用于便携式和手持式计量设备无电池数据发送模块附件

摘要

数据发送模块被提供为用于附接到便携式计量设备(例如，手持式数字卡钳、测微计、指示器等)的无电池附件。数据发送模块利用从远程数据节点(例如，计算机系统、显示器等)无线地获取的能量，而非利用来自计量设备的电池资源，来为至远程数据节点的测量数据信号发送供电。数据发送模块在相对靠近远程数据节点时可以接收足够的电力，例如当用户在操作计量设备以获得工件的尺寸测量结果时临近远程数据节点。数据发送模块的无线数据生成器可以被配置为使用获取的能量、或从远程数据节点所接收的能量供应场的调制反射或耦合、或其组合来无线地传送测量数据信号。

权利要求

1.一种数据发送模块，用于输入来自电池供电的便携式测量设备的测量数据，并且将对应的测量数据信号无线地传送到远程数据节点，所述远程数据节点被配置为生成至少一个能量供应场并且无线地接收来自所述数据发送模块的测量数据信号，所述数据发送模块包括：主体部分，其被配置为物理地耦接至所述电池供电的便携式测量设备；

场接收器，被配置为从所述远程数据节点接收所述能量供应场；

无线数据生成器，其将所述测量数据信号无线地传送到所述远程数据节点；

数据发送和能量管理器电路，所述数据发送和能量管理器电路具有数据连接器，被配置为耦接至所述电池供电的便携式测量设备上的数据连接器，并且执行包括以下的操作：获取由所述场接收器接收的能量，将获取的能量的至少一部分存储在所述数据发送模块中，并且管理所述获取的能量；

建立与所述远程数据节点的通信连接；

通过所述数据连接器输入来自所述电池供电的便携式测量设备的测量数据；和使用所述无线数据生成器将对应于所输入的测量数据的测量数据信号无线地传送到所述远程数据节点，其中：

所述电池供电的便携式测量设备由不是所述数据发送模块的一部分、并且不作为电源连接至所述数据发送模块的电池供电，并且被配置为操作并在自给的显示器上显示所述测量数据，而不管其是否耦接到所述数据发送模块；并且所述无线数据生成器被配置为仅使用a).所述获取的能量或b).从所述远程数据节点接收的能量供应场的调制反射或耦合或者c).a)和b)的组合来将所述测量数据信号无线地传送到所述远程数据节点。

2.根据权利要求1所述的数据发送模块，其中，所述数据发送模块不包括化学电池。

3.根据权利要求1所述的数据发送模块，其中，由所述数据发送模块使用以将所述测量数据信号发送到所述远程数据节点的能量的大部分是由所述场接收器从所述远程数据节点接收的能量供应场中的电磁能量的调制反射或者耦合提供。

4.根据权利要求1所述的数据发送模块，其中，由所述远程数据节点生成的所述能量供应场是振荡磁场，并且所述场接收器包括至少一个被配置为感应耦合至所述振荡磁场的电环路和谐振电路。

5.根据权利要求4所述的数据发送模块，其中，由所述数据发送模块使用以将所述测量数据信号发送至所述远程数据节点的能量的大部分是由存储在所述数据发送模块的所述获取的能量提供。

6.根据权利要求1所述的数据发送模块，其中，由所述远程数据节点生成的所述能量供应场包括电磁辐射，并且所述场接收器包括天线。

7.根据权利要求1所述的数据发送模块，其中，所述主体部分还被配置为电耦接到所述电池供电的便携式测量设备的数据连接。

8.根据权利要求1所述的数据发送模块，其中，所述电池供电的便携式测量设备是标尺或测微计中的一个，并且所述测量数据与被测物体的物理尺寸有关。

9.根据权利要求1所述的数据发送模块，其中，所述远程数据节点包括电源、显示器、一个或多个处理器以及耦接至所述一个或多个处理器的存储器，所述存储器存储对应于从所述数据发送模块无线地接收的测量数据信号的数据。

10.根据权利要求1所述的数据发送模块，其中，所述数据发送模块被配置为在成功地将测量数据信号无线地传送至所述远程数据节点之后执行发送周期终止操作，并且终止所述数据发送模块的至少一些操作，直到用户手动操作所述数据发送模块的激励器或从所述远程数据节点接收到数据请求。

11.根据权利要求1所述的数据发送模块，其中，所述主体部分被配置为物理地耦接至所述电池供电的便携式测量设备的后部，所述后部位于所述电池供电的便携式测量设备上与所述电池供电的便携式测量设备前部上的自给的显示器相反一侧。

