1.本公开涉及精密计量学，并且更具体地涉及使用感应式感测配置的坐标测量机探头。
背景技术：
：：2.坐标测量机(cmm)可以获得所检查的工件的测量值。在美国专利第8,438,746号中所描述的一种示例性现有技术cmm包含用于测量工件的探头、用于移动探头的移动机构以及用于控制移动的控制器，所述美国专利特此以全文引用的方式并入本文中。美国专利第7,652,275号中描述了包含表面扫描探头的cmm，所述美国专利特此以全文引用的方式并入本文中。如所述美国专利中所公开的，机械接触探头或光学探头可以扫描跨过工件表面。3.在美国专利第6,971,183中还描述了采用机械接触探头的cmm，所述美国专利特此以全文引用的方式并入本文中。所述美国专利中所公开的探头包含具有探头尖端(即，表面接触部分)的触针、轴向运动机构和旋转运动机构。轴向运动机构包含允许探头尖端在测量探头的中心轴线方向(也被称为z方向或轴向方向)上移动的移动构件。旋转运动机构包含允许探头尖端垂直于z方向移动的旋转构件。轴向运动机构嵌套在旋转运动机构内部。基于旋转构件的位移和轴向运动移动构件的轴向位移确定探头尖端位置和/或工件表面坐标。4.在美国专利公开号2020/0141714和2020/0141717中公开了cmm扫描探头中的用于进行触针位置测量的感应式位置检测器，所述美国专利公开中的每一个特此以全文引用的方式并入本文中。所公开的配置包含旋转感测线圈配置和相应轴向感测线圈配置。触针耦接的传导干扰器在运动体积中沿z(轴向)和x-y(旋转)方向移动。生成线圈生成围绕干扰器和线圈的变化磁通量，并且线圈信号指示干扰器和/或触针位置。5.通常，cmm探头中的感应式感测配置可能会遇到各种问题，如系统的位移响应中固有的信号/响应非线性、由于装配和对准较不完美而产生的位置偏移和/或错误、由于环境对机械组件或电气组件的影响(例如，由于温度变化等)而产生的信号漂移、信号噪声等。这些问题可能会对通常期望从最小的可能信号变化中感测探头尖端的最小的可能偏转的此类系统提出特定挑战。这些类型的问题可能会对实现来自探头的位置信号的期望的范围、放大率、信噪比等提出各种挑战。需要可以解决使用感应式感测配置的cmm探头中的此类问题的改进的电路系统配置和处理。技术实现要素：6.提供本
发明内容是为了以简化形式引入在下文具体实施方式中进一步描述的概念的选择。本
发明内容并非旨在标识要求保护的主题的关键特征，也并非旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。7.提供了一种用于具有感应式位置传感器信号增益控制的坐标测量机的扫描探头。所述扫描探头包含触针悬挂部分、触针位置检测部分以及信号处理和控制电路系统。所述触针悬挂部分耦接到所述扫描探头的框架并且包含触针耦接部分和触针运动机构。所述触针耦接部分被配置成刚性地耦接到具有探头尖端的触针。所述触针运动机构被配置成使所述触针耦接部分能够沿轴向方向进行轴向运动并且使所述触针耦接部分能够绕旋转中心进行旋转运动。8.所述触针位置检测部分沿平行于所述轴向方向并且名义上与所述旋转中心对准的中心轴线布置并且包含：场生成线圈配置，所述场生成线圈配置包括至少一个场生成线圈；顶部轴向感测线圈配置，所述顶部轴向感测线圈配置包括至少一个顶部轴向感测线圈；底部轴向感测线圈配置，所述底部轴向感测线圈配置包括至少一个底部轴向感测线圈；n个顶部旋转感测线圈和n个底部旋转感测线圈，其中n是大于3的整数；以及干扰器配置。所述干扰器配置包含提供干扰器面积的传导干扰器元件。所述干扰器元件沿所述中心轴线定位于干扰器运动体积中，并且所述干扰器元件通过耦接配置耦接到所述触针悬挂部分。所述干扰器元件响应于所述触针悬挂部分的偏转而相对于未偏转位置在所述干扰器运动体积中移动。所述干扰器元件响应于所述轴向运动而沿所述轴向方向在操作运动范围+/rz-内移动并且响应于所述旋转运动而沿正交于所述轴向方向的正交的x方向和y方向在相应操作运动范围+/-rx和+/-ry内移动。所述场生成线圈配置响应于线圈驱动信号而在所述干扰器运动体积中生成总体上沿所述轴向方向的变化磁通量。9.所述信号处理和控制电路系统可操作地连接到所述触针位置检测部分的所述线圈以提供所述线圈驱动信号，并且被配置成输入包括由相应的旋转感测线圈和轴向感测线圈提供的相应信号分量的信号并且输出指示所述探头尖端的轴向位置和旋转位置的信号，并且对于所述输出，输出信号变化对应地指示所述探头尖端的轴向位置或旋转位置中的至少一个的变化。所述信号处理和控制电路系统被配置成在多个操作区域上操作，如包含对应于中心高增益探头尖端位置范围的中心高增益操作区域和对应于相应较低增益探头尖端位置范围的第一对较低增益操作区域，对于所述多个操作区域，所述中心高增益操作区域位于所述第一对较低增益操作区域中的所述操作区域之间。在各个实施方案中，每个操作区域的增益对应于相应操作区域的输出信号变化与探头尖端位置变化的幅值比率(例如，对于所述比率，所述第一对较低增益操作区域具有比所述中心高增益操作区域的增益低的相应增益)。10.在各个实施方案中，所述信号处理和控制电路系统被配置成响应于确定所述探头尖端已经从所述中心高增益操作区域的在所述中心高增益探头尖端位置范围内的位置移动到所述第一对较低增益操作区域中的相应操作区域的在较低增益探头尖端位置范围内的位置而执行转变操作。所述转变操作使所述信号处理和控制电路系统从在所述中心高增益操作区域中以高增益操作转变成在相应操作区域中以较低增益操作。11.在各个实施方案中，所述多个操作区域可以进一步包含对应于相应较低增益探头尖端位置范围的第二对较低增益操作区域，并且对于所述第二对较低增益操作区域，所述第一对较低增益操作区域中的所述操作区域可以位于所述第二对较低增益操作区域中的所述操作区域之间，并且对于所述第二对较低增益操作区域，所述第二对较低增益操作区域具有比所述第一对较低增益操作区域的增益低的相应增益。所述信号处理和控制电路系统可以对应地被进一步配置成响应于确定所述探头尖端已经移动到所述第二对较低增益操作区域中的相应操作区域的在较低增益探头尖端位置范围内的位置而执行转变操作，所述转变操作使所述信号处理和控制电路系统转变成在所述第二对较低增益操作区域中的相应操作区域中以较低增益操作。12.在各个实施方案中，所述多个操作区域可以进一步包含对应于相应饱和探头尖端位置范围的一对饱和操作区域，其中所述第二对较低增益操作区域位于所述一对饱和操作区域之间，并且所述一对饱和操作区域对应于饱和状态，在所述饱和状态下，探头尖端位置变化名义上不会引起输出信号变化，并且对于所述饱和状态，名义上没有对应的增益。在各个实施方案中，所述信号处理和控制电路系统可以包含一个或多个放大器，所述一个或多个放大器被配置成放大来自所述触针位置检测部分的线圈的信号，并且对于所述一个或多个放大器，所述饱和状态对应于所述一个或多个放大器中的至少一个放大器的饱和。13.在各个实施方案中，对应于所述中心高增益探头尖端位置范围的所述中心高增益操作区域也对应于中心高增益元件位置范围，所述中心高增益元件位置范围对应于所述干扰器元件的角度位置范围并且被配置成与具有第一触针长度的触针组合使用。在此种配置中，对于具有第二触针长度的触针，所述中心高增益元件位置范围可以被配置成被修改为以下中的至少一个：更短，如被配置成与比所述第一触针长度长的第二触针长度一起使用；或更长，如被配置成与比所述第一触针长度短的第二触针长度一起使用。14.在各个实施方案中，所述信号处理和控制电路系统被进一步配置成执行调零操作以调整所述中心高增益操作区域的零位置。在各个实施方案中，所述信号处理和控制电路系统被进一步配置成至少具有所述中心高增益操作区域的增加到以下中的至少一项的位置范围：涵盖在工厂校准期间的制造公差；或涵盖在测量操作期间可由于所述扫描探头的定向而发生的变化。15.在各个实施方案中，所述转变操作包括降低所述场生成线圈配置的功率以降低所述输出信号变化与探头尖端位置变化的幅值比率，以便对应于较低增益。在各个实施方案中，降低所述场生成线圈的所述功率包括降低所述线圈驱动信号。16.在各个实施方案中，所述信号处理和控制电路系统包括一个或多个可变增益放大器，所述一个或多个可变增益放大器被配置成放大来自所述触针位置检测部分的线圈的信号，并且所述转变操作包括降低所述一个或多个可变增益放大器的增益以降低所述输出信号变化与探头尖端位置变化的幅值比率，以便对应于较低增益。17.在各个实施方案中，所述转变操作包括改变所述旋转感测线圈中的一个或多个旋转感测线圈的特性以降低所述输出信号变化与探头尖端位置变化的幅值比率，以便对应于较低增益。在各个实施方案中，改变所述一个或多个旋转感测线圈的所述特性包括利用继电器或开关中的至少一个来有效地减小所述一个或多个旋转感测线圈的操作大小。18.在各个实施方案中，所述信号处理和控制电路系统包括一个或多个模数转换器，所述一个或多个模数转换器被配置成将来自所述触针位置检测部分的线圈的模拟信号转换成数字信号，并且所述转变操作包括改变所述一个或多个模数转换器的输入范围以降低所述输出信号变化与探头尖端位置变化的幅值比率，以便对应于较低增益。19.在各个实施方案中，确定所述探头尖端已经从在所述中心高增益探头尖端位置范围内的位置移动到在相应较低增益探头尖端位置范围内的位置是根据对包括来自所述触针位置检测的线圈的信号的位置样本进行的分析进行的。在各个实施方案中，在基于对应的位置样本的所述分析确定所述探头尖端已经移动到相应较低增益探头尖端位置范围内之后，并且在已经对应地执行所述转变操作以降低增益之后，获得了新的位置样本，并且使用所述新的位置样本而不是在执行所述转变操作以降低增益之前获得的所述位置样本来指示探头尖端位置。20.在各个实施方案中，提供了一种方法，所述方法包含基于由扫描探头在所述扫描探头沿工件的表面移动时生成的感应式感测信号确定三维位置信息。在各个实施方案中，基于由所述扫描探头生成的感应式感测信号确定所述三维位置信息包括：提供所述线圈驱动信号；输入包括由相应的旋转感测线圈和轴向感测线圈提供的相应信号分量的信号；输出指示所述探头尖端的轴向位置和旋转位置的信号，并且对于所述输出，输出信号变化对应地指示所述探头尖端的轴向位置或旋转位置中的至少一个的变化，并且对于所述输出，所述三维位置信息是基于所述输出信号确定的；以及基于所述探头尖端的所指示的位置确定是否应该进行从中心高增益操作区域到较低增益操作区域的转变；以及响应于确定应该进行从所述中心高增益操作区域到较低增益操作区域的转变而执行转变操作，所述转变操作使从在所述中心高增益操作区域中以高增益操作转变成在相应较低增益操作区域中以较低增益操作。21.在各个实施方案中，对应于所述中心高增益探头尖端位置范围的所述中心高增益操作区域也对应于中心高增益元件位置范围，所述中心高增益元件位置范围对应于所述干扰器元件的角度位置范围并且被配置成与具有第一触针长度的触针组合使用；并且所述方法进一步包括基于确定具有不同于所述第一长度的第二长度的触针已经耦接到所述触针耦接部分修改所述中心高增益元件位置范围。22.在各个实施方案中，在具有驱动机构和将所述扫描探头附接到所述驱动机构的附接部分的系统中包含有所述扫描探头。附图说明23.图1是示出了测量系统的各个典型组件的图，所述测量系统包含使用如本文公开的扫描探头的扫描探头的cmm；24.图2是示出了耦接到cmm并且提供旋转位置信号和轴向位置信号的扫描探头的各个元件的框图；25.图3是示出了耦接到触针的触针悬挂部分的第一示例性实施方案和用于检测所述触针悬挂部分的位置的触针位置检测部分的第一示例性实施方案的部分的图；26.图4是示出了正如扫描探头的主体框架内包含的图3的触针悬挂部分的一个实施方案的横截面的图；27.图5是图3和4中所示出的触针位置检测部分的替代性实施方案的局部示意性等距图；28.图6是图5中所示出的触针位置检测部分的某些元件的局部示意性等距图；29.图7-10是展示了具有不同增益调整的操作区域的实例的图表的图；30.图11是展示了用于执行调零操作的过程的图；31.图12是展示了中心高增益操作区域的范围得以增加的过程的图；32.图13是展示了用于确定和传输位置样本的例程的示例性实施方案的流程图；并且33.图14是展示了用于操作扫描探头的例程的示例性实施方案的流程图。具体实施方式34.图1是示出了测量系统100的各个典型组件的图，所述测量系统包含使用如本文公开的扫描探头的扫描探头300的cmm200。测量系统100包含操作单元110、控制cmm200的移动的运动控制器115、主计算机120和cmm200。操作单元110耦接到运动控制器115并且可以包含用于手动操作cmm200的操纵杆111。主计算机120耦接到运动控制器115，并且操作cmm200，并且处理工件w的测量数据。主计算机120包含用于输入例如测量条件的输入装置125(例如，键盘等)和用于输出例如测量结果的输出装置130(例如，显示器、打印机等)。35.cmm200包含定位于平面板210上的驱动机构220和用于将扫描探头300附接到驱动机构220的附接部分224。