的另外实施方式结合使用。
[0056]图4示出一组特征包90，所述特征包可以通过对接部12与基座10连接。对接部12可以在CMM臂I和特征包90之间形成电子连接。在一些实施方式中，对接部12可以为高速数据传输、电力传输、机械支撑等提供连接性。因此，当连接至对接部时，特征包90可以为CMM臂I提供模块化电子、机械或热部件，从而允许多个不同特征和功能性，例如增加的电池寿命、无线能力、数据存储、改进的数据处理、对扫描仪数据信号的处理、温度控制、机械支撑或平衡物、或者其他特征。在一些实施方式中，该模块化功能性可以补充或替换手柄40的一些模块化特征。模块化特征包可以包含连接器，所述连接器用于不能包含在基面产品上的增强功能性、电池、电子电路板、开关、按钮、灯、无线或有线通信电子器件、扬声器、麦克风或其他类型的扩展功能性。另外，在一些实施方式中，特征包90可以位于CMM臂I的不同位置，诸如沿传送构件、铰接构件，或者作为手柄40的附加装置。
[0057]例如，特征包90可以包括电池，诸如主电池或辅助电池。有利地，在特征包90为辅助电池的实施方式中，CMM可以包括内部的主电池，所述主电池可以在辅助电池缺失或正更换时维持CMM的运行。因而，通过循环辅助电池，可以在无直接电源连接的情况下无限期地维持CMM。
[0058]又例如，特征包90可以包括数据存储装置。在特征包90上能够进行的数据存储可以任意大，使得CMM可以测量和保留大量数据，而无需连接至更大的和/或不太方便的数据存储装置，诸如台式计算机。另外，在一些实施方式中，数据存储装置可以传送数据给臂，所述数据包括用于臂运行的指令(诸如机动臂的移动路径)、在按压具体按钮时或在臂的具体运动或位置时用于臂的新命令、或者其他可自定义的设置。
[0059]在特征包包括无线能力的特征的实施例中，类似的功能性可以设有数据存储装置。在具有无线能力的情况下，数据可以在CMM和外部装置(诸如台式计算机)之间在没有有线连接的情况下连续传送。在一些实施方式中，CMM可以从辅助装置连续接受命令。另夕卜，在一些实施方式中，辅助装置可以连续显示来自臂的数据，诸如臂的位置，或已获得的数据点。在一些实施方式中，辅助装置可以为个人计算机(PC)，特征包可以将臂坐标数据和扫描仪数据无线传输到PC。所述特征包可以在无线传输之前将特征包中的臂数据和扫描仪数据进行组合，或者将这些数据作为独立数据流传输。
[0060]在另外的实施方式中，特征包可以还包括数据处理装置。这些装置可以有利地执行可以改进臂运行、数据存储或其他功能性的多个操作。例如，在一些实施方式中，可以通过特征包处理基于臂位置给臂的命令。在额外的实施方式中，特征包可以在存储或传输之前对来自臂的数据进行压缩。
[0061]在另一实施例中，特征包可以还给CMM提供机械支撑。例如，特征包可以连接至基座10并且具有大重量，从而稳定CMM。在其他实施方式中，特征包可以被提供用于CMM和支架(CMM安装在该支架上)之间的机械连接。
[0062]在又一个实施例中，特征包可以包括热功能性。例如，特征包可以包括散热器或冷却风扇等。对接部和特征包之间的连接也可以通过导热构件连接至基座10中的电子器件以及CMM的其他部件，从而允许在CMM臂和特征包之间进行大量热传递。
[0063]另外，如图1所示，在一些实施方式中，特征包90的尺寸和形状可以基本匹配特征包所连接至的基座10的侧面。因而，可以在没有实质性地增加CMM的尺寸、降低CMM可能的便携性、或者限制CMM相对于其他装置的位置的情况下使用特征包90。
[0064]再次，特征包90可以相互结合使用并且与文中描述的其他特征结合使用，和/或可以在其他类型的CMM中独立使用。
[0065]另外，在一些实施方式中，CMM臂I可以包括绝对值编码器盘95，图5中示出了示例性实施方式。绝对值编码器盘95可以包括大致圆形系列化图案，所述图案可以以反射材料和非反射材料、透明材料和不透明材料、或者交替磁性等来实现。系列化图案可以允许读头通过仅读取编码器的编码表面的有限部分来确定编码器上的唯一位置。在一些实施方式中，系列化图案可以类似于条形码，如图5所示。图案可以沿关联读头的查看范围是非重复的。因而，由读头从编码器盘95收集的图像或其他数据可以产生与编码器上的其他位置不同的图案，并且因此可以与唯一的角度位置相关联。每个编码器可以由单个系列化盘组成，所述盘由一个或多个读头(所述读头可以例如为CCD图像仪)读取。使用两个或优选地使用四个CCD图像仪可以通过测量轴线的偏心率并且从角度测量值中减去所述偏心率来提高编码器的准确性。另外，可以通过对多个CCD图像仪的测量值取平均来提高角度准确性。
[0066]在现有技术的编码器中经常使用增量和重复表面，其中，编码表面仅表示增量级另IJ，而不是绝对位置。因此，增量式编码器会需要回到独特标识的原始位置，以重新标引和确定远离原始位置的增量位置。有利地，绝对值编码器盘95的一些实施方式可以消除回到原始位置的需要。CMM的这个特征也可以与文中描述的其他特征结合使用并且/或者可以在其他类型的CMM中独立使用。