12.根据权利要求1所述的数据发送模块，其中，所述远程数据节点包括物理地分开的至少两个部分，并且所述部分中的第一个包括场生成器，并且被配置为生成至少一个能量供应场，并且所述部分中的第二个被配置为从所述数据发送模块无线地接收测量数据信号。

说明书

用于便携式和手持式计量设备无电池数据发送模块附件

[0001] 相关申请的交叉引用

[0002] 本申请是2014年10月22日提交的标题为“手持式计量工具的测量传输 系统”、申请号为14/521,330的美国专利申请的部分继续申请案，其公开内容 通过整体引用并入本文。

技术领域

[0003] 本发明涉及计量系统，更具体地，涉及用于将测量数据从电池供电的便 携式测量设备无线地传送到远程数据节点的无电池数据发送模块附件。

背景技术

[0004] 现有各种电池供电的便携式(例如，手持式)测量设备。这种电池供电 的便携式测量设备的一个示例是位移测量仪器，诸如手持式电子卡钳，其可 用于对物体的物理尺寸进行精确测量(例如，测量加工零件以确保其满足公 差要求)。示例性的电子卡钳公开于共同转让的第RE37,490、5,574,381和 5,973,494的美国专利中，其中每一个都通过整体引用并入本文。

[0005] 一般来说，这种卡钳或其他电池供电的便携式测量设备使用的电量越少， 所需的电池就越少，并且在电池需要更换或补充之前它们的操作时间就越长。 但是，将这种设备的电力要求降低到目前的“微瓦级”以外是一项复杂的任 务。这样的设备需要进行高精准的测量，并且已开发的用于这样的设备的复 杂的信号处理技术倾向于将设计既能够达到所期望的精准度又能在低电压和 低电力水平下操作的电路的过程复杂化。此外，与基本的操作和测量要求相 比，某些功能(例如，测量数据的无线发送)可能需要大量的能量资源。除 了这些功能的电力要求之外，测量的可靠性或可预测性可能受到各种因素(例 如，在执行功能时卡钳的钳口的意外移动)的影响。存在改进执行诸如测量 数据的无线发送之类的功能的能力的需要，以确保发送期望的测量数据同时 最小化便携式测量设备的电池上的消耗。

发明内容

[0006] 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体的关键特征，也不 旨在用作确定所要求保护的主体的范围的辅助手段。

[0007] 基于以上概述的需求以及在下面的图7-10的介绍中概述的附加的需求和 问题，下面将进一步理解的是，期望无线数据发送模块大体上连续地操作和 提供测量数据，而不需要电池供电或手动驱动。期望能够响应来自远程数据 节点对测量数据的远程请求和/或当这样的远程数据节点在无线数据发送模 块附近时能够简单地自动地或半自动地发送测量数据的无线数据发送模块。 期望无线数据发送模块为小型的、轻便的以及人机工程学兼容的并且易于与 各种手持式电池供电的便携式测量设备一起使用，以及能够与用不方便定位 的机械安装的电池供电的测量设备一同操作。期望无线数据发送模块在距远 程数据节点的一定距离范围内工作。这些和其他考虑激发以下几点：

[0008] 数据发送模块被提供用于输入来自电池供电的便携式测量设备的测量数 据，并将对应的测量数据信号无线地发送到远程数据节点。远程数据节点被 配置为生成至少一个能量供应场(例如，用于向数据发送模块供电)并且从 数据发送模块无线地接收测量数据信号。在各种实施方式中，数据发送模块 包括主体部分、场接收器、无线数据生成器以及数据发送和能量管理器电路。 主体部分被配置为物理地耦接到电池供电的便携式测量设备。场接收器被配 置为从远程数据节点接收能量供应场。无线数据生成器将测量数据信号无线 地传送给远程数据节点。数据发送和能量管理器电路包括被配置为耦接到电 池供电的便携式测量设备上的数据连接器的数据连接器。

[0009] 在各种实施方式中，数据发送和能量管理器电路被配置为执行诸如以下 的各种操作。可以例如由场接收器接收而获取能量，至少一部分获取的能量 可以被存储在数据发送模块中，并且所获取的能量可以被管理。可以建立与 远程数据节点的通信连接。可以通过数据连接器输入来自电池供电的便携式 测量设备的测量数据，并且可以使用无线数据生成器将对应于所输入的测量 数据的测量数据信号无线地发送到远程数据节点。