驱动机构220包含分别用于使扫描探头300三维移动的x轴线滑动机构222、y轴线滑动机构221和z轴线滑动机构223。附接到扫描探头300的端部的触针306包含探头尖端348(例如，所述探头尖端也可以或可替代地被称为接触部分348)。如下文将更详细描述的，触针306附接到扫描探头300的触针悬挂部分，当探头尖端348沿测量路径在工件w的表面上移动时，所述触针悬挂部分允许探头尖端348在三个方向上自由改变所述探头尖端的位置。36.图2是示出了耦接到cmm200并且提供旋转(例如，x、y)位置信号和轴向(例如，z)位置信号的扫描探头300的各个元件的框图。扫描探头300包含探头主体302(例如，包括框架)，所述探头主体包含触针悬挂部分307和触针位置检测部分311。触针悬挂部分307包含触针耦接部分342和触针运动机构309。触针耦接部分342刚性地耦接到触针306。触针运动机构309被配置成使得触针耦接部分342和附接的触针306能够沿轴向方向进行轴向运动并且使得触针耦接部分342和附接的触针306能够绕旋转中心进行旋转运动，如下文将关于图3和4更详细描述的。扫描探头300中包含的信号处理和控制电路系统380连接到触针位置检测部分311并且管控所述触针位置检测部分的操作，并且可以执行相关信号处理，如下文将详细描述的。37.如图2中所示出的，触针位置检测部分311使用感应式感测原理并且包含接收器线圈部分370、场生成线圈配置360和干扰器元件351(所述干扰器元件可以是干扰器配置350的一部分，在一些实施方案中，所述干扰器配置可以包含多个部分)。接收器线圈部分370可以包括旋转感测线圈部分(也被称为旋转感测线圈)rsc和轴向感测线圈配置ascc。简而言之，移动干扰器元件351(或更一般地，干扰器配置350)会引起由场生成线圈配置360生成的变化磁场中的位置相关变化。接收器线圈部分370对变化磁场和由干扰器元件351引起的所述变化磁场中的变化有响应。具体地，例如，旋转感测线圈部分rsc输出指示触针耦接部分342在对应的信号线上的旋转位置(例如，x和y位置信号)的至少第一和第二旋转信号分量rsig，并且轴向感测线圈配置ascc输出指示触针耦接部分342在对应的信号线上的轴向位置(例如，z位置信号)的一个或多个轴向信号分量asig，如下文参考图3、5和6更详细描述的。在各个实施方案中，信号处理和控制电路系统380接收旋转信号分量rsig和轴向信号分量asig，并且可以在各个实施方案中执行各种等级的相关信号处理。例如，在一个实施方案中，信号处理和控制电路系统380可以使来自各个接收器线圈的信号分量以各种关系组合和/或得到处理，并且通过附接部分224以期望的输出格式提供结果作为旋转位置信号输出rpsout和轴向位置信号输出apsout。一个或多个接收部分(例如，在cmm200、运动控制器115、主计算机120等中)可以接收旋转位置信号输出rpsout和轴向位置信号输出apsout，并且可以使用一个或多个相关联的处理和控制部分来确定触针耦接部分342的三维位置和/或附接的触针306的探头尖端348在所述附接的触针的所述探头尖端沿工件w的正在被测量的表面移动时的三维位置。38.图3是示出了耦接到触针406的示意性表示的触针悬挂部分407的第一示例性实施方案以及用于检测触针悬挂部分407和/或触针406的位置的触针位置检测部分411的第一示例性实施方案的局部示意性横截面的局部示意图。应当理解，图3的某些编号组件4xx可以对应于图2的类似编号的对应组件3xx和/或具有与之类似的操作，并且可以通过与对应组件进行类比来理解，并且可以理解为以其它方式在下文进行描述。用于指示具有相似设计和/或功能的元件的这种编号方案也适用于以下图4-12。如图3中所示出的，触针悬挂部分407包含触针运动机构409和触针耦接部分442。触针耦接部分442被配置成刚性地耦接到触针406，所述触针具有用于接触工件w(未示出)的表面s的探头尖端448。39.如下文将关于图4更详细描述的，触针运动机构409附接到扫描探头的框架并且被配置成使得触针耦接部分442和附接的触针406能够进行轴向运动和旋转运动，使得探头尖端448可以沿表面s的形状在三个方向上改变所述探头尖端的位置。出于说明的目的，图3中的纸平面上的竖直方向和水平方向分别被定义为z方向和y方向，并且垂直于纸平面的方向被定义为x方向。测量探头300的中心轴线ca的方向(也被称为轴向方向)在这个图示中与z方向一致。40.在图3中，表示了触针运动机构409的旋转运动部分，所述旋转运动部分包含旋转构件436、挠曲元件440和设置在旋转构件436内的移动构件412。如以下将关于图4更详细描述的，挠曲元件440使得旋转构件436能够绕旋转中心rc进行旋转运动。如下文将更详细描述的，在各个实施方案中，旋转感测线圈trsci和brsci(其中i是标识特定线圈的索引整数)和触针位置检测部分411能够感测到干扰器元件451的旋转后的位置并且由此感测到移动构件412的旋转后的位置(例如，在x和y方向上)，并且轴向感测线圈配置(也被称为轴向感测线圈)tascc和bascc能够感测到干扰器元件451的轴向位置并且由此感测到移动构件412的轴向位置(例如，在z方向上)。41.如图3中所示出的，触针位置检测部分411的第一示例性实施方案包含干扰器元件451(或更一般地，干扰器配置450)，所述干扰器元件耦接到移动构件412并且相对于扫描探头框架(例如，其中所述框架作为扫描探头主体的一部分被包含在内等)在分别定位于顶部线圈基板471t与底部线圈基板471b之间的干扰器运动体积mv内移动。如图3中所示出的，移动构件412延伸穿过沿中心轴线ca定位于底部线圈基板471b中孔472并在所述孔中移动。附接的干扰器元件451响应于触针悬挂部分407和移动构件412的偏转而相对于未偏转位置undf(例如，所述未偏转位置也可以对应于零或参考位置)在干扰器运动体积mv中移动。42.除非另有说明，否则触针位置检测部分411的各个其它组件(例如，接收器线圈部分470和场生成线圈配置460)可以相对于框架固定。在图3中示出的实施方案中，场生成线圈配置460包括大致定位于干扰器运动体积mv的中平面处并且名义上是平面的且正交于中心轴线ca的单个平面场生成线圈461。如先前关于图2概述的，接收器线圈部分470通常可以包括旋转感测线圈部分(也被称为旋转感测线圈)rsc和轴向感测线圈配置ascc。旋转位置检测配置rsc通常包含顶部旋转感测线圈trsci和底部旋转感测线圈brsci。在图3中所示出的横截面中，仅示出了两个顶部旋转感测线圈trsc1和trsc2和两个底部旋转感测线圈brsc1和brsc2。这些旋转感测线圈可以提供指示干扰器元件451沿y方向的位置的信号分量。具体地，所述旋转感测线圈的信号分量取决于干扰器元件451沿y方向的位移量δy而变化，并且因此指示位移量δy。位移δy确定干扰器元件451与各个旋转感测线圈trsci和brsci之间的相关联“重叠”量，并且由此确定所述各个旋转感测线圈与由场生成线圈461生成的变化磁场的耦接量(所述耦接量确定合成信号分量)。其它旋转感测线圈(未示出)可以提供指示干扰器元件451沿x轴方向的位置的信号分量。43.轴向感测线圈配置ascc通常包含顶部轴向感测线圈配置tascc和底部轴向感测线圈配置bascc。在图3中所示出的实施方案中，顶部轴向感测线圈配置tascc包括至少部分地围绕中心轴线ca的单个顶部轴向感测线圈，并且至少一个底部轴向感测线圈包括至少部分地围绕中心轴线ca的单个底部轴向感测线圈，如所示出的。在这个特定示例实施例中，这些轴向感测线圈总是与干扰器元件451完全“重叠”。因此，所述轴向感测线圈的信号分量名义上仅对干扰器元件451沿轴向或z方向的位置有响应并且指示干扰器元件451沿z方向的位置。下文关于图5和图6更详细地描述各个信号分量的生成。44.与先前关于图2概述的操作类似，在操作中，移动干扰器元件451引起由场生成线圈461生成的沿轴向方向的变化磁场中的位置相关局部变化。接收器线圈部分470对变化磁场和由干扰器元件451引起的所述变化磁场中的变化有响应，并且输出旋转信号分量rsig和轴向信号分量asig，可以对所述旋转信号分量和轴向信号分量进行处理以确定干扰器元件451的旋转位置(例如，y和x位置，以及对应的信号)和所述干扰器元件的轴向位置(例如，z位置)，如先前关于图2概述的并且如下文进一步详细描述的。应当了解，干扰器元件451的位置通过已知的几何形状与触针耦接部分442和/或所述触针的探头尖端448的位置相关，使得指示所述位置之一的信号/位置也是指示其它位置。例如，对于较小旋转角度，对于干扰器元件451沿y方向远离空(null)(例如，距未偏转位置undf)的移动或位移δy：45.δy＝hθyꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ(等式1)46.其中h是从旋转中心rc到干扰器元件451的名义平面的距离，并且θy是旋转构件436(和移动构件412)在平行于y方向的平面中的旋转运动倾斜(也就是说，在旋转中心rc处绕平行于x轴线的轴线进行的旋转)。如果在各个实施方案中使用了较大的旋转角度，则可以使用对于较大的旋转角度而言准确的类似表达式，如本领域中已知的。触针406的探头尖端448远离空(例如，对应于未偏转位置undf)的y方向移动或位移y触针相对于旋转运动倾斜分量θy可以被近似为：47.δy触针＝θy×(hs+ls)ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ(等式2)48.其中hs是从触针耦接部分442的端部到旋转中心rc的距离，并且ls是触针406的长度。将等式1和2组合，干扰器元件451的位移δy相对于探头尖端448处的y方向位移的比率可以被近似为：49.δy/δy触针＝h/(hs+ls)ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ(等式3)50.应当了解，x坐标运动分量与上述表达式类似，并且本文将不再进一步解释。可以在所述等式中使用各种触针的触针长度ls(例如，关于系统的三角学)以基于来自旋转感测线圈rsc的信号(即，正如指示干扰器元件451的x-y位置)确定探头尖端448的x-y位置。关于z坐标位移或位置分量，干扰器元件451沿轴向或z方向远离空(例如，对应于未偏转位置undf)的位移δz(未示出)相对于触针接触部分(例如，探头尖端448)处的z方向位移δz触针可以被近似为：51.δz/δz触针≈1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ(等式4)52.图4是示出了可用作图3中所表示的触针悬挂部分407的触针悬挂部分407'的一个实施方案的横截面以及与图3中所示出的触针位置检测部分411类似的触针位置检测部分511的一个实施方案和信号处理和控制电路系统480的局部示意图。前述元件被示出为包含在扫描探头400的探头主体402的框架408内。触针位置检测部分511的基板571t、571b和场生成线圈561或所述场生成线圈的基板(例如，印刷电路式基板)可以被定位成用于使用对准和安装部分417或其它已知技术在扫描探头400中进行正确操作。可以由连接器(例如，柔性印刷和/或导线连接)419等根据已知技术来提供与触针位置检测部分511相关联的各种信号连接。在一些实施方案中，一些或所有信号处理和控制电路系统480可以作为如图4中所表示的单独的电路组合件提供。在其它实施方案中，如果期望的话，可以将一些或所有信号处理和控制电路系统480组合在触针位置检测部分511的基板上。53.如图4中所示出的，触针悬挂部分407'包含触针运动机构409和耦接到触针406的触针耦接部分442。触针运动机构409可以包含移动构件412、旋转构件436、用于支撑旋转构件436并使得所述旋转构件能够进行旋转运动的耦接到主体框架408的挠曲元件440和支撑移动构件412并将所述移动构件耦接到旋转构件436以使得移动构件412能够进行轴向运动的挠曲元件414和415(即，被称为第一挠曲元件)。扫描探头400包含用于确定触针运动机构409和/或触针406的探头尖端448的位置和/或运动的触针位置检测部分511，所述触针位置检测部分具有下文关于图5更详细描述的组件和操作。54.挠曲元件440(即，被称为第二挠曲元件)可以在轴向方向o上安置在一对挠曲元件414和415(即，被称为第一挠曲元件)的相应平面之间。可以根据本领域已知的原理确定适于挠曲元件414、415和440的挠曲设计。例如，美国专利第9,791,262号中说明了一种可能的实施方案，所述美国专利特此以全文引用的方式并入本文中。旋转构件436可以具有关于第二挠曲元件440对称的形状，并且可以一体地包含：两个环部分436a；两个连接部分436b；和圆柱形部分436c。第一挠曲元件414和415的外围部分固定到环部分436a。连接部分436b在环部分436a的内部延伸以连接到具有中空中心的圆柱形部分436c。