之外，每个构件sc-mpic300(例如300a)还包括上方连接器380(例如380a)和下方连接器390(例如390a)以及本地信号处理和控制电路(lspcc)340(例如340a)，如下面参照图3更详细地描述。将理解，在本文涉及电路时，处理器和操作软件例程可被隐含地包括在内。如图2所示，在各种实施例中，附接到cmm150的测量探针180(例如180b)通过信号和控制线130a'连接到构件sc-mpic300中的第一构件(例如300a)，为了清楚起见，信号和控制线130a'被示意性地示出为与信号和控制线130a分开。然而，将理解，在各种实施方式中，信号和控制线130a、130a'可以是相同的多连接电缆或总线结构的一部分。具体而言，图2中的实施方式示出信号和控制线130a'从测量探针180a连接到构件sc-mpic300a的上方连接器380a，并且其下方连接器390a通过板间连接器395a连接到构件sc-mpic300b的上方连接器380b。类似地，构件sc-mpic300b的下方连接器390b通过板间连接器395b连接到构件sc-mpic300c的上方连接器380c。一般而言，sc-mpic组300'的任何“较高”构件的下方连接器390可以类似地连接到sc-mpic组300'的任何“较低”构件的上方连接器380，使得组300'可以包括比图2中示出的特定组更多或者更少的互连的构件sc-mpic300(比如1个构件或5个构件或者更多)。

简要描述电气布置200的操作，每个构件sc-mpic300包括本地信号处理和控制电路(lspcc)340，其中每个包括相应的探针识别匹配电路(下面参考图3详细描述)。测量探针180(例如180a、180b、180c)每个包括相应的探针电子器件185(例如185a、185b、185c)，其包括相应的识别电路186(例如186a、186b、186c)，识别电路配置为存储和输出数字识别数据和/或根据已知方法(例如在合并的参考文献中概述)的与它们各自类型(例如它们各自的接口要求、操作特性等)相对应的模拟识别信号。识别电路186通过识别信号线187将探针识别信号输出到自动接头连接170，并且通过信号和控制线130a'输出到互连的组300'中的构件sc-mpic300中的第一(最高)连接的一个。在各种实施方式中，每个构件sc-mpic300配置为用兼容的连接的测量探针180和主系统单独操作(例如当组300'具有与连接的测量探针180兼容的单个构件sc-mpic时)以及在包括多个构件sc-mpic300的组300'中。每个构件sc-mpic还配置为使得互连的组300'中的多个构件sc-mpic300可以自动建立它们之间的层级并且自动交换或传递所连接的测量探针180和主系统的所需信号，使得与连接的测量探针180兼容的构件sc-mpic300中的相应一个自动将其自身识别为匹配探针接口并且承担连接的测量探针180的控制。

关于自动建立层级，每个构件sc-mpic300配置为在其上方连接器380上(例如在图3所示的连接384处，基于其lspcc340的操作)产生较低板存在信号，其表示它将作为相对于位于上方的任何其他sc-mpic的较低sc-mpic而操作。此外，每个构件sc-mpic300配置为在其下方连接器390上(例如在图3所示的连接395处，基于其lspcc340的操作)产生较高板存在信号，其表示它将作为相对于位于下方的任何其他sc-mpic的较高sc-mpic而操作。每个构件sc-mpic300还配置为响应于在其上方连接器380上(例如在图3所示的连接385处，基于其lspcc340的操作)存在或不存在较高板存在信号，确定其是否是沿着上方的最高sc-mpic。此外，每个构件sc-mpic300还配置为响应于在其下方连接器390上(例如在图3所示的连接394处，基于其lspcc340的操作)存在或不存在较低板存在信号，确定其是否是沿着下方的最高sc-mpic。此外，每个构件sc-mpic配置为响应于由连接的测量探针180提供或确定的探针识别信号来执行相应的一组测量探针识别匹配操作(例如基于其lspcc340的操作)，并且如果它是最高的sc-mpic300，则是任何连接的sc-mpic300中的第一个执行其相应的一组测量探针识别匹配操作。