[0010] 在各种实施方式中，电池供电的便携式测量设备可以由不是数据发送模 块的一部分并且不作为数据发送模块的电源而连接的电池供电，并且被配置 为操作并且在自给的显示器上显示测量数据而无论电池供电的便携式测量设 备是否耦接到数据发送模块上。在各种实施方式中，无线数据生成器可以被 配置为仅使用a).获取的能量或者b).从远程数据节点所接收的能量供应场 的调制反射或耦合或者c).a)和b)的组合来将测量数据信号无线地发送到 远程数据节点。

附图说明

[0011] 图1是耦接到手持式测量设备并且将测量数据无线地发送到远程系统的 测量发送系统的第一示例性实施例的框图；

[0012] 图2A和2B是耦接到手持式测量设备用于将测量数据无线地发送到远程 系统的测量发送系统的第二示例性实施例的图；

[0013] 图3是耦接到手持式测量设备的测量发送系统的第三示例性实施例的透 视图；

[0014] 图4是耦接到具有用于接纳测量发送系统的凹陷部分的手持式测量设备 的测量发送系统的第四示例性实施例的透视图；

[0015] 图5是安置在手持式测量设备中用于将测量数据无线地发送到远程系统 的测量发送系统的第五示例性实施例的正视图；并且

[0016] 图6是示出测量发送系统、手持式测量设备和远程系统的电路部分的示 例性实施例的框图。

[0017] 图7是耦接到电池供电的便携式测量设备并将测量数据无线地传送到远 程数据节点的数据发送模块的第六示例性实施方式的框图；

[0018] 图8A-8C是示出数据发送模块和远程数据节点之间的能量供应场的耦合 以及数据发送的各种模式的示例性实施方式的框图；

[0019] 图9A是数据发送模块的第七示例性实施方式的透视图；

[0020] 图9B是数据发送模块的第八示例性实施方式的透视图；

[0021] 图10是示出用于利用数据发送模块将测量数据信号从电池供电的便携 式测量设备无线地发送到远程数据节点的例程的一个示例性实施方式的流程 图。

具体实施方式

[0022] 图1是包括测量发送系统150的第一示例性实施例的示例性测量系统10 的框图，测量发送系统150耦接到手持式测量设备101并且将测量数据从手 持式测量设备101无线地发送到远程系统180。发送的测量数据TMD1可以 涉及用手持式测量设备101获取的工件WP的一个或多个测量(例如，测量 的尺寸MD1)。远程系统180可以包括计算机系统182，其可操作地连接到键 盘184和显示屏186和/或其他输入或输出设备。来自手持式测量设备101的 测量数据的表示可显示在手持式测量设备101的显示器109上和/或远程系统 180的显示屏186上。

[0023] 测量发送系统150可以包括用于无线地发送测量数据的天线161，并且 远程系统180可以包括用于接收所发送的测量数据TMD1的天线181。在各 种实施方式中，一旦成功地接收到所发送的测量数据TMD1，则远程系统180 就可以利用天线181来无线地发送可以在测量发送系统150的天线161处接 收的成功发送信号STS1。下面将更详细地描述，在各种实施方式中，一旦接 收到成功发送信号STS1，或者一旦以别的方式验证成功发送，则测量发送系 统150可以执行各种操作(例如，执行发送周期终止操作以停止无线发送、 执行数据保持释放操作以终止数据保持状态、在显示器上提供指示发送成功 的通知等)。

[0024] 如下面还将更详细地描述，在各种实施方式中，测量发送系统150可以 包括能量生成部分，该能量生成部分将用户做的功(例如，操作诸如按钮、 滑动件、操作杆等的能量生成激励器(actuator))转换成电能，以将测量数 据无线地发送到远程系统180。将可以理解的是，数据的无线发送还可能利 用手持式精准测量设备中的大量的电池资源，并且通过利用单独的能量生成 部分向无线发送供电，可以避免主电池上的这种明显的消耗。在各种实施方 式中，测量发送系统180可以附加地或可选地包括数据保持激励器，该数据 保持激励器可以由用户手动地操作以用于触发启动数据保持状态的操作，该 数据保持状态冻结待用于随后的、至远程系统180的无线发送的一组测量数 据一组测量数据。将理解的是，数据保持状态可以提供各种优点，诸如允许 用户临时保存测量数据并且在显示器(例如，测量发送系统的显示器和/或显 示器109)上验证测量值如所预期的那样(例如，在当用户操作能量生成激 励器和/或发送激励器或其他元件时卡钳钳口意外移动的情况下)。