第一挠曲元件414和415可以相对于第二挠曲元件440以对称距离布置，但是此种实施方案仅是示例性的而非限制性的。55.包含移动构件412的轴向运动机构410被支撑在旋转构件436的内部，并且旋转构件436和轴向运动机构410一起构成作为触针运动机构409的一部分的运动模块。轴向运动机构410允许探头尖端448在轴向方向o上移动。包含旋转构件436的旋转运动机构434允许触针406的探头尖端448借助于绕旋转中心rc的旋转运动横向(例如，大致垂直)于轴向方向o移动。56.移动构件412一体地包含：下部部分412a；杆部分412b；和上部部分412c。如先前关于图3概述的和下文关于图5中所示出的触针位置检测部分511更详细描述的，附接到移动构件412的上部部分412c的干扰器元件551充当旋转位置指示元件和轴向位置指示元件两者。杆部分412b安置在一对第一挠曲元件414和415之间。杆部分412b容纳在旋转构件436中。下部部分412a在杆部分412b下方形成，并且触针耦接部分442(例如，凸缘构件)附接到下部部分412a。提供了凸缘部件444用于触针406的附接。凸缘部件444和触针耦接部分442可以一起构成允许在可重复定位的情况下(例如，在碰撞撞落触针的情况下，或在有意地改变触针时)进行各种触针406与触针耦接部分442之间的附接和拆卸的可拆卸耦接机构(例如，已知类型的运动接头或耦接)。57.图5是与图4中所示出的触针位置检测部分511类似的触针位置检测部分511'的实施方案的局部示意性等距图，其强调了某些方面。除了场生成线圈配置560的不同之外，触针位置检测部分511'和511是类似的，如下文进一步解释的。通常，触针位置检测部分511'包含与图2、3和4的触针位置检测部分311、411和511的组件类似的某些组件，并且将被理解为除非下文另有描述，否则所述某些组件类似地操作。58.在图5中示出的实施方案中，触针位置检测部分511'包括接收器线圈部分570、包括干扰器元件551的干扰器配置550和场生成线圈配置560。在各个实施方案中，干扰器元件551(或更一般地，干扰器配置550)可以包括传导板或传导环路，或平行的传导板或传导环路(例如，正如在印刷电路基板的两侧上制造的、通过印刷电路板制造技术图案化的)，或提供干扰器面积(例如，所述干扰器元件的内部面积)的任何其它期望的操作配置。干扰器元件551沿中心轴线ca定位于顶部线圈基板571t与底部线圈基板571b之间的干扰器运动体积mv中并且通过耦接配置(例如，包括移动构件512)耦接到触针悬挂部分507。出于解释的目的，干扰器元件551可以被描述为响应于触针悬挂部分507和/或触针506和/或移动构件512的偏转而相对于图5中所展示的未偏转位置(参见图3中的未偏转位置undf)移动。所述干扰器元件可以被描述为响应于轴向运动而沿轴向方向在操作运动范围+/-rz内以位移增量δz移动，并且响应于旋转运动沿正交于轴向方向(z方向)的正交的x和y方向在操作运动范围+/-rx和+/-ry内以位移增量δx和δy移动。下文更详细地描述了指定的或预期的操作运动范围。59.接收器线圈部分570可以包括包含n个顶部旋转感测线圈trsc(例如，trsc1-trsc4，其中n＝4)和顶部轴向感测线圈配置tascc(例如，在这个实施方案中包括单个所展示的单独线圈)的平面顶部线圈基板571t，以及包含n个底部旋转感测线圈brsc(例如，brsc1-brsc4，其中n＝4)和底部轴向感测线圈配置bascc(例如，在这个实施方案中包括单个所展示的单独线圈)的平面底部线圈基板571b。顶部线圈基板571t和底部线圈基板571b以固定关系安装到扫描探头的框架，其中底部线圈基板更靠近触针506和/或触针悬挂部分507。顶部线圈基板571t和底部线圈基板571b可以名义上彼此平行并且名义上正交于中心轴线ca，并且沿中心轴线ca以定位于所述顶部线圈基板与所述底部线圈基板之间的干扰器运动体积mv间隔开。应当了解，虽然为了说明的简洁，图5中所示出的各个感测线圈由“闭合环路”来表示，但是所有线圈都包括具有被配置成像一个或多个感应耦接的“匝”一样操作的第一连接端部和第二连接端部(例如，如图6中所表示的)的绕组或导体。60.通常，场生成线圈配置(例如，场生成线圈配置560)至少包括定位于干扰器运动体积mv附近并且名义上是平面的且正交于中心轴线ca的第一场生成线圈。与图3中所示出的实施方案中的单个平面场生成线圈461(其大致定位于干扰器运动体积mv的中平面处)相比，在图5中所示出的实施方案中，场生成线圈配置560包括沿中心轴线ca与干扰器运动体积mv的中平面大致等距并且名义上是平面的且正交于中心轴线ca的一对平面场生成线圈561t和561b(分别定位于顶部线圈基板571t和底部线圈基板571b上)。一般而言，场生成线圈配置460或560中的任一个场生成线圈配置可以与接收器线圈部分570一起使用。在某些实施方案中，可能期望场生成线圈配置至少包括第一场生成线圈，所述第一场生成线圈被配置成使得所述第一场生成线圈的线圈面积沿轴向方向(z方向)的投影涵盖提供干扰器配置560的(例如，干扰器元件551的)干扰器面积的传导板或环路以及定位于顶部线圈基板571t和底部线圈基板571b上的所有旋转感测线圈rsci和轴向感测线圈ascc的线圈面积。通常，场生成线圈配置被配置成响应于线圈驱动信号而在干扰器运动体积mv中生成总体上沿轴向方向的变化磁通量，如触针位置检测部分511'的操作所期望的。应当了解，虽然为了说明的简洁，图5中所示出的各个场生成线圈由包括宽扁传导迹线(其边缘未示出)的单个“闭合环路”来表示，但是在实际装置中，所有线圈都包括具有第一连接端部和第二连接端部(例如，如图6中所表示的)并且被配置成像一个或多个场生成“匝”一样操作的绕组或导体。61.如图5中所展示的，干扰器元件551沿轴向方向穿过顶部轴向感测线圈配置tascc的内部线圈面积的投影(例如，如图5中由细虚线prj示出的)限定了顶部轴向感测重叠面积tasoa(由填充所述内部线圈面积的点图案所指示的)，并且干扰器元件551沿轴向方向穿过底部轴向感测线圈配置bascc的内部线圈面积的投影限定了底部轴向感测重叠面积basoa(由填充所述内部线圈面积的点图案所指示的)。类似地，干扰器元件551沿轴向方向穿过任何相应顶部旋转感测线圈trsci(例如，trsc1-trsc4)的内部线圈面积的投影限定了相应顶部旋转线圈感测重叠面积trscoai(例如，trscoa1-trscoa4)，如由图5中所示出的填充各个相应重叠面积的点图案所指示的，其中i是范围为1到n的单独线圈标识索引。干扰器元件551沿轴向方向穿过任何相应底部旋转感测线圈brsci(例如，brsc1-brsc4)的内部线圈面积的投影限定了相应底部旋转线圈感测重叠面积brscoai(例如，trscoa1-trscoa4)，如由图5中所示出的填充各个相应重叠面积的点图案所指示的。62.关于触针位置检测部分(例如，511')中的轴向位置检测，接收器线圈部分(例如，570)和干扰器元件(例如，551)通常被配置成提供顶部轴向感测重叠面积tasoa和底部轴向感测重叠面积basoa，其中重叠面积tasoa和basoa中的每一个重叠面积的量是不变的或独立于干扰器元件551在操作运动范围+/-rz、+/-rx和+/-ry内的位置。应当了解，对于特定的扫描探头，如果需要的话，可以与所述探头的特定触针位置检测部分的配置组合规定或指定操作运动范围，以便满足这一要求。以这种方式，在顶部轴向感测线圈配置tascc和底部轴向感测线圈配置bascc中生成的信号分量名义上独立于旋转运动(也就是说，干扰器元件551沿x方向和y方向的位置)，并且名义上仅对干扰器元件551的“附近”或与所述干扰器元件的间隙中的变化敏感，所述“附近”或所述间隙取决于干扰器元件551的轴向(z)位置或位移δz而有所变化。在操作中，由场生成配置560的变化磁场在干扰器元件551中感应的电流引起相反的磁场。一般而言，当干扰器元件551沿图5中的轴向(z)方向向上移动时，相反的磁场更牢固地耦接到顶部轴向感测线圈配置tascc，从而减小由变化磁场引起的所述相反的磁场的信号分量。相反地，相反的磁场更弱地耦接到底部轴向感测线圈配置bascc，从而增加由变化磁场引起的所述相反的磁场的信号分量。根据本公开中使用的惯例，可以将信号分量sigtascc称为源自特定顶部轴向感测线圈配置(或线圈)tascc的信号分量等等。63.应当了解，在未偏转位置undf处，净信号分量sigtascc和sigbascc可以近似平衡。对于小位移δz，如在操作中预期的那些小位移，净信号分量sigtascc和sigbascc可以近似线性地且相较于彼此反比例地变化。在一个实施方案中，轴向位移或位置δz可以由以下信号关系来指示或对应于以下信号关系：64.δz＝[(sigbascc-sigtascc)/(sigbascc+sigtascc)]的函数ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ(等式5)[0065]这种信号关系仅是示例性的而非限制性的。在各个实施方案中，可以通过另外的校准或信号处理操作来调整或补偿这种信号关系，所述另外的校准或信号处理操作包含以下操作：如果期望的话，减小各个位移方向或信号分量之间的几何和/或信号交叉耦接的影响。在各个实施方案中，顶部轴向感测线圈配置可以包括不是n个顶部旋转感测线圈之一并且比顶部旋转感测线圈更靠近中心轴线布置的至少一个顶部轴向感测线圈，并且至少一个顶部轴向感测线圈和干扰器元件的特征在于：至少一个顶部轴向感测线圈的内部线圈面积小于干扰器元件，并且对于干扰器元件在操作运动范围+/-rz、+/-rx和+/-ry内的任何位置，干扰器元件沿轴向方向的投影完全填充至少一个顶部轴向感测线圈的内部线圈面积，由此顶部轴向感测重叠面积tasoa不会因干扰器元件的位置而改变。类似地，在各个此类实施方案中，底部轴向感测线圈配置可以包括不是n个底部旋转感测线圈之一并且比底部旋转感测线圈更靠近中心轴线布置的至少一个底部轴向感测线圈，并且至少一个底部轴向感测线圈和干扰器元件的特征在于：至少一个底部轴向感测线圈的内部线圈面积小于干扰器元件，并且对于干扰器元件在操作运动范围+/-rz、+/-rx和+/-ry内的任何位置，干扰器元件沿轴向方向的投影完全填充至少一个底部轴向感测线圈的内部线圈面积，由此底部轴向感测重叠面积tasoa不会因干扰器元件的位置而改变。可以看出，图5中所示出的触针位置检测部分511'的具体实施方案符合本说明书，其中顶部轴向感测线圈配置tascc和底部轴向感测线圈配置bascc各自包括单个感测线圈。应当了解，可以使用顶部轴向感测线圈配置tascc和底部轴向感测线圈配置bascc的各种配置，并且图5中所示出的特定配置仅是示例性的而非限制性的。[0066]关于触针位置检测部分(例如，511')中的旋转位置检测，接收器线圈部分(例如，570)和干扰器元件(例如，551)通常被配置成提供各自包括顶部旋转感测线圈trsci和底部旋转感测线圈brsci的n个旋转感测线圈互补对cpi(例如，cp1-cp4，其中n＝4)，其中对于任何互补对cpi，并且对于操作运动范围+/-rz、+/-rx和+/-ry内的任何干扰器元件位移增量，与干扰器元件位移增量相关联的重叠面积trscoai和brscoai的变化的幅值名义上在所述互补对中是相同的。应当了解，对于特定的扫描探头，如果需要的话，可以与所述特定的扫描探头的特定触针位置检测部分的配置组合规定或指定操作运动范围，以便满足这一要求。图5中的表cptable指示用于图5中所示出的实施方案的每个相应互补对cpi的相应成员trsci和brsci。[0067]通过符合上述原理，可以使用图5中所示出的互补对cpi来补偿或消除某些交叉耦接误差和/或来简化提供精确的旋转位置或位移测量值(例如，沿x方向和/或y方向)所需的信号处理。具体地，在图5中所示出的实施方案中的旋转感测线圈互补对cpi中出现的信号分量对可以以一种提供名义上对“附近”或互补对的单独线圈与干扰器元件551之间的间隙中的变化不敏感的合成输出信号的关系组合或得到处理。也就是说，所述合成输出信号可能对干扰器元件551的轴向(z)位置或位移δz不敏感，并且名义上仅对旋转位置或位移(例如，沿x方向和/或y方向)敏感，如下文更详细描述的。对于图5中所示出的特定实施方案，应当理解，干扰器元件551的具有沿y轴线方向的位移分量δy的位移将增加(减小)互补对cp2中的重叠面积trscoa2和brscoa2并且减小(增加)互补对cp1中的重叠面积trscoa1和brscoa1。类似地，干扰器元件551的具有沿x轴线方向的位移分量δx的位移将增加(或减小)互补对cp3中的重叠面积trscoa3和brscoa3并且减小(或增加)互补对cp4中的重叠面积trscoa4和brscoa4。[0068]如先前概述的，在操作中，由场生成配置560的变化磁场在干扰器元件551中感应的电流引起相反的磁场。