关于构件sc-mpic300中的相应一个自动将其自身识别为匹配探针接口并承担对连接的测量探针180的控制：如上所述，每个构件sc-mpic300包括相应的探针识别匹配电路，其配置为响应于由连接的测量探针180提供或确定的探针识别信号执行相应的一组测量探针识别匹配操作。其探针识别匹配操作表示它是否是连接的测量探针180的兼容匹配。下面参考图3更详细地概述各种探针识别匹配操作。在各种实施方式中，每个构件sc-mpic300可以配置为使得如果其相应的一组测量探针识别匹配操作表示它是连接的测量探针180的兼容匹配，则该sc-mpic300在至少其下方连接器390上(例如图3所示的至少连接396，并且在一些实施方式中还在图3所示的连接386上)产生探针控制获取信号，这表示它将是与连接的测量探针180一起操作的构件sc-mpic300。在各种实施方式中，每个构件sc-mpic300可以进一步配置为使得如果其相应的一组测量探针识别匹配操作表示它不是连接的测量探针180的兼容匹配，则该构件sc-mpic300在其下方连接器390上(例如在图3所示的连接397上)产生“探针识别匹配分配”信号。下一个下方构件sc-mpic300响应于该信号(其可在图3所示的连接387上接收)以接受该分配并执行其相应的一组测量探针识别匹配操作，以确定该下一个下方sc-mpic300是否是连接的测量探针的兼容匹配。

参照图2中所示的特定示例，概述的特征可以如下操作。使用上面概述的操作和信号用于自动建立层级，构件sc-mpic300a可以自动地被确定为连接到测量探针180b的组300'的“最高”构件，且构件sc-mpic300c可以自动地被确定为组300'的“最低”构件。在各种实施例中，每个构件sc-mpic配置为使得如果它是组300'的最低构件sc-mpic(例如在该示例中构件sc-mpic300c)，则其操作以在连接到测量探针180(例如180b)并连接或通过组300'的所有构件sc-mpic的特定数据信号线上提供终端电阻器，如下面参考图3更详细地概述。

在各种实施方式中，至少“最高”构件sc-mpic300a配置为提供功率并与测量探针180b通信，并接收其识别信号。在该示例中，“最高”构件sc-mpic300a是第一构件sc-mpic来执行其相应的一组测量探针识别匹配操作。在该示例中，假定“最高”构件sc-mpic300a的探针识别匹配操作表示它不是连接的测量探针180b的兼容匹配。在各种实施方式中，构件sc-mpic300a因此在其下方连接器390a上(例如在图3所示的连接397上)产生“探针识别匹配分配”信号。

下一个下方构件sc-mpic300b响应于在其上方连接器380b上(例如在图3所示的连接387上)接收的探针识别匹配分配信号以接受该分配并执行其相应的一组测量探针识别匹配操作。它通过构件sc-mpic300a、板间连接器395a及其上方连接器380b从测量探针180b接收探针识别信号。在该示例中，假定构件sc-mpic300b的探针识别匹配操作表示它是连接的测量探针180b的兼容匹配。在各种实施方式中，构件sc-mpic300b因此至少在其下方连接器390b上(例如至少在图3所示的连接396上，并且在一些实施方式中也在图3所示的连接386上)产生探针控制获取信号，其向其他构件sc-mpic(例如300c)表示构件sc-mpic300b将是将承担控制并与连接的测量探针180b一起操作的组300'的构件。作为发生探针控制获取信号(例如在图3所示的连接386和396上的输出和/或输入)的结果(或与其结合)，各种信号隔离和连接操作可以在组300'的各种互连的构件sc-mpic中执行，如下面参照图3更详细地描述。

可以理解的是，在该示例中，如果构件sc-mpic300b的探针识别匹配操作已经表示它不是连接的测量探针180b的兼容匹配，则其将会在其下方连接器390b上(例如在图3所示的连接397上)产生“探针识别匹配分配”信号，并且下一个下方构件sc-mpic300c将会响应于在其上方连接器380c上(例如在图3所示的连接387上)接收的探针识别匹配分配信号以接受分配并执行其相应的一组测量探针识别匹配操作等等。