[0025] 图2A和2B是耦接到手持式测量设备201以将测量数据无线地发送到远 程系统(例如，图1的远程系统180)的测量发送系统250的第二示例性实 施例的图。将理解的是，测量发送系统250可以具有与图1的测量发送系统150类似的某些特性，并且除了下面另外描述的以外，类似地操作将会被理 解。在图2A的实施例中，手持式测量设备201是能够输出从工件WP的测 量获得的测量数据(例如，对应于工件WP的测量尺寸MD2)的卡钳。测量 发送系统250包括第一激励器255(例如，按钮)，其在各种实施方式中可以 提供作为能量生成激励器、发送激励器和/或数据保持激励器的功能，如将在 下面更详细地描述。

[0026] 在各种实施方式中，第一激励器255可以是发送激活部分TAP2和/或能 量生成部分EGP2的一部分。例如，如图2B所示，发送激活部分TAP2可被 指定为包括第一激励器255(例如，被指定为发送激励器)以及电路板组件 251上的电路253A和253B的部分。在电路板组件251上的相关的输出侧无 线发送部分WTP可以被指定为包括电路253B和天线261部分。电路253A 和253B的示例将在下面参考图6更详细地描述。对于发送激活部分TAP2的 操作，电路253A中的切换功能可以由用户操作第一激励器255而被激活， 以触发包括操作的发送周期的操作，该操作包括利用与天线261耦接电路 253B以无线地将测量数据发送至远程系统。

[0027] 如图2A和2B中进一步所示，能量生成部分EGP2可以被指定为包括第 一激励器255(例如，被指定为能量生成激励器)、功转换元件WCE以及电 路253A的部分。对于能量生成部分EGP2的操作，第一激励器255可以由用 户手动操作，并且被配置为在功转换元件WCE(例如，诸如膜或点火器之类 的压电元件、电磁发电机等等)执行功。虽然第一激励器255在图2A中被 表示为按钮，但是可以理解的是，在其他实施方式中，可以利用替代元件(例 如，滑动件、操作杆等)，其可以被利用以在对应的功转换元件上执行功。功 转换元件WCE将功转换成电能，电能被利用以至少向输出侧无线发送部分 WTP(例如，包括电路253B的部分和天线261)供电以将测量数据无线地发 送至远程系统。

[0028] 在一个实施方式中，发送激活部分TAP2的操作的一个发送周期可以消 耗第一数量的能量，并且能量生成部分EGP2可以被配置使得能量生成激励 器255的单个激励周期产生大于第一数量的能量的第二数量的电能量。换句 话说，在图2的实施方式中，测量发送系统250的整体操作可以允许用户单 次按压激励器按钮255时既触发测量数据的无线发送又生成足够的电能来为 无线发送供电。

[0029] 在各种实施方式中，第一激励器255还可以或者可选地提供作为数据保 持激励器的功能。在这样的实施方式中，第一激励器255可以由用户手动地 操作用于触发启动数据保持状态的操作，该数据保持状态冻结待用于随后的、 至远程系统的无线发送的一组测量数据。在一个实施方式中，手持式测量设 备201可以包括测量显示器209和包括冻结测量显示器209上的当前测量值 的操作的保持模式。在这样的实施方式中，启动冻结一组测量数据的数据保 持状态的操作可以包括通过设备侧数据连接部分DCP2(例如，包括插孔连接 器219)来触发手持式测量设备201的操作的保持模式，如下面将更详细地 描述。在替代实施方式中，启动冻结一组测量数据的数据保持状态的操作可 以包括将所述一组测量数据临时存储在测量发送系统250的电路253A的存 储器MEM2中，用于随后无线发送至远程系统。

[0030] 在一个实施方式中，操作的发送周期还可以包括数据保持释放操作，其 在成功地发送测量数据之后执行并终止数据保持状态。例如，如上面结合图 1所描述的，一旦远程系统180接收到测量数据的无线发送，它就可以将“成 功发送”信号STS1发回至测量发送系统250。在这种情况下，一旦接收到成 功发送信号STS1，测量发送系统150就可以执行数据保持释放操作以终止数 据保持状态。可以理解的是，这样的功能可以提供一种方式，其中在测量数 据发送已经成功完成并且可以进行另一次测量时可以通知用户，因为在测量 显示器209上指示的测量可以保持冻结直到过程完成。