一般而言，在任何旋转感测线圈trsci(或brsci)中生成的信号分量sigtrsci(或sigbrsci)将随着干扰器元件551的近侧部分沿轴向方向更靠近所述旋转感测线圈或增加所述干扰器元件与旋转感测线圈的重叠trscoai(或brscoai)而减小。[0069]应当了解，对于图5中所指示的互补对cp1-cp4(其中互补对cpi中的线圈可以是相同的并且沿轴向方向对准)，在所展示的未偏转位置undf处，每个互补对中的信号分量(例如，sigtrsc1和sigbrsc1)可以近似平衡。根据先前概述的原理，对于干扰器元件551的在互补对(例如，cp1)近侧的一部分，对于小位移δz，如在操作中预期的那些小位移，净信号分量(例如，sigtrsc1和sigbrsc1)可以近似线性地且相较于彼此反比例地变化。因此，互补对cpi的此类信号之和可以名义上对与干扰器元件551的近侧部分相关联的δz不敏感。此外，在图5中所示出的实施方案中，干扰器元件551的边缘可以平行于x方向和y方向，使得在操作运动范围+/-rx和+/-ry内，y方向位移分量不会改变旋转线圈感测重叠面积trscoa3、brscoa3和/或trscoa4和brscoa4，并且x方向位移分量不会改变旋转线圈感测重叠面积trscoa2、brscoa2和/或trscoa1和brscoa1。因此，在一个实施方案中，理想地无论δz和/或δy如何，沿x方向的旋转位移或位置分量δx都可以由以下信号关系来指示或对应于以下信号关系：[0070]δx＝[(sigtrsc3+sigbrsc3)-(sigtrsc4+sigbrsc4)]÷[(sigtrsc3+sigbrsc3)+(sigtrsc4+sigbrsc4)]的函数ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ(等式6)[0071]类似地，在一个实施方案中，理想地无论δz和/或δx如何，沿y方向的旋转位移或位置分量δy都可以由以下信号关系来指示或对应于以下信号关系：[0072]δy＝[(sigtrsc2+sigbrsc2)-(sigtrsc1+sigbrsc1)]÷[(sigtrsc2+sigbrsc2)+(sigtrsc1+sigbrsc1)]的函数ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ(等式7)[0073]这些信号关系仅是示例性的而非限制性的。在各个实施方案中，可以通过另外的校准或信号处理操作来调整或补偿这些信号关系，所述另外的校准或信号处理操作包含以下操作：如果期望的话，减小各个位移方向或信号分量之间的几何和/或信号交叉耦接的影响。[0074]在一些特别有利的实施方案中，接收器线圈部分(例如，570)和干扰器元件(例如，551)被配置成：其中对于任何互补对cpi和操作运动范围+/-rz、+/-rx和+/-ry内的任何干扰器元件位移增量，与所述干扰器元件位移增量相关联的重叠面积trscoai和brscoai的变化的幅值和符号两者在所述互补对中都是相同的。在一些此类实施方案中，接收器线圈部分被配置成其中每个互补对cpi包括顶部旋转感测线圈trsci和底部旋转感测线圈brsci，其特征在于所述顶部旋转感测线圈和所述底部旋转感测线圈的内部面积的形状在沿轴向方向投影时名义上是一致的。可以看出，图5中所示出的触针位置检测部分511'的具体实施方式符合本说明书。然而，应当了解，可以使用互补对的各种配置，并且图5中所示出的特定配置仅是示例性的而非限制性的。[0075]在一些实施方案中，接收器线圈部分(例如，570)和干扰器元件(例如，551)可以被配置成：其中干扰器元件包括至少n条直边，并且对于任何相应互补对cpi，干扰器元件的直边中的相应直边横断所述相应互补对的顶部旋转感测线圈trsci和底部旋转感测线圈brsci两者。在一些此类实施方案中，n＝4，并且至少n条直边包含平行于矩形或正方形形状的边布置的4条边。可以看出，图5中所示出的触针位置检测部分511'的具体实施方式符合本说明书。然而，应当了解，可以使用互补对配置和干扰器元件边缘配置的各种组合，并且图5中所示出的特定配置的组合仅是示例性的而非限制性的。[0076]图6是图5中所示出的触针位置检测部分511'的某些元件的局部示意性等距图，其包含到信号处理和控制电路系统680的一个示例性实施方案的框图的示意性表示的连接conn。如图6中所示出的，信号处理和控制电路系统680可操作地连接到触针位置检测部分511'的各个线圈。在图6中所示出的实施方案中，信号处理和控制电路系统680包括可以管控各种定时和信号连接或其各个互连组件之间的交换操作的数字控制器/处理器681，所述数字控制器/处理器包含驱动信号发生器682、放大/开关部分683、采样和保持部分684、多路复用部分685和a/d转换器部分686。数字控制器/处理器681也可以执行各种数字信号处理操作以确定输出如先前关于图2所概述的并且下文进一步描述的信号apsout和rpsout。根据已知原理，信号处理和控制电路系统680的部分设计和操作通常可以由本领域普通技术人员认识和理解。例如，在一个实施方案中，可以通过与美国专利第5,841,274号中所公开的对应元件进行类比来设计和操作信号处理和控制电路系统680的某些元件，所述美国专利特此以全文引用的方式并入本文中。[0077]在操作中，对驱动信号发生器682进行操作以向场生成线圈配置560提供变化线圈驱动信号dsig(例如，脉冲)，所述场生成线圈配置响应于线圈驱动信号而在干扰器运动体积mv中生成总体上沿轴向方向的变化磁通量。在所展示的配置中，顶部场生成线圈561t和底部场生成线圈561b被配置成提供增强彼此的变化磁通量。放大/开关部分683被配置成输入来自接收器线圈部分570的信号rsig和asig，所述信号包括由定位于顶部线圈基板和底部线圈基板上的相应的旋转感测线圈和轴向感测线圈提供的相应信号分量(例如，先前概述的信号分量sigtascc、sigbascc、sigtrsc1-sigtrsc4和sigbrsc1-sigbrsc4)。在一些实施方案中，放大/开关部分683可以包含开关电路，所述开关电路可以将各种模拟信号组合以提供例如正如等式5-7中所示出的关系等中规定的各种期望的和信号或差信号(例如，通过适当的串联连接或并联连接等)。然而，在其它实施方案中，在所有信号组合操作在其它电路部分中执行的情况下，放大/开关部分683可以仅执行放大和信号调节操作(例如，以及可能地信号反相操作)。[0078]采样和保持部分684输入来自放大/开关部分683的各种模拟信号，并且根据已知原理执行采样和保持操作，例如以同时采样和保持由接收器线圈部分570的各个相应感测线圈产生的所有相应信号分量。在一个实施方案中，多路复用部分685可以将各个信号依序连接到a/d转换器部分686，和/或以与各种期望的信号关系(例如，正如等式5-7中所示出的关系等中规定的)相关的组合连接。a/d转换器部分686向数字控制器/处理器681输出对应的数字信号值。[0079]然后，数字控制器/处理器681可以根据各种期望的关系(例如，正如等式5-7中所示出的关系等中规定的)处理和/或组合数字信号值，以确定并输出输出信号apsout和rpsout，所述输出信号指示干扰器元件551或触针506中的至少一个相对于扫描探头的框架或壳体的轴向位置和旋转位置。在一些实施方案中，数字控制器/处理器681可以被配置成使得输出信号apsout和rpsout直接指示触针506或所述触针的探头尖端548相对于扫描探头的框架的三维位置。在其它实施方案中，所述数字控制器/处理器可以被配置成输出间接指示触针506或所述触针的探头尖端548相对于扫描探头的框架的三维位置的信号，并且主系统(例如，cmm)可以输入此类信号，并且执行另外的处理以进一步组合或优化此类信号，并且确定触针506或所述触针的探头尖端548相对于扫描探头和/或相对于用于cmm测量的整体坐标系的三维位置。[0080]图7是包含输出信号电平(即，如竖直轴线上示出的，以伏为刻度，所展示的范围为-2伏到+2伏)对x/y探头尖端位置(即，如在图表的底部处的水平轴线上示出的，以毫米为刻度，所展示的范围为-2mm到+2mm)的信号曲线710的图表700的图。例如，在一个实施方案中，信号曲线710可以对应于如上文关于图3的实例所描述的且信号电平可以对应于来自旋转感测线圈trsc1、trsc2、brsc1和brsc2的信号(例如，经过组合和/或经过处理的信号)的y探头尖端位置。在此种实施方案中，类似的第二图表700可以对应于信号电平可以对应于来自旋转感测线圈trsc3、trsc4、brsc3和brsc4，如图5和6的实例的那些旋转感测线圈的信号(例如，经过组合和/或经过处理的信号)的x探头尖端位置。[0081]在图7中，还示出了(即，如在所述图表的顶部处的水平轴线上示出的，以度为刻度，所展示的范围为-1.8度到+1.8度)对应的u/v元件位置(例如，如在图2-6的实例中所指示的干扰器元件位置)。如所展示的，信号曲线710包含对应于相应操作区域re1、re2和re3的信号曲线部分712、714和716。在曲线图700上从左到右进行的参考中，信号曲线部分712从起点p1a延伸到终点p1b，信号曲线部分714从起点p2a延伸到终点p2b，并且信号曲线部分716从起点p3a延伸到终点p3b。在图7的实例中，终点p1b和起点p2a名义上是相同的，并且终点p2b和起点p3a名义上是相同的(例如，指示对于在信号曲线部分712、714和716之间和在相应操作区域re1、re2和re3之间的转变，信号曲线710名义上是连续的)。在各个实施方案中，信号曲线部分712在操作范围opr和信号范围sgr(例如，对应于信号处理和控制电路系统680的操作范围和信号范围)内延伸，在各个实施方案中，所述操作范围和所述信号范围也可以或可替代地被称为有源操作范围opr和有源信号范围sgr。[0082]所述点中的每个点对应于相应输出信号电平和x/y探头尖端位置(和u/v元件位置)。[0083]在各个实施方案中，可以根据图表700上的相应坐标值来对所述点进行参考。例如，对于相应探头尖端位置ptp和输出信号值sig，点p2a可以被表示为在坐标(ptpp2a,sigp2a)处，并且点p2b可以被表示为在坐标(ptpp2b,sigp2b)处。作为一些具体数值实例，如图7中所展示的，在一个实施方案中，ptpp2a＝-1.67mm，sigp2a＝-1.75伏，ptpp2b＝1.67mm，并且sigp2b＝1.75伏。作为探头尖端位置ptp的替代方案或除所述探头尖端位置之外，也可以对元件位置ep进行参考，对于所述元件位置，epp2a＝-1.5度并且epp2b＝1.5度。[0084]应当注意，也可以或可替代地被称为中心增益操作区域re2的中心操作区域re2在x/y探头尖端位置范围r2内延伸并且具有对应的信号范围s2。在各个实施方案中，探头尖端范围和信号范围也可以被表示为对应于对应的信号曲线部分714的起点p2a与终点p2b之间的差(例如，r2＝ptpp2b-ptpp2a并且s2＝sigp2b-sigp2a)。在各个实施方案中，信号曲线部分和/或对应的操作区域的增益可以对应于(例如，被定义为)输出变化量(例如，输出信号变化，如对应于所述操作区域的信号范围的幅值)与输入变化量(例如，探头尖端位置变化或元件位置变化，如对应于所述操作区域的探头尖端位置范围和/或元件位置范围)的比率。在此种实施方案中，在增益gn2对应于操作区域re2中的增益的情况下，则增益gn2＝s2/r2＝(sigp2b-sigp2a)/(ptpp2b-ptpp2a)＝3.5伏/3.33mm＝1.05伏/mm(即，根据上述示例数值，其中ptp是指探头尖端位置)。另外，增益gn2＝s2/r2＝(sigp2b-sigp2a)/(epp2b-epp2a)＝3.5伏/3.0度＝1.167伏/度(即，根据上述示例数值，其中ep是指元件位置)。在各个实施方案中，中心操作区域re2和对应的信号部分714的中心点cen(例如，所述中心点也可以对应于信号曲线710的中心点)的坐标可以对应于：sigcen＝0伏，ptpcen＝0mm，epcen＝0度。在图7的实例中，范围r2也可以对应于操作范围opr，并且对应的信号范围s2可以对应于信号范围sgr。[0085]与中心增益操作区域re2(即，其的增益gn2是非零的)相比，操作区域re1和re3可以被表示为对应于饱和状态(例如，图6的放大部分683的饱和状态)的饱和操作区域re1和re3并且被对应地指示为没有增益(即，并且在本文中被对应地称为饱和区域而不是增益区域)。更具体地，对应的信号曲线部分712和716被指示为名义上是平的，对于所述对应的信号曲线部分，没有指示增益，并且当在这些饱和操作区域中操作时x/y探头尖端位置的进一步变化不会导致输出信号电平的任何显著升高或降低。类似的饱和操作区域在图8-10中进行了展示(如下文将更详细描述的)并且将被理解为具有类似的特性。