图2还示出了包括可选的“非构件”接口板265的可替代实施方式。在该可替代实施方式中，信号和控制线130a'将连接在测量探针180b和接口板265(如虚线轮廓所示)之间，而不是构件sc-mpic300a。相反，测量探针180b的信号将通过接口板265和连接295连接到最高构件sc-mpic300a的上方连接器380a。换句话说，在这种情况下，最高构件sc-mpic300(例如300a)通过非构件接口板265连接到测量探针180(例如180b)，并且不直接连接到信号和控制线130a'。应该理解，与各种已知系统相反，非构件接口板265不需要执行与组300'的各个构件sc-mpic相关的任何多路复用或交换功能。相反，它可能对其他目的有用。作为一个示例，组300'的各个构件sc-mpic可以全部是某种类别(例如对应于单个测量探针制造商的那个类别)。组300'中的各个构件sc-mpic在这种情况下可能与其他类别的探针不兼容(例如来自不同制造商的以不同电压操作的探针)。在这种情况下，非构件接口板265可以配置为充当确定连接的测量探针是否与组300'的构件sc-mpic是相同类别的“缓冲器”或安全网关。这种非构件接口板265可以配置为向组300'的构件sc-mpic输出(或扣留)类别匹配确认信号，这是它们可以安全地启用它们的全套连接和操作的信号。在一些情况下，非构件接口板265可用于基于已知类型的传统模拟信号来识别探针类别或制造商，传统模拟信号取决于测量探针180中已知对应于特定探针类别(例如特定制造商或特定探测技术等)的特定电阻器值。将理解，在一些实施方式中，可以基于预期cmm是否可能采用不同类别的测量探针被操作而包括或省略可选非构件接口板265。在各种实施方式中，组300'的构件sc-mpic可以配置为与或不与非构件接口板265一起操作。将理解，“非构件”接口板不提供在此为构件sc-mpic概述和要求的全部功能，这就是为什么它被指定为非构件接口板的原因。例如，在一个实施方式中，它可以识别探针类别，但不识别该类别内的特定类型的探针(例如它可能缺少例如子类别数字探针识别电路或存储的数据)。

通过使用上面概述的和下面更详细公开的各种特征和/或特征组合，与各种现有技术系统相比，不需要单独的或“主”探针识别和/或多路复用电路。相反，每个构件sc-mpic可以简单地操作以自动确定其在一组sc-mpic内的“合作”位置，并随后确定它是否与连接的测量探针相匹配。由于新构件sc-mpci可以与新型测量探针同时开发，因此它们可被定制为具有识别和/或匹配该特定探针的特征的能力。它们不需要具备识别或支持特定过去或未来探针特征的能力。它们只需要具有识别它们兼容的特定测量探针的能力。因此，与先前已知的系统架构相比，该系统架构可能更可靠并且“过时证明”。

图3是根据本文公开的原理的示意性地示出比如图2中所示的那些sc-mpic的构件sc-mpic300的一种实施方式的各种电路元件和/或例程以及可以在其上方连接器380和下方连接器390处提供的各种信号的框图。如先前概述，每个构件sc-mpic300是用于与兼容的测量探针180一起操作的兼容匹配。每个构件sc-mpic300可以包括本地信号处理和控制电路(lspcc)340，其在上方连接器380处输入和输出各种信号331h，在下方连接器380处输入和输出各种信号331l，并且在主电子器件连接310处输入和输出各种信号315(例如探针测量数据和其他信号)。这样的信号可能包括电源连接。lspcc340可以包括探针识别匹配部分341、探针信号处理部分342、板间信号管理器部分345(也简称为板间信号部分)。在所示的实施方式中，lspcc340还包括本地板电源343(例如用于提供在兼容的测量探针中使用的特定电源电压)以及下面更详细描述的终端电阻器344。

每个构件sc-mpic300可以进一步包括：上方连接器380，其配置为连接到沿着从该sc-mpic300朝向测量探针180的上方延伸的兼容连接；以及下方连接器390，其配置为连接到沿着从sc-mpic300远离测量探针180的下方延伸的兼容连接。每个构件sc-mpic300配置为用于其上方连接器380以电连接到以下中的至少一个：a)连接到测量或检查机器(例如150)的可互换的测量探针(例如180b)，以及b)设置在下一个上方构件sc-mpic(例如图2对于构件sc-mpci300b和300c所示)上的下方连接器。每个构件sc-mpic配置为用于其下方连接器390以电连接到设置在下一个下方构件sc-mpic(例如图2对于构件sc-mpci300a和300b所示)上的上方连接器。