[0031] 在一个实施方式中，操作的发送周期还可以进一步包括发送周期终止操 作，其在成功地发送测量数据之后执行，并且其终止测量发送系统250的至 少一些操作直到测量发送系统250的激励器(例如，激励器255)再次由用 户手动地操作。通过这样的终止操作，可以降低能量损耗并且保留计算能力。 除了无线发送部分WTP之外，测量发送系统250还可以被指定为包括无线接 收器部分WRP(例如，包括天线261和电路253B的部分)，其中发送周期终 止操作可以在从远程系统180接收到成功发送信号STS1之后执行，如上所 述。如果测量数据的发送不成功(例如，如果在无线测量数据发送启动的一 段时间之内没有从远程系统接收到成功发送信号)，则测量发送系统也可以或 可替代地被启用以向用户提供错误消息。

[0032] 在第一激励器255提供作为发送激励器、能量生成激励器和/或数据保持 激励器的多个功能的实施方式中，可以利用状态依赖(state-dependent)的操 作。例如，在一个实施方式中，状态依赖操作可以指示：用户将操作激励器 255(例如，按压按钮255)一次以触发启动数据保持状态的操作，并且然后 再次操作激励器255以触发包括操作的发送周期的一组操作和/或以生成用于 执行数据发送的能量。在这样的实施方式中，第一次按压按钮255可以冻结 测量数据(例如，用户可以在显示器上验证测量的精准性，并且手持式测量 设备201的部件的进一步移动不会意外地改变测量)，在其之后，第二次按压 按钮255会将冻结的/验证的测量数据无线地发送至远程系统180。如上所述， 在一个实施方式中，从远程系统180接收回来的成功发送信号STS1然后可 以触发数据保持状态的解冻和/或在显示器上提供发送已成功的指示信息。此 后，可以按照与首次按压按钮255以冻结新的测量数据相同的过程来进行和 发送另一次测量，并在此之后，第二次按压按钮255可以触发新的测量数据 的无线发送。

[0033] 在各种实施方式中，可以替代地提供第二激励器257来提供作为发送激 励器和/或数据保持激励器的功能。例如，尽管具有相关联的功转换元件WCE 的第一激励器255可以被利用用于将功转换为电能，但是在一个实施方式中 可以利用耦接到电路253A的第二激励器257来执行切换功能以用作发送激 励器和/或数据保持激励器。在第二激励器257执行作为发送激励器的功能的 实施方式中，在一种配置中，用户可以首先操作第一激励器255以生成用于 为无线发送供电的电能，然后可以操作第二激励器257以触发测量数据的无 线发送。在第二激励器257执行作为数据保持激励器的功能的实施方式中， 在一种配置中，用户可以首先操作第二激励器257以冻结测量数据，然后可 以操作第一激励器255以触发操作的发送周期和/或生成为无线数据发送供电 的能量。

[0034] 如下面将更详细地描述，在各种实施方式中，测量发送系统250可以包 括发送激活部分TAP2和数据保持功能而没有能量生成部分EGP2。例如，测 量发送系统250可以被制成包括单独的电池和/或可以被耦接以利用来自手持 式测量设备201的电源的电力。在一个这样的实施方式中，可以利用单个激 励器来提供数据保持激励器和发送激励器的功能。例如，在一种配置中，用 户可以第一次操作激励器以冻结测量数据，然后可以第二次操作激励器以触 发由手持式测量设备201或测量发送系统205的电力源(例如，电池)供电 的操作的发送周期。可替代地，在一种配置中，用户可以操作激励器一次， 以既冻结测量数据又触发操作的发送周期(例如，用户可以针对其在显示器 上验证正在发送的测量数据的精准性，并且可以针对其使用冻结状态来指示 发送过程还没有成功完成，如上面的示例中所述)。

[0035] 在图2的示例中，测量发送系统250被示出为安置在形成测量发送模块 MTM的主体部分BP中，该测量发送模块MTM至少将激励器255(例如， 发送激励器、能量生成激励器和/或数据保持激励器)暴露给用户。如将在下 面更详细地描述，测量发送模块MTM可以被配置为机械地和/或电子地耦接 至手持式测量设备201上的至少一个耦接部件(例如，数据连接部分DCP2)。 测量发送模块MTM在一些情况下可以不包括电池，并且可以被配置为在不 消耗来自手持式测量设备201的电力的情况下(例如，而是依赖能量生成部 分EGP2来提供任何所需的电力)进行操作。可以理解的是，这样的测量发 送模块MTM可以耦接到现有的卡钳(例如，通过诸如数据连接部分DCP2 的现有数据端口)，并且可以添加具有数据保持操作和/或用于向无线测量数 据发送供电的能量生成的功能的无线测量数据发送。在替代的实施方式中， 可以将测量发送系统安置在手持式测量设备中以提供这样的功能，如将在下 面结合图6更详细地描述。