[0067]有利地，绝对值编码器盘95可以提高进入睡眠模式的CMM臂I的功能性。进入睡眠模式可以减少CMM臂I的耗电量。然而，如果大量系统在睡眠模式期间关机，那么增量式编码器可能“忘记”它们的位置。因此，在退出睡眠模式时，增量式编码器可能需要在使用之前回到原始位置。替代地，增量式编码器可以在睡眠模式期间保持部分通电，以维持它们的增量位置。有利地，在绝对值编码器盘95的情况下，编码器可以在睡眠模式期间完全断电，并且在重新通电时立即输出它们的位置。在其他模式中，绝对值编码器可以以低频读取其位置，而不用担心该绝对值编码器可能错过增量移动并因而丢失其增量位置。因此，CMM臂I可以被通电或唤醒，并且可以从任何起始位置立刻开始数据获取，而不需要立即复位至IJ“原始”位置。在一些实施方式中，绝对值编码器可以与CMM的每个测量的旋转轴线一起使用。CMM的这个特征也可以与文中描述的其他特征结合使用，和/或可以在其他类型的CMM中独立使用。例如，如上所述，该睡眠模式可以由进入具体位置的移动而引起。又例如，编码器38a可以为绝对值编码器盘95。
[0068]此外，在一些实施方式中，CMM臂I可以包括倾角传感器。在一些实施方式中，倾角传感器可以具有至少大约I弧度秒的准确性。倾角传感器可以被包含在基座10、特征包90或CMM臂I的其他零件中。当放置在基座10或特征包90中时，倾角传感器可以检测CMM臂的支撑结构的移动，所述支撑结构诸如为臂坐落于其上的工作台或三脚架。然后，可以将该数据传送到臂中某处的处理模块或传送到外部装置(诸如计算机)。CMM臂I或外部装置然后可以提醒使用者基座中的移动和/或尝试补偿该移动，例如当倾斜超过阈值变化时。为使用者提供提醒可以以多种形式进行，诸如声音、手柄40上或大概在臂I的端部附近的LED灯、或在连接至臂I的监视器上。替代地或者另外，当已发生倾斜时，提醒可以为在由臂I收集的数据上的标志的形式。在之后分析时，该数据然后可能被认为不太准确。当尝试补偿移动时，在一些实施方式中，倾斜及其对位置的影响可以被部分地测量并且在校正过程中被考虑。在另外的实施方式中，可以通过相应调节铰接构件的角度位置来补偿倾斜。CMM的这个特征也可以与文中描述的其他特征结合使用和/或可以在其他类型的CMM中独立使用。
[0069]在另外的实施方式中，在每次测量臂位置时，触发信号从臂发送到扫描仪。与臂触发同时，臂可以锁定臂位置和取向。扫描仪也可以记录信号的接收时间(例如作为时标)，相对于被捕获的扫描仪图像流(例如也被记录作为时标)。来自臂的该时间信号数据可以与图像数据包含在一起。取决于这两个系统(臂和扫描仪)的相对频率，每个扫描仪图像可以有多于一个的臂触发信号。可能不期望的是，臂以比扫描仪低的频率运行，这通常导致臂和扫描仪频率至少部分地不同步。因而，臂和扫描仪数据的后处理可以通过插值将臂位置与扫描仪坐标系(scanner frame)组合起来以估计在扫描仪图像时的臂位置。在一些实施方式中，插值可以是在两个相邻点之间的简单的线性插值。然而，在其他实施方式中，更高阶的多项式插值可以用来考虑加速、猛拉等。CMM的这个特征也可以与文中描述的其他特征结合使用和/或可以在其他类型的CMM中独立使用。
[0070]具有缺陷检测的CMM
[0071]图7是集成超声波缺陷检测系统的PCMM的一个实施方式的立体图。图8是超声波缺陷检测系统的一个实施方式的立体图。在另外的实施方式中，CMM(其可以包括例如上面描述的PCMMl的多个实施方式)可以集成缺陷检测系统。在一些实施方式中，该缺陷检测系统可以包括超声波缺陷检测系统。超声波缺陷检测系统200可以与上面描述的坐标测量机的实施方式以及本领域技术人员知道的坐标测量机结合使用。超声波缺陷检测系统200可以包括具有缺陷检测传感器55’的CMM (诸如上面描述的CMM)，缺陷检测传感器55’可以在一个布置中代替上面描述的接触灵敏构件55来使用。在一个实施方式中，缺陷检测传感器55’可以包括超声波缺陷检测传感器。系统200可以还包括用于处理来自CMM和传感器55’的信息的计算机或处理器。如将在下面说明的，将超声波缺陷检测系统与CMM进行组合不仅提供了同时进行多个测量的能力还提供了同时显示那些结果(例如在计算机显示器220上)的能力。在一些实施方式中，来自超声波缺陷检测系统200的数据可以与来自坐标测量机的数据叠加。来自坐标测量机的数据与同时或基本同时由超声波缺陷检测系统提供的数据的结合可以用来一起重构所选物体的可见表面和隐藏表面。在一些实施方式中，集成超声波缺陷检测系统的CMM提供了提供所选物体中的缺陷的三维彩图的能力。在一些实施方式中，缺陷可以被集成在所选物体的三维模型中。在其他实施方式中，缺陷可能集成在使用计算机辅助绘图软件产生的三维模型中。