在所示的实施方式中，板间信号管理器部分345包括开关管理器345sm，其可以控制本地板开关347(例如用于连接或启用或断开或禁用构件sc-mpci300的电路内的各种信号、电路和/或部件)和板间开关348(例如用于连接或启用或断开或禁用连接到相邻构件sc-mpci的各种信号和/或电路，和/或连接的测量探针180)。在一个实施方式中，lspcc340包括包含处理能力的门阵列(例如现场可编程门)和用于存储操作例程、兼容的探针识别数据等的存储器、以及用于提供本文公开的lspcc的各种功能的支持电路和开关。在各种实施例中，板间信号管理器部分345可以至少部分地使用这种门阵列来实现。除了其开关管理器345sm的操作之外，板间管理器部分345还可以响应于在连接器380和390处从其他构件sc-mpci接收到各种信号以及产生和/或路由源自sc-mpic300上的各种信号到连接器380处的连接的测量探针或连接器380和/或390处的其他构件sc-mpci而执行操作或信号路由。

如图3所示，在一个示例性实施方式中，上方连接器380可以包括用于电源381、探针类别识别信号382、数字信号383(例如包括用于串行数据和指令比如探针测量数据和/或命令、探针识别数据等的两个或更多个连接)、板存在输出384、板存在输入385，探针控制获取386、探针识别匹配分配输入387、检测到的兼容探针类别388以及覆盖板存在389的信号连接。下方连接器390可以包括，的信号连接，用于电源391、探针类别识别信号392、数字信号393(例如包括用于串行数据和指令比如探针测量数据和/或命令、探针识别数据等的两个或更多个连接)、板存在394、板存在输出395、探针控制获取396、探针识别匹配分配输出397、检测到的兼容探针类别398以及覆盖板存在399的信号连接。与连接384、385、386、394、395和396相关的示例性操作和信号先前已经参照图2进行了概述，并且可以基于该描述来理解。

在各种实施方式中，使用上面概述的各种元件，每个构件sc-mpic300可以配置(例如使用板间信号管理器部分345)成在其上方连接器380处连接到所连接的测量探针的一组测量探针连接，其中一组测量探针连接配置为在构件sc-mpic300与连接的测量探针(例如180b)之间至少传送探针测量信号(例如在数字信号连接383上)、探针电源(例如在电源连接381上)以及探针识别信号(例如在数字信号连接383上)。在各种实施方式中，每个构件sc-mpic可以配置为在其上方连接器380和下方连接器390之间连接该组测量探针连接，例如在一个实施方式中，通过使用板间信号管理器345提供传递连接381至391以及383至393。可以至少在对应于构件sc-mpic300从另一(例如较低)构件sc-mpic接收探针控制获取信号(例如在探针控制获取连接396处)和/或对应于其相应的一组测量探针识别匹配操作表示它不是连接的测量探针的兼容匹配(例如基于在数字信号连接383上接收的探针识别数据由探针识别匹配部分341执行)的操作模式期间提供这种传递连接。

在一些实施方式中，每个构件sc-mpic300可以配置为至少在对应于其从另一构件sc-mpic(例如在探针控制获取连接386或396处)接收探针控制获取信号和/或对应于其相应的一组测量探针识别匹配操作表示它不是连接的测量探针的兼容匹配的操作模式期间将其内部电路与该组测量探针连接的至少一个子组隔离。

在一些实施方式中，每个构件sc-mpic300可以配置为至少在对应于该sc-mpic承担连接的测量探针的控制和/或产生探针控制获取信号的操作模式期间在其上方连接器处将该组测量探针的至少一个子组与其下方连接器断开(例如在一些实施方式中，断开连接391，其可被临时连接以与较低构件sc-mpic共享探针电源)。

在一些实施方式中，每个构件sc-mpic300配置为通过其上方连接器380(例如在连接383和/或386和/或388和/或389处)将数字数据信号输入到一组数据连接)；并且在它不是最低sc-mpic时的至少一个操作模式期间，它通过其下方连接器(例如在连接393和/或396处和/或398和/或399处)在一组数据连接上输出数字数据信号。