[0086]在图7的配置中，注意到探头具有固定增益，并且对于所述探头，输出信号(即，对应于传感器配置输出)在全探头范围内是线性的，直到达到饱和为止(例如，如由信号曲线部分714相对于信号曲线部分712和716所展示的)。在各个实施方案中，此种配置可以被表征为以分辨率为代价实现总机械范围。根据本文所公开的原理，应当注意，尽管可以如图7的实例中所展示的使用全测量范围，但是真实有用的测量范围(例如，对应于主要使用的测量范围)可以低得多。图下文将关于图8-10更详细描述的，通过在主要使用的测量范围内使用较高增益(例如，如对应于中心高增益操作区域)，可以实现较高的分辨率和较好的噪声性能。应当注意，如果继续使用较高增益在主要使用的测量范围外进行测量，则这将会使传感器配置输出在达到机械范围的边缘(例如，如将参考如上文所描述的图3-6的配置进行理解)之前达到饱和。根据本文所公开的原理，通过基于测量到的位置改变增益，可以在主要使用的测量范围内实现较高的准确度，同时避免在全范围内饱和。更具体地，如下文将关于图8-10的实例更详细描述的，随着传感器配置的输出信号接近饱和，可以降低增益以使输出信号回到期望电平。在各个实施方案中，可以以设定的间隔重复此过程，直到达到最大范围或最小期望增益为止。如下文将关于在图8的实例与图10的实例之间进行的比较进一步描述的，也可以基于触针长度编程/确定增益带(即，对应于操作区域)以最小化跨所关注区域的信号并且防止在全机械范围内饱和。[0087]图8是包含输出信号电平(即，以伏为单位)对x/y探头尖端位置(即，以毫米为单位)以及对u/v元件位置(即，以度为单位)的信号曲线810的图表800的图，在与图7的刻度类似的刻度上指示每一项。在各个实施方案中，图8中所展示的范围被配置成与特定长度(例如，在本实例中，20mm的长度)的触针(例如，触针406/506)一起使用。如上文关于图3-6所展示和描述的，元件(例如干扰器元件451/551)可以具有某些最大移动范围(例如，在位置检测配置内)，并且根据触针的长度，所述某些最大移动范围可以对应于探头尖端(例如，探头尖端448/548)的某些最大移动范围(例如，相对于旋转中心rc并且根据如等式1-3的那些计算等的计算)。如以下文将关于图10更详细描述的，在各个实施方案中，不同的范围可以被配置成与不同长度的触针一起使用。[0088]如所展示的，信号曲线810包含对应于各自的操作区域re1、re2、re3、re4、re5、re6和re7的信号曲线部分812、814、816、818、820、822和824。在图表800上从左到右进行的参考中，信号曲线部分的每个信号曲线部分都从对应的起点延伸到对应的终点(例如，与图7类似)。更具体地，信号曲线部分812从点p1a延伸到点p1b，信号曲线部分814从点p2a延伸到点p2b，信号曲线部分816从点p3a延伸到点p3b，信号曲线部分818从点p4a延伸到点p4b，信号曲线部分820从点p5a延伸到点p5b，信号曲线部分822从点p6a延伸到点p6b，并且信号曲线部分824从点p7a延伸到点p7b。如下文将更详细描述的，信号曲线部分812、814、816、818、820、822和824的斜率指示对应的操作区域re1、re2、re3、re4、re5、re6和re7中的每个操作区域中的增益。[0089]在图8的实例中，终点p2b和起点p3a不相同，终点p3b和起点p4a不相同，终点p4b和起点p5a不相同，并且终点p5b和起点p6a不相同。这些不同指示在信号曲线部分814、816、818、820和822之间和在对应的操作区域re2、re3、re4、re5和re6之间的转变的信号电平的变化(例如，不连续的或快速的信号转变)。类似于上文关于图7的描述，所述点中的每个点对应于相应输出信号电平和x/y探头尖端位置(和u/v元件位置)，并且可以根据图表800上的相应坐标值进行参考。[0090]应当注意，在图8的实例中，可以被称为中心高增益操作区域re4的操作区域re4在可以被称为中心高增益探头尖端位置范围r4的x/y探头尖端位置范围r4内延伸并对应于所述x/y探头尖端位置范围，并且具有对应的信号范围s4。在各个实施方案中，探头尖端范围和信号范围也可以被表示为对应于对应的信号曲线部分818的起点p4a与终点p4b之间的差(例如，r4＝ptpp4b-ptpp4a并且s4＝sigp4b-sigp4a)。根据上文所描述的定义，对应的增益gn4＝s4/r4＝|(sigp4b-sigp4a)|/(ptpp4b-ptpp4a)＝2.66伏/0.667mm＝4.0伏/mm(即，根据图表800中所指示的示例值并且如信号曲线部分818的对应斜率所指示的)。[0091]在各个实施方案中，操作区域re1-re7的范围r1-r7也可以或可替代地被称为元件位置范围r1-r7(例如，关于对应的角度u/v元件位置，如正如图2-6的实例中所指示的干扰器元件位置)。与针对操作区域re4的实例进行的上述描述类似，元件位置范围和信号范围也可以被表示为对应于对应的信号曲线部分818的起点p4a与终点p4b之间的差(例如，r4＝epp4b-epp4a并且s4＝sigp4b-sigp4a)，其中ep表示元件位置。与上文所描述的探头尖端位置的实例类似，对于元件位置，对应的增益gn4＝s4/r4＝|(sigp4b-sigp4a)|/(epp4b-epp4a)＝2.66伏/0.6度＝4.44伏/度(即，根据图表800中所指示的示例值并且如信号曲线部分818的对应斜率所指示的)。范围r4也可以或可替代地表示为中心高增益元件位置范围r4。在各个实施方案中，中心操作区域re4和对应的信号部分818的中心点cen(例如，所述中心点也可以对应于信号曲线810的中心点)的坐标可以对应于：sigcen＝0伏，ptpcen＝0mm，epcen＝0度。在各个实施方案中，当中心点cen不具有对应于0的一个或多个值时，可以执行调零操作，如下文将更详细描述的。[0092]在各个实施方案中，操作区域re3和re5可以被称为第一对较低增益操作区域fp，并且对于所述第一对较低增益操作区域，中心高增益操作区域re4位于所述第一对较低增益操作区域fp中的操作区域re3与操作区域re5之间。如图8中所展示的，第一对较低增益操作区域fp中的较低增益操作区域re3和re5中的每个较低增益操作区域都与中心高增益操作区域re4的相应侧边相邻。更具体地，操作区域re3与中心高增益操作区域re4的左侧边相邻，并且操作区域re5与中心高增益操作区域re4的右侧边相邻。在各个实施方案中，也可以或可替代地阐述如下：中心高增益操作区域re4由第一对较低增益操作区域fp界定。在各个实施方案中，也可以或可替代地阐述如下：在第一对较低增益操作区域fp中，操作区域re3是第一负相对位置操作区域并且操作区域re5是第一正相对位置操作区域(例如，所述第一负相对位置操作区域和所述第一正相对位置操作区域的相对负位置和相对正位置可以参考/关于在中心高增益操作区域re4的中部处或附近的空或零位置，如由图表800中的为0的xy探头尖端位置所指示的和/或如对应于中心点cen)。在各个实施方案中，第一对较低增益操作区域fp的较低增益操作区域re3和re5中的每个较低增益操作区域都可以具有比中心高增益操作区域re4的增益(例如，增益gn4)低的对应增益(例如，增益gn3和gn5)。[0093]更具体地，如图8中所指示的，操作区域re3在可以被称为较低增益探头尖端位置范围r3的x/y探头尖端位置范围r3内延伸并对应于所述x/y探头尖端位置范围，并且具有对应的信号范围s3。如上所述，探头尖端范围和信号范围也可以被表示为对应于对应的信号曲线部分816的起点p3a与终点p3b之间的差(例如，r3＝ptpp3b-ptpp3a并且s3＝sigp3b-sigp3a)。根据上文所描述的定义，对应的增益gn3＝s3/r3＝|(sigp3b-sigp3a)|/(ptpp3b-ptpp3a)＝1.00伏/0.667mm＝1.5伏/mm(即，根据图表800中所指示的示例值并且如信号曲线部分816的对应斜率所指示的)。另外，关于上文所描述的元件位置计算，增益gn3＝s3/r3＝|(sigp3b-sigp3a)|/(epp3b-epp3a)＝1.00伏/0.6度＝1.67伏/度(即，根据图表800中所指示的示例值并且如信号曲线部分816的对应斜率所指示的)。[0094]如图8中进一步指示的，操作区域re5在可以被称为较低增益探头尖端位置范围r5的x/y探头尖端位置范围r5内延伸并对应于所述x/y探头尖端位置范围，并且具有对应的信号范围s5。如上所述，探头尖端范围和信号范围也可以被表示为对应于对应的信号曲线部分820的起点p5a与终点p5b之间的差(例如，r5＝ptpp5b-ptpp5a并且s5＝sigp5b-sigp5a)。根据上文所描述的定义，对应的增益gn5＝s5/r5＝|(sigp5b-sigp5a)|/(ptpp5b-ptpp5a)＝1.00伏/0.667mm＝1.5伏/mm(即，根据图表800中所指示的示例值并且如信号曲线部分820的对应斜率所指示的)。另外，关于上文所描述的元件位置计算，增益gn5＝s5/r5＝|(sigp5b-sigp5a)|/(epp5b-epp5a)＝1.00伏/0.6度＝1.67伏/度(即，根据图表800中所指示的示例值并且如信号曲线部分820的对应斜率所指示的)。[0095]因此，在这些实例中，中心高增益操作区域的增益gn4大于第一对较低增益操作区域fp的较低增益操作区域re3和re5中的每个较低增益操作区域的增益gn3和gn5(即，gn4＝4.0伏/mm和4.44伏/度，其大于gn3＝gn5＝1.5伏/mm和1.67伏/度)。还注意到这些关系由信号曲线部分818的斜率相对于信号曲线部分816和820的斜率来指示。还注意到信号曲线部分816和820的斜率和位置展示了令人期望的对称且平衡的配置(例如，其中位置范围r3和r5相等并且信号范围s3和s5相等，并且距图表800的中心和边缘的距离相等且在操作范围opr内，并且所述对称且平衡的配置的信号曲线部分816和820是共线的等)。应当了解，尽管在一些实施方案中，此类特性可能是令人期望的，但是某些替代性实施方案可以包含具有不同特性的配置(例如，此类替代性配置可以不是对称的等)。[0096]在各个实施方案中，操作区域re2和re6可以被称为第二对较低增益操作区域sp，并且对于所述第二对较低增益操作区域，第一对较低增益操作区域fp中的操作区域re3和操作区域re5位于所述第二对较低增益操作区域sp的操作区域re2与操作区域re6之间。如图8中所展示的，第二对较低增益操作区域sp中的较低增益操作区域re2和re6中的每个较低增益操作区域都与第一对较低增益操作区域fp中的操作区域re3或re5的相应外侧边相邻。更具体地，第二对较低增益操作区域sp的操作区域re2与第一对较低增益操作区域fp的操作区域re3的左侧边相邻，并且第二对较低增益操作区域sp的操作区域re6与第一对较低增益操作区域fp的操作区域re5的右侧边相邻。在各个实施方案中，也可以或可替代地阐述如下：第一对较低增益操作区域fp由第二对较低增益操作区域sp界定。在各个实施方案中，也可以或可替代地阐述如下：在第二对较低增益操作区域sp中，操作区域re2是第二负相对位置操作区域并且操作区域re6是第二正相对位置操作区域(例如，所述第二负相对位置操作区域和所述第二正相对位置操作区域的相对负位置和相对正位置可以参考/关于在中心高增益操作区域re4的中部/中心处或附近的空或零位置，如由图表800中的为0的xy探头尖端位置所指示的和/或如对应于中心点cen)。在各个实施方案中，第二对较低增益操作区域sp的操作区域re2和re6中的每个操作区域都可以具有比第一对较低增益操作区域fp的操作区域re3和re5的增益(例如，增益gn3和gn5)低的对应增益(例如，增益gn2和gn6)。[0097]更具体地，如图8中所指示的，操作区域re2在可以被称为较低增益探头尖端位置范围r2的x/y探头尖端位置范围r2内延伸并对应于所述x/y探头尖端位置范围，并且具有对应的信号范围s2。如上所述，探头尖端范围和信号范围也可以被表示为对应于对应的信号曲线部分816的起点p2a与终点p2b之间的差(例如，r2＝ptpp2b-ptpp2a并且s2＝sigp2b-sigp2a)。根据上文所描述的定义，对应的增益gn2＝s2/r2＝|(sigp2b-sigp2a)|/(ptpp2b-ptpp2a)＝0.75伏/0.667mm＝1.125伏/mm(即，根据图表800中所指示的示例值并且如信号曲线部分814的对应斜率所指示的)。另外，关于上文所描述的元件位置计算，增益gn2＝s2/r2＝|(sigp2b-sigp2a)|/(epp2b-epp2a)＝0.75伏/0.6度＝1.25伏/度(即，根据图表800中所指示的示例值并且如信号曲线部分814的对应斜率所指示的)。[0098]如图8中进一步指示的，操作区域re6在可以被称为较低增益探头尖端位置范围r6的x/y探头尖端位置范围r6内延伸并对应于所述x/y探头尖端位置范围，并且具有对应的信号范围s6。