[0036] 在图2的示例中，测量发送系统250的耦接部件CF2A可以包括底部部 分上的设备侧插头连接器263，并且可选耦接部件CF2B可以包括互锁部分， 该互锁部分需要专门的互锁释放工具移除。测量发送系统250的设备侧插头 连接器263在包括手持式测量设备201的插孔连接器219的数据连接部分 DCP2内被接纳。插孔连接器219可以是手持式测量设备201的主要输出端口 的一部分，用于向外部设备(例如，图1的远程系统180)提供测量数据。 在一个实施方式中，插孔连接器219可以包括具有导电部分和绝缘部分的交 替叠片的密封型弹性互连器，如在共同转让的美国专利第6,671,976号中更详 细地描述，其内容通过整体引用并入本文。设备侧插头连接器263可以是互 补型连接器。然而，更一般地，可以使用任何合适的连接方法，并且插孔连 接器219可以是RS 232端口、串行端口、与连接器(例如扁平连接器、圆形 6针脚连接器、扁平10针脚连接器等)兼容的接口(诸如Digimatic接口) 的一部分或者任何其他输出端口，用于将测量数据提供给外部设备。在共同 转让的美国专利第8,131,896号中更详细地描述了某些类型的输出端口和连 接器，在此其内容通过整体引用并入本文。可以理解的是，虽然这种连接器 通常被利用用于提供手持式测量设备和外部设备(例如，图1的远程系统180) 之间的有线连接，但是如本文所述，连接器可以可替代地被利用用于将测量 发送系统附接至手持式测量设备以将测量数据无线地发送至远程系统。

[0037] 如图2A所示，手持式测量设备201具有含纵向部分的主标尺202和以 能够沿着主标尺202的纵向方向滑动的方式提供在主标尺202的滑动件206。 主标尺202具有分别提供在纵向部分的基端的上、下周边上的内测量钳口203 和外测量钳口204以及沿着纵向方向提供在纵向部分的内部的标尺205。内 测量钳口203和外测量钳口204分别集成到主标尺202上。

[0038] 在滑动件206的外表面上提供有分别在基端部的上、下周边形成的内测 量钳口207和外测量钳口208，并且在滑动件的前表面形成有测量显示器209。 此外，将用于固定滑动件206位置的夹紧螺钉210拧入其中。在滑动件206 的外表面上提供有与主标尺202的纵向部分接触以通过其旋转来移动滑动件 206的进给滚柱211。

[0039] 在测量操作期间，滑动件206由进给滚柱211移动使得内测量钳口207 或外测量钳口208和内测量钳口203或外测量钳口204一同与工件WP的目 标部分接触。此时，通过提供在主标尺202的纵向部分上的标尺205和滑动 件206的检测头来检测滑动件206的位移。被表示为工件WP的测量尺寸MD2 的所检测的测量信号通过电路板(未示出)作为测量数据被处理，以在滑动 件206的前侧的测量显示器209上显示为显示的测量值DM2和/或由测量发 送系统250无线地发送至远程系统(例如，图1的远程系统180)，如上所述。

[0040] 图3是耦接至手持式测量设备301的测量发送系统350的第三示例性实 施例的透视图。可以理解的是，测量发送系统350可以具有类似的特征，并 且将被理解为除了下面另外描述之外，其与所述测量发送系统150和250类 似地操作。如图3所示，测量发送系统350包括作为测量发送模块MTM3的 一部分的激励器355、设备侧插头连接器363、互锁紧固件365以及主体部分 BP3。与图2的设备侧插头连接器263类似，设备侧插头连接器363在手持 式测量设备301的数据连接部分DCP3的插孔连接器219内被接纳。手持式 测量设备301包括用于接纳测量发送系统350的互锁紧固件365的孔217。 在各种实施方式中，互锁紧固件365可以由永久的、半永久的或可移除的紧 固件组成。