在一些实施方式中，输入数字数据信号(例如在连接383处)可以包括由连接的测量探针180(例如180b)提供或确定的数字探针识别信号。每个构件sc-mpic300的相应一组测量探针识别匹配操作(例如由探针识别匹配部分341执行)可以包括确定数字探针识别信号是否表示其是连接的测量探针的兼容匹配的操作。在一些实施方式中，数字探针识别信号包括由连接的测量探针180提供或确定的探针识别信号的数字子集，并且探针识别信号还包括模拟探针识别信号。在一些实施例中，模拟探针识别信号可以在连接382处通过其上方连接器380获得，或者根据在各种并入的参考文献中公开的已知方法，在一些实施方式中，在连接383处采用lspcc340的合适的临时连接的电路和在构件sc-mpic300上的信号处理。在一些实施方式中，模拟探针识别信号识别相应类别的测量探针(例如对应于特定制造商或全局接口特征等的类别)，并且探针识别信号的数字子集识别在该类别的测量探针内的子类别(例如对应于特定的探针接口或信号特征或者测量信号处理等)。在一些实施方式中，使用上面概述的特征，每个构件sc-mpic300可以独立地确定模拟探针识别信号是否表示它是连接的测量探针的类别的兼容匹配。在一些实施方式中，一组互连的sc-mpci中的每个构件sc-mpic300是用于相同类别的测量探针内的相应测量探针子类的兼容匹配。在一些这样的实施方式中，每个构件sc-mpic300可以配置为通过其上方连接器380(例如在连接388处)将类别匹配确认信号输入到类别匹配确认连接，并且确定类别匹配确认信号是否表示它是连接的测量探针的类别的兼容匹配。在各种实施方式中，输入类别匹配确认信号可以由非构件接口板(例如参考图2概述的并且相对于最高构件sc-mpic位于上方的非构件接口板265)或相对于接收输入类别匹配确认信号的构件sc-mpic位于上方的构件sc-mpic产生，或者基于其探针识别匹配部分341的操作来产生类别匹配确认信号(例如通过评估在连接382处获取模拟探针识别信号)。构件sc-mpic300可以配置为产生或者通过在其下方连接器390的连接398上输出到下方构件sc-mpic的类别匹配确认信号。构件sc-mpic300可以可选地配置为从连接389上的非构件接口板(例如非构件接口板265)接收信号，并响应于该信号启用某些连接和/或操作，以利用可以由非构件接口板提供的某些特征或效率。构件sc-mpic300可以配置为将在连接389上接收的信号连接或传递到连接399。

如前所述，基于在连接385和395处接收到的信号，每个构件sc-mpic300可以确定它是否是最高构件sc-mpic、最低构件sc-mpic还是两者(它是唯一的构件sc-mpic)或两者都不(例如它连接在两个其他构件sc-mpic之间)。数字信号连接383和/或393可以为一组数据线(例如适用于rs-485串行数据通信的一对串行数据通信线等)提供连接点。在各种实施方式中，每个构件sc-mpic300可以包括连接在该组数据连接383和/或393中的第一个与常开可控终端电阻器开关(例如位于本地板开关347中)之间的终端电阻器344，该开关连接到该组数据连接383和/或393中的第二个。每个构件sc-mpic300可以配置为使得如果它是最低sc-mpic，则其开关管理器345sm操作可控端接电阻器开关以通过终端电阻器连接其该组数据连接383和/或393中的第一和第二个。

应该理解，可以使用各种已知技术来在一组构件sc-mpic之间传送和/或传递信号。例如，在一些实施方式中，一些信号可以通过构件之间的相应共享的有线连接来传送或“传递”。这种共享的“无源”连接可以进一步附接到可切换地连接到信号源，比如连接到电压源的上拉电阻器。在各种实施方式中，信号源可以位于连接到所有构件sc-mpic的主电子板或每个构件sc-mpic上的“冗余”信号源中的任一个上。在任一种情况下，任何构件sc-mpic300的lspcc340可以执行控制开关以将共享的“无源”连接连接到信号源的操作。在其他实施方式中，一些信号可以由在适当输出连接处“有源地”再生或再现输入信号(例如通过将位于该构件sc-mpci上的适当信号源连接到适当输出连接)的每个构件sc-mpci中的lspcc340传送或“传递”。

虽然已经说明和描述了本公开的优选实施方式，但是基于本公开内容，对于本领域技术人员而言，所示出和描述的特征和操作序列的布置中的许多变化是显而易见的。可以使用各种替代形式来实现本文公开的原理。另外，上述各种实施方式可被组合以提供进一步的实施方式。本说明书中提及的所有美国专利和美国专利申请的全部内容通过引用并入本文。如果必要的话，可以修改实施方式的各个方面以使用各种专利和应用的概念来提供进一步的实施方式。

根据以上详细描述，可以对这些实施方式进行这些和其他改变。通常，在下面的权利要求中，所使用的术语不应被解释为将权利要求限制在说明书和权利要求书中公开的具体实施方式，而是应被解释为包括所有可能的实施方式以及这样的权利要求赋予的等同物的全部范围。