如上所述，探头尖端范围和信号范围也可以被表示为对应于对应的信号曲线部分820的起点p6a与终点p6b之间的差(例如，r6＝ptpp6b-ptpp6a并且s6＝sigp6b-sigp6a)。根据上文所描述的定义，对应的增益gn6＝s6/r6＝|(sigp6b-sigp6a)|/(ptpp6b-ptpp6a)＝0.75伏/0.667mm＝1.125伏/mm(即，根据图表800中所指示的示例值并且如信号曲线部分822的对应斜率所指示的)。另外，关于上文所描述的元件位置计算，增益gn6＝s6/r6＝|(sigp6b-sigp6a)|/(epp6b-epp6a)＝0.75伏/0.6度＝1.25伏/度(即，根据图表800中所指示的示例值并且如信号曲线部分822的对应斜率所指示的)。[0099]因此，在这些实例中，第一对较低增益操作区域fp的增益gn3和gn5大于第二对较低增益操作区域sp的增益gn2和gn6(即，gn3＝gn5＝1.5伏/mm和1.67伏/度，其大于gn2＝gn6＝1.125伏/mm和1.25伏/度)。还注意到这些关系由信号曲线部分816和820的斜率相对于信号曲线部分814和822的斜率来指示。还注意到信号曲线部分814和822的斜率和位置展示了令人期望的对称且平衡的配置(例如，其中探头尖端位置范围r2和r6相等并且信号范围s2和s6相等，并且距图表800的中心和边缘的距离相等且在操作范围opr内等)。[0100]在各个实施方案中，操作区域re1和re7可以被称为一对饱和操作区域tp(例如，或第三对操作区域tp)，并且对于所述一对饱和操作区域，第二对较低增益操作区域sp中的操作区域re2和操作区域re6位于所述一对饱和操作区域tp的操作区域re1与操作区域re7之间。如图8中所展示的，一对饱和操作区域tp中的操作区域re1和re7中的每个操作区域都与第二对较低增益操作区域fp中的操作区域re4或re6的相应外侧边相邻。更具体地，一对饱和操作区域tp的操作区域re1与第二对较低增益操作区域sp的操作区域re2的左侧边相邻，并且一对饱和操作区域tp的操作区域re7与第二对较低增益操作区域sp的操作区域re6的右侧边相邻。在各个实施方案中，也可以或可替代地阐述如下：第二对较低增益操作区域sp由一对饱和操作区域tp界定。在各个实施方案中，也可以或可替代地阐述如下：在一对饱和操作区域tp中，操作区域re1是第三负相对位置操作区域并且操作区域re7是第三正相对位置操作区域(例如，所述第三负相对位置操作区域和所述第三正相对位置操作区域的相对负位置和相对正位置可以参考/关于在中心高增益操作区域re4的中部/中心处或附近的空或零位置，如由图表800中的为0的xy探头尖端位置所指示的和/或如对应于中心点cen)。[0101]应当注意，一对饱和操作区域tp中的操作区域re1和re7对应于相应饱和探头尖端位置范围r1和r7(例如，对于所述相应饱和探头尖端位置范围，r1可以等于r7)并且在图表800的边缘处(例如，如对应于信号处理和控制电路系统的操作范围opr的边缘)。如上所述，一对饱和操作区域tp对应于饱和状态，在所述饱和状态下，探头尖端位置变化不会引起输出信号变化，并且对于所述饱和状态，没有对应的增益。更具体地，对应的信号曲线部分812和824被指示为名义上是平的，对于所述对应的信号曲线部分，没有指示增益，并且当在这些饱和操作区域中操作时x/y探头尖端位置的进一步变化不会导致输出信号电平的任何升高或降低。[0102]在各个实施方案中，信号曲线部分810的增益信号曲线部分814、816、818、820和822(即，位于饱和信号曲线部分812与饱和信号曲线部分824之间)在操作范围opr和信号范围sgr(例如，对应于信号处理和控制电路系统680的操作范围和信号范围)内延伸，在各个实施方案中，所述操作范围和所述信号范围也可以或可替代地被称为有源操作范围opr和有源信号范围sgr。在图8的实例中，sgr＝sigp6b-sigp2a＝3.75伏，oprptp＝ptpp6b-ptpp2a＝3.33mm，并且oprep＝epp6b-epp2a＝3度。在各个实施方案中，信号曲线810的全范围(即，包含饱和信号曲线部分812和824)可以对应于全机械范围(例如，探头的感测配置的全机械范围)，所述全机械范围如所展示的可以对应于ptpp7b-ptpp1a＝4.0mm和epp7b-epp1a＝3.6度。[0103]在各个实施方案中，为了实现在图8的操作区域re1-re7之间的以及在如下文将更详细描述的图9和10的配置中的转变，可以执行转变操作(例如，以将增益调整成对应于正在转变到的操作区域的增益)。在一个实施方案中，转变操作可以包含调整场生成线圈配置(例如，场生成线圈配置560)的功率，以调整输出信号变化与探头尖端位置变化的幅值比率以对应于正在转变到的操作区域的指定增益。在各个实施方案中，可以通过调整线圈驱动信号(例如，来自驱动信号发生器682)来调整功率。应当了解，此类技术可以实现较大信号变化(例如，对应的噪声增加较少或没有对应的噪声增加的较大信号升高)，并且可以在不需要向现有探头配置等添加新的组件的情况下实施。[0104]在另一个实施方案中，转变操作可以包含调整一个或多个可变增益放大器的增益，以调整输出信号变化与探头尖端位置变化的幅值比率以对应于正在转变到的操作区域的指定增益。例如，在各个实施方案中，放大部分683可以包含被配置成放大来自触针位置检测部分的线圈的信号的一个或多个可变增益放大器，所述信号可以对应地受到调整。应当了解，此类技术对功率的影响可以忽略不计，并且可以在不需要向现有探头配置等添加新的组件的情况下实施。[0105]在另一个实施方案中，转变操作可以包含改变感测线圈(例如，旋转感测线圈)中的一个或多个感测线圈的特性以调整输出信号变化与探头尖端位置变化的幅值比率以对应于正在转变到的操作区域的指定增益。例如，在各个实施方案中，可以使用继电器或其它形式的开关来添加匝或将匝从线圈移除(例如，以有效地改变线圈的大小)，或以其它方式改变感测线圈的特性以实现特定增益变化。应当了解，此类技术对功率的影响可以忽略不计，并且可以使得传感器配置能够针对每个新的增益阶跃/转变得到优化。[0106]在另一个实施方案中，转变操作可以包含改变模数转换器的输入范围，以调整输出信号变化与探头尖端位置变化的幅值比率以对应于正在转变到的操作区域的指定增益。例如，在各个实施方案中，a/d转换器部分686可以包含被配置成将来自触针位置检测部分的线圈的模拟信号转换成数字信号且输入范围可以改变的一个或多个模数转换器或具有可变范围的单个模数转换器。此类改变可以使得较小的范围能够用于主测量包络以提高分辨率。应当了解，此类技术对功率的影响可以忽略不计。[0107]图9是包含输出信号电平(即，以伏为单位)对z探头尖端位置(即，以毫米为单位)的信号曲线910的图表900的图。在图9的实例中，图表900与图表800基本类似，并且应被理解为具有类似的特性和类似的操作，并且应根据对图表800的对应特征的上述描述进行理解。与关于x/y探头尖端位置(例如，如关于如上文关于图2-6所描述的旋转移动和旋转感测线圈等)的图表800的主要不同在于图表900是关于z探头尖端位置(例如，如关于如上文关于图2-6所描述的轴向移动和轴向感测线圈配置等)。图表900也对应地不包含角度u/v元件位置(即，其与旋转运动有关)。如下文将关于图10更详细描述的，在使用不同长度的触针时，可以使用替代性操作特性来进行x/y探头尖端位置测量(例如，由于不同的触针长度会导致：对于给定的探头尖端移动量，u/v元件位置的对应移动，如干扰器元件551的移动的量有所不同)。相比之下，对于z探头尖端位置测量(例如，对于触针的长度通常可以不是重要因素的z探头尖端位置测量)，可以相对于z运动针对具有任何长度的触针使用相同的操作特性，并且对于所述z运动，在各个实施方案中，图表900可以因此表示任何长度的触针的z探头尖端位置测量的此类操作特性。[0108]如图9中所展示的，信号曲线910包含对应于相应操作区域re1、re2、re3、re4、re5、re6和re7的信号曲线部分912、914、916、918、920、922和924(例如，所述信号曲线部分似乎与图8的信号曲线部分812、814、816、818、820、822和824相同并且指示与之相同的操作)。简而言之，与图8类似，对于信号曲线部分918，中心高增益操作区域re4对应于中心高增益探头尖端位置范围r4。信号曲线部分916和920对应于第一对较低增益操作区域fp，所述第一对较低增益操作区域对应于相应较低增益探头尖端位置范围r3和r5。中心高增益操作区域re4位于第一对较低增益操作区域fp中的操作区域re3与操作区域re5之间。第一对较低增益操作区域fp具有比中心高增益操作区域re4的增益gn4低的相应增益gn3和gn5(例如，如由相应信号曲线部分916和920相对于918的斜率所指示的)，所述中心高增益操作区域和所述第一对较低增益操作区域的增益和其它值与上文关于图8所描述的那些增益和其它值相同(例如，对于所述中心高增益操作区域和所述第一对较低增益操作区域，gn4＝4.0伏/mm，其大于gn3＝gn5＝1.5伏/mm)。[0109]信号曲线部分914和922对应于第二对较低增益操作区域sp，所述第二对较低增益操作区域对应于相应较低增益探头尖端位置范围r2和r6。第一对较低增益操作区域fp的操作区域re3和re5位于第二对较低增益操作区域sp的操作区域re2与操作区域re6之间。第二对较低增益操作区域sp具有比第一对较低增益操作区域fp的增益gn3和gn5低的相应增益gn2和gn6(例如，如由相应信号曲线部分914和922相对于916和920的斜率所指示的)，所述第一对较低增益操作区域和所述第二对较低增益操作区域的增益和其它值与上文关于图8所描述的那些增益和其它值相同(例如，对于所述第一对较低增益操作区域和所述第二对较低增益操作区域，gn3＝gn5＝1.5伏/mm，其大于gn2＝gn6＝1.125伏/mm)。信号曲线部分912和924对应于一对饱和操作区域tp，所述一对饱和操作区域对应于相应饱和探头尖端位置范围并且在信号处理和控制电路系统的操作范围opr的边缘处。第二对较低增益操作区域sp位于一对饱和操作区域tp之间，并且所述一对饱和操作区域tp对应于饱和状态，在所述饱和状态下，探头尖端位置变化不会引起输出信号变化，并且对于所述饱和状态，没有对应的增益。[0110]图10是包含输出信号电平(即，以伏为单位)对x/y探头尖端位置(即，以毫米为单位)以及对u/v元件位置(即，以度为单位)的信号曲线1010的图表1000的图。在各个实施方案中，图10中所展示的范围被配置成与特定长度(例如，在本实例中，100mm的长度)的触针(例如，触针406/506)一起使用。如上文关于图3-6所展示和描述的，元件(例如干扰器元件451/551)可以具有某些最大移动范围(例如，在位置检测配置内)，并且根据触针的长度，所述某些最大移动范围可以对应于探头尖端(例如，探头尖端448/548)的某些最大移动范围(例如，相对于旋转中心rc并且根据如等式1-3的那些计算等的计算)。在图10的实例中，除了下文将更详细描述的与某些不同范围有关的某些不同之外，图表1000在其它方面包含与图表800的那些特性相似的某些特性，并且应被理解为具有某些类似的操作，如应根据图表800的对应特征的上述描述进行理解的。[0111]如图10中所展示的，信号曲线1010包含对应于相应操作区域re1、re2、re3、re4、re5、re6和re7的信号曲线部分1012、1014、1016、1018、1020、1022和1024(例如，所述信号曲线部分具有某些不同范围，但在其它方面与图8的信号曲线部分812、814、816、818、820、822和824类似地操作)。与图8类似，对于图10的信号曲线部分1018，中心高增益操作区域re4对应于中心高增益探头尖端位置范围r4。增益gn4＝s4/r4＝|(sigp4b-sigp4a)|/(ptpp4b-ptpp4a)＝2.66伏/0.667mm＝4.0伏/mm(即，根据图表1000中所指示的示例值并且如信号曲线部分1018的对应斜率所指示的)。另外，关于元件位置，增益gn4＝s4/r4＝|(sigp4b-sigp4a)|/(epp4b-epp4a)＝2.66伏/0.3度＝8.88伏/度(即，根据图表1000中所指示的示例值并且如信号曲线部分1018的对应斜率所指示的)。范围r4也可以或可替代地表示为中心高增益元件位置范围r4。在各个实施方案中，中心操作区域re4和对应的信号部分1018的中心点cen(例如，所述中心点也可以对应于信号曲线1010的中心点)的坐标可以对应于：sigcen＝0伏，ptpcen＝0mm，epcen＝0度。在各个实施方案中，当中心点cen不具有对应于0的一个或多个值时，可以执行调零操作，如下文将更详细描述的。