[0041] 在各种实施方式中，类似于对以上图2的激励器255所描述的操作，激 励器355可以提供作为能量生成激励器、发送激励器和/或数据保持激励器的 功能。在图3的示例中，仅有单个激励器355被提供作为测量发送系统350 的一部分。因此，在其中能量生成部分被包括在测量发送系统350中的一个 实施方式中，由用户对激励器355进行的单个操作(例如，按压按钮355) 可以既触发操作的发送周期又生成用于执行无线数据发送的能量。除此之外 或可替代地，可以利用状态依赖的操作。例如，在其中数据保持操作被包括 在测量发送系统350中的一个实施方式中，状态依赖操作可以包括：用户将 操作激励器355一次以触发启动数据保持状态的操作，并且然后再次操作激 励器355以触发包括操作的发送周期和/或生成用于执行数据发送的能量的一 组操作。在这样的实施方式中，按钮355的第一次按压可以冻结测量数据(例 如，用户可以针对其在手持式测量设备201的测量显示器209上验证冻结测 量的精准度)，之后，第二次按压按钮355可以将冻结的/验证的测量数据无 线地发送至远程系统180。在各种实施方式中，测量显示器209可以被利用 用以向用户提供何时从远程系统180接收到成功发送信号或何时确定发送已 经成功的指示信息。例如，如上所述，在一个实施方式中，该指示信息可以 包括在测量显示器209上解冻测量值，或者也可以在测量显示器209上提供 其他指示信息(例如，可以提供“OK”符号等。)[0042] 图4是耦接至具有用于接纳测量发送系统450的凹陷部分的手持式测量 设备401的测量发送系统450的第四示例性实施例的透视图。可以理解的是， 测量发送系统450可以具有类似的特征，并且将被理解为除了下面另外描述 之外，其与测量发送系统150、250和350类似地操作。测量发送系统450和 手持式测量设备401被示出为基本上类似于图3的测量发送系统350和手持 式测量设备301，主要区别在于手持式测量设备401的凹陷部分410和测量 发送系统450的显示器459。

[0043] 如图4所示，凹陷部分410通常被成形为对应于包括测量发送系统450 的测量发送模块MTM4的主体部分BP4的外部主体尺寸。凹陷部分410的底 部包括数据连接部分DCP4的插孔连接器219，用于接纳测量发送系统450 的设备侧插头连接器463。凹陷部分410还包括用于接纳测量发送系统450 的互锁紧固件465的孔217。

[0044] 在一个实施方式中，凹陷部分410具有这样的尺寸：当测量发送系统450 通过互锁紧固件465固定在凹陷部分410内时，使得测量发送系统450的主 体部分BP4相对齐平且不显著地突出于手持式测量设备401的表面。当新的 手持式测量设备401包括这样的凹陷部分410时，方便的是测量发送系统450 可以作为集成部分适用于其，而不干扰手持式测量设备401的理想人体工程 学。可替代地，可以去掉测量发送系统450以降低成本，并且如果期望的话 后续购买和添加。此外，缺少凹陷部分410的手持式测量设备的更旧的型号 (例如，图3的手持式测量设备301)仍然可以使用相同的测量发送系统450， 由于对测量传输系统450和/或手持测量设备301和/或401具有较少的型号要 求与较少的总量要求，所以这具有较好的经济效益。

[0045] 在各种实施方式中，可以利用显示器459来向用户提供关于测量发送系 统450的操作的各种类型的信息。例如，可以利用显示器459替代地向用户 提供何时从远程系统180接收到成功发送信号或者何时确定发送已经成功的 指示信息，而不利用手持式测量设备201的测量显示器209。例如，如图4 所示，一旦已经确定发送已经成功，则可以在显示器459上提供“OK”符号。 在其它实施方式中，也可以使用更大的显示器(例如，用于显示冻结的测量 数据值等)。可以理解的是，类似类型的显示器也可以包括在先前描述的任何 测量发送系统150、250或350中。

[0046] 图5是安置在手持式测量设备501中用于将测量数据无线地发送到远程 系统的测量发送系统550的第五示例性实施例的正视图。可以理解的是，测 量发送系统550可以具有类似的特征，并且将被理解为除非下面另有描述， 其与测量发送系统150、250、350和450类似地操作。与包括主体部分BP 作为可移除和便携式测量发送模块MTM的一部分的测量发送系统250、350 和450相比，测量发送系统550被示为集成为手持式测量设备501的一部分 并安置在其中(例如，通常不旨在使其作为正常操作的一部分而可从其它测 量设备移除及可附接于其它测量设备)。