[0112]信号曲线部分1016和1020对应于第一对较低增益操作区域fp，所述第一对较低增益操作区域对应于相应较低增益探头尖端位置范围r3和r5。中心高增益操作区域re4位于第一对较低增益操作区域fp中的操作区域re3与操作区域re5之间。第一对较低增益操作区域fp具有比中心高增益操作区域re4的增益gn4低的相应增益gn3和gn5(例如，如由相应信号曲线部分1016和1020相对于1018的斜率所指示的)。[0113]更具体地，增益gn3＝s3/r3＝|(sigp3b-sigp3a)|/(ptpp3b-ptpp3a)＝1.00伏/1.33mm＝0.75伏/mm(即，根据图表1000中所指示的示例值并且如信号曲线部分1016的对应斜率所指示的)。另外，关于上文所描述的元件位置计算，增益gn3＝s3/r3＝|(sigp3b-sigp3a)|/(epp3b-epp3a)＝1.00伏/0.6度＝1.67伏/度(即，根据图表1000中所指示的示例值并且如信号曲线部分1016的对应斜率所指示的)。另外，增益gn5＝s5/r5＝|(sigp5b-sigp5a)|/(ptpp5b-ptpp5a)＝1.00伏/1.33mm＝0.75伏/mm(即，根据图表1000中所指示的示例值并且如信号曲线部分820的对应斜率所指示的)。另外，关于上文所描述的元件位置计算，增益gn5＝s5/r5＝|(sigp5b-sigp5a)|/(epp5b-epp5a)＝1.00伏/0.6度＝1.67伏/度(即，根据图表1000中所指示的示例值并且如信号曲线部分1020的对应斜率所指示的)。[0114]因此，在这些实例中，中心高增益操作区域的增益gn4大于第一对较低增益操作区域fp的较低增益操作区域re3和re5中的每个较低增益操作区域的增益gn3和gn5(即，gn4＝4.0伏/mm和8.88伏/度，其大于gn3＝gn5＝0.75伏/mm和1.67伏/度)。还注意到这些关系由信号曲线部分1018的斜率相对于信号曲线部分1016和1020的斜率来指示。还注意到信号曲线部分1016和1020的斜率和位置展示了令人期望的对称且平衡的配置(例如，其中位置范围r3和r5相等并且信号范围s3和s5相等，并且距图表1000的中心和边缘的距离相等且在操作范围opr内)。[0115]信号曲线部分1014和1022对应于第二对较低增益操作区域sp，所述第二对较低增益操作区域对应于相应较低增益探头尖端位置范围r2和r6。第一对较低增益操作区域fp的操作区域re3和re5位于第二对较低增益操作区域sp的操作区域re2与操作区域re6之间。第二对较低增益操作区域sp具有比第一对较低增益操作区域fp的增益gn3和gn5低的相应增益gn2和gn6(例如，如由相应信号曲线部分1014和1022相对于1016和1020的斜率所指示的)。[0116]更具体地，增益gn2＝s2/r2＝|(sigp2b-sigp2a)|/(ptpp2b-ptpp2a)＝0.75伏/1.33mm＝0.5625伏/mm(即，根据图表1000中所指示的示例值并且如信号曲线部分1014的对应斜率所指示的)。另外，关于上文所描述的元件位置计算，增益gn2＝s2/r2＝|(sigp2b-sigp2a)|/(epp2b-epp2a)＝0.75伏/0.6度＝1.25伏/度(即，根据图表1000中所指示的示例值并且如信号曲线部分1014的对应斜率所指示的)。另外，增益gn6＝s6/r6＝|(sigp6b-sigp6a)|/(ptpp6b-ptpp6a)＝0.75伏/1.33mm＝0.5625伏/mm(即，根据图表1000中所指示的示例值并且如信号曲线部分1022的对应斜率所指示的)。另外，关于上文所描述的元件位置计算，增益gn6＝s6/r6＝|(sigp6b-sigp6a)|/(epp6b-epp6a)＝0.75伏/0.6度＝1.25伏/度(即，根据图表1000中所指示的示例值并且如信号曲线部分1022的对应斜率所指示的)。[0117]因此，在这些实例中，第一对较低增益操作区域fp的增益gn3和gn5大于第二对较低增益操作区域sp的增益gn2和gn6(即，gn3＝gn5＝0.75伏/mm和1.67伏/度，其大于gn2＝gn6＝0.5625伏/mm和1.25伏/度)。还注意到这些关系由信号曲线部分1016和1020的斜率相对于信号曲线部分1014和1022的斜率来指示。还注意到信号曲线部分1014和1022的斜率和位置展示了令人期望的对称且平衡的配置(例如，其中位置范围r2和r6相等并且信号范围s2和s6相等，并且距图表1000的中心和边缘的距离相等且在操作范围opr内，并且所述对称且平衡的配置的信号曲线部分1014和1022是共线的等)。[0118]信号曲线部分1012和1024对应于一对饱和操作区域tp，所述一对饱和操作区域对应于相应饱和探头尖端位置范围并且在信号处理和控制电路系统的操作范围opr的边缘处。第二对较低增益操作区域sp位于一对饱和操作区域tp之间，并且所述一对饱和操作区域tp对应于饱和状态，在所述饱和状态下，探头尖端位置变化名义上不会引起输出信号变化，并且对于所述饱和状态，名义上没有对应的增益。[0119]注意到图10的某些范围与图8的某些范围形成对比，所述某些范围被配置成与不同长度的触针(例如，图8的实例中的长度为20mm的触针相对于图10的实例中的长度为100mm的触针)一起使用的。作为实例，图表800中的x/y探头尖端位置的刻度从-2mm延伸到+2mm，而图表1000中的x/y探头尖端位置的刻度从-4mm延伸到+4mm。作为另一个实例，在图表800中，操作范围opr(即，增益信号曲线部分814、816、818、820和822的操作范围)为3.33mm，而在图表1000中，操作范围opr(即，增益信号曲线部分1014、1016、1018、1020和1022的操作范围)为6.0mm。[0120]应当注意，u/v元件位置的刻度在图表800和1000中的每个图表中是相同的，并且从-1.8度延伸到+1.8度(例如，对于如上文关于图3-6所展示和描述的u/v元件位置，干扰器元件在位置检测配置中的最大移动范围可以不随不同的触针长度等而变化)。关于这一方面，为了实现类似的中心高增益操作区域(例如，对于类似的x/y探头尖端位置移动量，信号增益量类似)，可以对中心高增益元件位置范围进行修改以便实现此类特性。更具体地，在图8的实例中(例如，对于20mm的触针)，中心高增益元件位置范围r4＝epp4b-epp4a＝0.6度，其对应于中心高增益探头尖端位置范围r4＝ptpp4b-ptpp4a＝0.667mm并且具有增益gn4＝s4/r4＝|(sigp4b-sigp4a)|/(ptpp4b-ptpp4a)＝2.66伏/0.667mm＝4.0伏/mm。在图10的实例中(例如，对于100mm的触针)，中心高增益元件位置范围已经被修改为图8的所述中心高增益元件位置范围的1/2，以便实现如上所述的期望的特性。[0121]更具体地，在图10的实例中，中心高增益元件位置范围r4＝epp4b-epp4a＝0.3度，其对应于中心高增益探头尖端位置范围r4＝ptpp4b-ptpp4a＝0.667mm并且具有增益gn4＝s4/r4＝|(sigp4b-sigp4a)|/(ptpp4b-ptpp4a)＝2.66伏/0.667mm＝4.0伏/mm。因此，通过将中心高增益元件位置范围r4修改为更短(即，图10中的范围r4＝0.3度相对于图8中的范围r4＝0.6度)，对于20mm的触针的图8的期望的探头尖端位置增益gn4＝4.0伏/mm可以针对100mm的触针在图10中维持不变。类似地，如果期望从图10的配置移动到图8的配置(例如，对于从100mm的触针变化成20mm的触针)，则将中心高增益元件位置范围修改成更长(即，图8中的范围r4＝0.6度相对于图10中的范围r4＝0.3度)。[0122]图11是展示了用于执行调零操作以调整中心高增益操作区域的零位置的过程的图1100。关于此过程和如上文所描述的探头配置，应当注意，名义上的位置不一定在感测配置的零输出或探头的几何形状中心(例如，如图3-6中所展示的)处。在各个实施方案中，可以通过执行用于将位置调零的调零操作来补偿由制造公差和电偏移导致的某些问题。在各个实施方案中，可以参考由此类调零操作等产生的新的名义上的位置来应用如本文所公开的中心高增益操作区域和其它原理。[0123]在图11中，中心高增益操作区域re4'被展示为最初对应于x、y轴线上的位置rl1，并且对于所述位置，中心高增益操作区域re4'的对应的零位置zer'被展示为最初对应于位置zl1(例如，具有x、y轴线上的坐标(0,0))。x、y轴线与在一些实施方案中的图8和10的图表可以表示x探头尖端位置范围和y探头尖端位置范围两者、每个轴线可以有单独的图表并且正方形的操作区域re4'可以具有对应于x探头尖端位置范围r4x的x尺寸和对应于y探头尖端位置范围r4y的y尺寸的x和y探头尖端位置相关。在此种实施方案中，零位置zer'可以在与图8和10的实例相关的0,0的x、y探头尖端位置相对应的两个范围的中间。虽然图11中未示出，但是x探头尖端位置和y探头尖端位置中的每个探头尖端位置的第一对较低增益操作区域的组合可以由围绕中心高增益操作区域re4'的正方形的较大正方形来展示(例如，并且所述中心高增益操作区域的增益调整可以根据以下确定：当xy探头尖端位置移动到中心高增益操作区域re4'之外到对应的较低增益操作区域时，具体地在x和y探头尖端位置的增益无法单独调整的一实施方案中)。[0124]进一步关于图11的展示，作为调零操作的一部分，为了调整制造公差(例如，如在工厂校准期间确定的)，中心高增益操作区域re4'和对应的零位置zer'被展示为偏移到位置rl2和zl2。而且，作为后续调零操作的一部分，为了调整探头定向(例如，对于探头定向，重力或其它因素可能会影响触针位置等，这取决于在正在进行测量操作时探头的定向)，中心高增益操作区域re4'和对应的零位置zer'被展示为偏移到位置rl3和zl3。[0125]图12是展示了中心高增益操作区域的范围得以增加以涵盖在工厂校准期间的制造公差的过程的图1100。如图12中所示出的，中心高增益操作区域re4'被展示为具有对应的零位置zer'(例如，具有xy轴线上的坐标(0,0))。为了涵盖制造公差(例如，如在工厂校准期间确定的，并且如由潜在的零位置zerx'所展示的)，中心高增益操作区域的范围得以调整(即，得以增加)，如由调整后的中心高增益操作区域re4”所指示的。应当了解，在各个实施方案中，也可以执行此类过程来涵盖可能会如由于测量操作期间扫描探头的定向(例如，对于所述扫描探头的定向，重力或其它因素可能会影响触针位置等)而发生的其它变化。[0126]图13是展示了用于确定和传输位置样本的例程1300的示例性实施方案的流程图。在框1310处，接收对位置样本的请求(例如，来自控制器)。在框1320处，确定位置样本(例如，如基于来自感测线圈的信号)。在框1330处，分析位置样本以确定是否要执行转变操作来调整增益。作为实例，可以基于位置调整增益以从中心高增益操作区域转变到较低增益操作区域或反之亦然。在决策框1340处，确定分析是否指示要执行转变操作。如果位置样本的分析指示不需要执行转变操作，则例程进行到框1370，如下文将更详细描述的。[0127]如果要执行转变操作，则例程进行到框1350，其中执行转变操作以调整增益(例如，正如对应于从中心高增益操作区域转变到较低增益操作区域或反之亦然，或在对应于不同增益水平的其它操作区域之间进行转变等)。在各个实施方案中，可以在位置数据中包含有增益设置，使得可以由控制器来应用适当的补偿。在各个实施方案中，可能期望使用一些滞后来防止增益振荡，并且还可能期望在确定操作区域的边界时避免可能经常发生的常见的测量位移。在框1360处，在已经调整增益后，确定另一个位置样本(例如，并且对于所述另一个位置样本，在各个实施方案中，可以将在调整增益前确定的前一个位置样本传输、丢弃等)。在框1370处，传输在已经调整增益后确定的位置样本(例如，传输到请求位置样本的控制器)。[0128]与框1330-1360相关，在一些实施方案中，可能期望例程从框1360返回到框1330以便分析后续确定的位置样本(例如，以便验证关于当前或另外的转变操作等是否需要更多的时间或进一步的调整)。例如，在发生饱和的情况下，在一些情况下可能需要几次迭代才能完全转变到非饱和操作状态。关于此类操作以及可以丢弃前一个位置样本的框1360的操作，应当了解，此类配置的采样速率可以相对较高(例如，相对于扫描探头的移动速率和/或高于控制器请求位置样本所需的速率)，使得在一些实施方案中，可以丢弃或以其它方式使用位置样本中的一些位置样本，并且因此可以传输获取到的(例如，在已经调整增益后)后续位置样本，并且所述后续位置样本仍在请求的位置样本的可接受的时间帧内。[0129]在各个实施方案中，还可能期望如由图13所展示的过程等过程考虑沿x和y轴线的探头尖端位置(例如，如图11和12中所展示的)。例如，关于x和y探头尖端位置，应当了解，一些类型的转变操作可能无法独立地改变增益(例如，在一些实施方案中，调整场生成线圈配置的功率的转变操作可能会影响x探头尖端位置和y探头尖端位置两者的增益)。因此，在一些实施方案中，在要确定用于调整增益的转变操作时，可能期望考虑x探头尖端位置和y探头尖端位置两者的过程。例如，如图8和10的实施方案中所指示的，对于在距中心点cen更远的范围内的探头尖端位置，可以对应地进一步向下调整增益以避免发生饱和的可能性。根据此类原理，在x探头尖端位置和y探头尖端位置的增益不是独立地调整的实施方案中，可以期望要根据无论哪个探头尖端位置(即，x或y探头尖端位置)确定的增益调整距中心点更远。[0130]图14是展示了用于操作扫描探头的例程1400的示例性实施方案的流程图。在各个实施方案中，例程1300和1400的操作中的某些操作可以是类似的，除了例程1400的操作中的涉及更具体的示例顺序(例如，在从中心高增益操作区域转变到较低增益操作区域的情况下)的某些操作之外，如下文将更详细描述的。如图14中所示出的，在框1410处，提供线圈驱动信号(例如，其中场生成线圈配置响应于所述线圈驱动信号而在干扰器运动体积中生成总体上沿轴向方向的变化磁通量)。在框1420处，输入包括由相应的旋转感测线圈和轴向感测线圈提供的相应信号分量的信号。[0131]在框1430处，输出指示轴向位置和旋转位置的信号，并且对于所述输出，输出信号变化对应地指示轴向位置或旋转位置中的至少一个的变化，并且对于所述输出，(例如，如工件测量的一部分的探头尖端位置等的)三维位置信息是基于输出信号确定的。在框1440处，基于所指示的位置确定是否应该进行从中心高增益操作区域到较低增益操作区域的转变。在框1450处，响应于确定应该进行转变而执行转变操作以从在中心高增益操作区域中以高增益操作转变成在相应较低增益操作区域中以较低增益操作。在各个实施方案中，转变操作可以包含以下用于调整增益的操作，如：调整场生成线圈配置的功率；调整前端放大器的增益；改变感测线圈的特性；调整模数转换器的输入范围等。[0132]如上文关于框1410-1430所指示的(例如，并且根据图13的框1320和1360的操作等)，输入了来自旋转感测线圈和轴向感测线圈的信号，基于此输出了指示(例如，探头尖端的)轴向位置和旋转位置的信号，三维位置信息可以是基于所述输出确定的。作为关于图6的组件(如上文所描述的)的具体实例，数字控制器/处理器681可以根据各种期望的关系(例如，如等式5-7等中所示出的关系中所规定的)处理和/或组合数字信号值(例如，对应于来自感测线圈的信号)以确定并输出指示(例如，触针506和/或所述触针的探头尖端548的)轴向位置和旋转位置的输出信号apsout和rpsout。在一些实施方案中，数字控制器/处理器681可以被配置成使得输出信号apsout和rpsout直接指示触针506和/或所述触针的探头尖端548相对于扫描探头的框架的三维位置。在其它实施方案中，所述数字控制器/处理器681可以被配置成输出间接指示触针506和/或所述触针的探头尖端548相对于扫描探头的框架的三维位置的信号，并且主系统(例如，cmm、主计算机120等)可以输入此类信号，并且执行另外的处理以进一步组合或优化此类信号，并且确定触针506和/或所述触针的探头尖端548相对于扫描探头和/或相对于用于cmm测量的整体坐标系的三维位置。[0133]在任何情况下，信号(例如，信号apsout和rpsout)的确定和/或用于确定触针506或所述触针的探头尖端548的三维位置的后续计算可以包含增益作为因子(例如，用于产生相应输出信号的增益被包含作为用于确定对应位置等的计算中的因子)。作为简化数值实例，关于图8，对于所展示的中心高增益操作区域re4(即，具有穿过中心点cen的对应的信号曲线部分818)，在增益gn4＝4.0伏/mm的情况下，测量点的探头尖端位置ptpmp(例如，在工件表面上)可以根据ptpmp＝sigmp/gn4＝sigmp/4.0伏/mm来确定。因此，如果对应于测量点的信号(即，信号sigmp)＝1.0伏，则ptpmp＝1.0伏/4.0伏/mm＝0.25mm。类似地，对于所展示的较低增益操作区域re5(即，具有与信号曲线部分816和穿过中心点cen的线共线的对应的信号曲线部分820)，在增益gn5＝1.5伏/mm的情况下，测量点的探头尖端位置ptpmp可以根据ptpmp＝sigmp/gn5＝sigmp/1.5伏/mm来确定。因此，如果对应于测量点的信号(即，信号sigmp)＝1.0伏，则ptpmp＝1.0伏/1.5伏/mm＝0.67mm。可以关于不与穿过中心点cen的线共线的且可以根据已知方法将偏移值包含在计算中的信号曲线部分执行类似的操作，或在一些实施方案中，增益和操作区域可以被配置成使得所有信号曲线部分与穿过中心点cen的共线，可以针对所有信号曲线部分使用如上文所描述的那些计算等的计算。[0134]在一些实施方案中，可以由用户手动指示/输出或可以自动检测到(例如，根据用于在通过系统的对应的传感器/扫描仪等检测到/读取出的触针上感测触针长度的传感器配置，如rfid标签、光学指示符等)触针长度(例如，所述触针长度可以是如由等式2和3所指示的针对探头尖端的位置计算中的因子)。如上所述，增益(例如，如根据操作区域通过转变操作调整的且触针的长度可以确定如例如通过图8与图10之间的不同所展示的所使用的操作区域的范围和/或特性的)可以是位置计算/确定中的因子。[0135]如上所述，在一些实施方案中，可以针对x探头尖端位置和y探头尖端位置中的每个探头尖端位置独立地调整增益(例如，如可以对应于信号rpsout)，并且在这种情况下，可以在操作中调整相应的增益，并且将所述相应增益用作作为相应x和y探头尖端位置(例如，可以针对所述相应x和y探头尖端位置中的每个探头尖端位置通过根据如图8或10的那些操作区域等的操作区域进行转变操作来调整增益等)的相应计算的一部分的因子。可替代地，在一些实施方案中，增益不是针对x和y探头尖端位置独立地调整的(例如，如可以对应于信号rpsout)，在这种情况下，可以在操作中调整单个增益，并且将所述单个增益用作作为x探头尖端位置和y探头尖端位置两者(例如，在一些实施方案中，可以针对所述x探头尖端位置和所述y探头尖端位置两者通过根据距中心点更远的x或y探头尖端位置中的无论哪个探头尖端位置且根据如图8或10中所展示的那些操作区域等的操作区域进行转变操作来调整单个增益)的计算的一部分的因子。[0136]作为关于图8的具体实例，在使用了单个增益的实施方案中，如果x探头尖端位置ptpmpx在(例如，相应x探头尖端位置图表的)操作区域re4x的范围r4x内，但y探头尖端位置ptpmpy在(例如，相应y探头尖端位置图表的)操作区域re5y的范围r5y内，则因为y探头尖端位置ptpmpy距中心点cen更远，所以在一些实施方案中，单个增益gn5＝1.5伏/mm可以用于x探头尖端位置和y探头尖端位置两者，并且因此可以根据ptpmp＝sigmp/gn5＝sigmp/1.5伏/mm确定测量点ptpmp的x探头尖端位置和y探头尖端位置中的每个探头尖端位置。例如，如果对于y探头尖端位置，对应于测量点的输出信号(即，信号sigmpy)＝1.0伏，则ptpmpy＝1.0伏/1.5伏/mm＝0.67mm。类似地，如果对于x探头尖端位置，对应于测量点的输出信号(即，信号sigmpx)＝0.375伏，则ptpmpx＝0.375伏/1.5伏/mm＝0.25mm。关于图11的实例，探头尖端位置ptpmp可以被指定为在(0.25mm,0.67mm)的对应的(x,y)测量坐标处。关于如上文所描述的在位置zl1处的图11的正方形中心高增益操作区域re4'的实例，所述正方形中心高增益操作区域可以具有对应于x探头尖端位置范围r4x的x尺寸和对应于y探头尖端位置范围r4y的y尺寸(例如，根据图8的示例值，每个尺寸从-0.33mm延伸到+0.33mm)，对于探头尖端位置ptpmp，对应的测量坐标(+0.25mm,+0.67mm)将在正方形操作区域re4'之外(即，由于ptpmpy＝+0.67mm，并且对于所述探头尖端位置，要使用的单个对应的增益将为第一较低增益操作区域re5的增益gn5＝1.5伏/mm，而不是已经使用过的其测量坐标系在正方形操作区域re4'内的增益gn4＝4.0伏/mm)。如上所述，在替代性实施方案中，其中可以独立地调整x探头尖端位置和y探头尖端位置中的每个探头尖端位置的增益，则在此种场景中，可以针对y探头尖端位置使用增益gn5＝1.5伏/mm(即，具有如上文所指示的值)，并且可以针对x探头尖端位置使用增益gn4＝4.0伏/mm(即，对于所述增益，ptpmpx＝0.25mm，并且对于增益，对应的信号将为sigmpx＝(ptpmpx)(gn4x)＝(0.25mm)(4.0伏/mm)＝1.0伏)。应当注意，相较于如由增益gn5＝1.5伏/mm产生的较低信号sigmpx＝0.375伏(例如，由于所述信号的对应的信噪比较高)，如由增益gn4＝4.0伏/mm产生的这种较高信号sigmpx＝1.0伏通常可能是优选的，并且针对所述较高信号的上述数值实例因此展示了如本文所公开的技术的某些令人期望的特性。[0137]更具体地，根据本文公开的原理，可以根据在测量操作期间的典型探头尖端偏转来确定中心高增益操作区域和较低增益操作区域的范围。例如，在一些实施方案中，典型的探头尖端偏转可以小于几百微米(例如，由于对具有相对较小缺陷的且尺寸通常是已知的且扫描运动较好地受到控制以沿着工件的表面和/或其它特征的工件进行的扫描)。在此类实施方案中，可以确定中心高增益操作区域的范围(例如，从-0.33mm延伸到+0.33mm，或从-0.5mm延伸到+0.5mm等)以包含大多数此种类型的探头尖端偏转，并且可以使用所述中心高增益操作区域的相对较高的增益(例如，4.0伏/mm)(例如，如使得典型的探头尖端偏转/测量的输出信号电平较高且信噪比对应地较好等)。另外，此类配置的一对或多对较低增益操作区域使得能够实施较大的总范围(例如，从-1.67mm延伸到+1.67mm或从-2.0mm延伸到+2.0mm和/或如对应于全机械范围等)，所述较大的总范围可以用于典型范围之外的探头尖端偏转(例如，由于扫描探头在测量操作期间的可能的超程、测量到较大缺陷、作为如由探头尖端正在偏转到机械范围的边缘所指示的碰撞检测的一部分等)。[0138]应当理解，上文关于图7-14所描述的原理可以与各种配置和类型的触针位置检测部分和相关联的电子设备，如上文关于图3-6所描述的触针位置检测部分411、511、511'一起使用。此外，此类原理也可以与触针位置检测部分的其它配置一起使用。作为一些具体实例，此类原理可以与以下配置一起使用：先前并入的美国专利公开第2020/0141717号中所公开的配置以及2020年12月28日提交的题为“用于指示测量装置触针位置的感应式位置检测配置(inductivepositiondetectionconfigurationforindicatingameasurementdevicestylusposition)”的共同未决且共同转让的美国专利申请第17/135,665号和2020年12月28日提交的题为“用于指示测量装置触针位置且包含线圈未对准补偿的感应式位置检测配置(inductivepositiondetectionconfigurationforindicatingameasurementdevicestyluspositionandincludingcoilmisalignmentcompensation)”的共同未决且共同转让的美国专利申请第17/135,672号中所公开的配置，所述美国专利中的每一个特此以全文引用的方式并入本文中。应当了解，这些并入的参考文献展示了在感测线圈、场生成线圈、干扰器元件等的位置、大小和/或形状方面有所变化的某些配置(例如，具有包含线圈板配置的所有线圈的单个印刷电路板，和/或具有被配置成在线圈板配置的孔内移动和装配的圆柱形干扰器元件)，但是所述某些配置的线圈和/或相关联的操作在其它方面与上文关于图3-6所描述的触针位置检测部分411、511、511'的那些线圈和/或相关联的操作类似，并且所述某些配置的配置可以用如本文所公开的操作、区域、范围、计算等来使用/实施。[0139]尽管已经图示和描述了本公开的优选实施方式，但是基于本公开，所示和所描述的特征布置和操作序列的许多变化对于本领域技术人员来说将显而易见。可以使用各种替代形式来实现本文公开的原理。另外，可以组合上述各个实施方案以提供进一步的实施方案。本说明书中提及的所有美国专利通过引用整体并入本文。如果需要采用各种专利和申请的概念以提供另外的实施方案，则可以修改实施方案的各方面。[0140]可以根据上述详细描述对实施方案进行这些和其它改变。通常，在下面的权利要求中，所使用的术语不应当被解释为将权利要求限制为在说明书和权利要求中公开的特定实施方式，而应当被解释为包含所有可能的实施方式以及此类权利要求被授权的等同物的全部范围。当前第1页12当前第1页12