[0047] 在图5的示例中，测量发送系统550被示出为包括单个激励器555(例 如，示出为“保持/发送”按钮555)。因此，类似于以上结合图3所描述的， 在各种实施方式中，针对单个激励器555可以利用状态依赖操作。例如，在 一个实施方式中，状态依赖操作可以作用使得用户将操作激励器555一次以 触发启动数据保持状态的操作，然后再次操作激励器555以触发包括操作的 发送周期和/或生成用于执行数据发送的能量的一组操作。在操作中，类似于 如上所述的图2的实施方式，工件WP的测量尺寸MD5被处理为测量数据， 以在测量显示器209上被显示为显示的测量数据DM5和/或通过测量无线发 送系统550被无线地发送到远程系统(例如，图1的远程系统180)。

[0048] 由于测量发送系统550在手持式测量设备501中的集成，在一个实施方 式中，手持式测量设备501的电力源(例如，电池)可被利用用于提供测量 数据发送所需的一些或全部能量。可替代地，在一个实施方式中，能量生成 部分仍然可以被包括在测量发送系统550中，用于为无线发送提供能量，从 而当无线发送被激活时避免消耗手持式测量设备501的主电池。在各种实施 方式中，由于测量发送系统的集成，手持式测量设备501的测量显示器209 和存储器通常可被利用用于任何数据保持操作(例如，存储和显示冻结的测 量数据，以及当测量数据发送已经成功完成时向用户提供任何的指示信息)。 在替代实施方式中，单独的指示器可以被提供在单独的显示器上或者被提供 在测量发送系统550的外表面上。

[0049] 图6是示出包括用于测量发送系统650、手持式测量设备601和远程系 统680的电路部分的测量系统600的示例性实施例的框图。可以理解的是， 在各种实施方式中，图6中的任何或全部电路部分可以代表图1-5的组件的 电路部分。如图6所示，远程系统680包括计算机系统682、信号处理部分 688、发送器/接收器电路690和天线681。计算机系统682包括测量数据应用 程序692、状态和/或控制操作694和数据确认操作状态/释放操作696。在各 种实施方式中，计算机系统682可以由诸如PC、平板电脑、智能电话等类型 的个人计算设备组成。结合图1-5如上所述，远程系统680的天线681可以 从测量发送系统650接收信号以及将信号发送到测量发送系统650。例如， 远程系统680可以接收发送的测量数据，并且一旦测量数据已被成功接收， 就可以将“成功发送”信号发送回测量发送系统650。作为发送和接收操作 的一部分，发送器/接收器电路690可以利用各种现有技术(例如，利用诸如 蓝牙无线协议的无线USB发送单元、其他类型的无线协议发送器/接收器等)。

[0050] 在各种实施方式中，可以可选地包括信号处理部分688，并且可以提供 各种格式化或其他功能，用于将由发送器/接收器电路690接收的原始信号转 换为用于由测量数据应用程序692处理的格式。一个例子是，可以利用协议 将接收到的原始测量数据转换成可以由测量数据应用程序692处理的测量值 (例如，用于插入到电子表格中等)。在一个实施方式中，信号处理部分688 可以从发送器/接收器电路690所接收的信号中去除或者处理无关信息(例如， 报头信息)(例如，特别是对于测量信号处理应用程序692不适用或不需要的 无关信息)。作为包括单独的信号处理部分688的替代，测量数据应用程序 692可以被配置为直接处理由发送器/接收器电路690接收的原始测量数据、 识别等信号。

[0051] 在各种实施方式中，测量数据应用程序692可以被制造商、供应商等指 定为与一个或多个特定手持测量设备601一起利用。在一个实施方式中，测 量数据应用程序692可以包括用于从手持式测量设备601接收测量数据的统 计处理控制程序，并且可以包括由测量数据表示的测量值可以被输入其中的 电子表格或其他程序。

[0052] 状态和/或控制操作694可以确定和/或从测量数据应用程序692接收指示 最近接收的测量数据的处理状态的信号。数据确认操作状态/释放操作696可 以利用所确定的状态并且指示应该何时由状态和/或控制操作694向信号处理 部分688发送确认和/或释放信号以将其发送回测量发送系统650。例如，如 上所述，在一个实施方式中，一旦所发送的测量数据已经被成功接收，远程 系统680就可以将成功的发送信号发送回测量发送系统650。

[0053] 还如图6所示，测量发送系统650包括能量生成/发送激活部分652、电 力管理电路654、低电力微控制器/存储器656、手持式测量设备数据和/或状 态/控制操作部分657、控制器例程部分658、低电力发送器/接收器电路660 和天线661。在各种实施方式中，测量发送系统650的各种电路组件可对应 于测量发送系统150、250、350、350、450和/或550的某些组件，如上所述。 例如，在一个实施方式中，能量生成/发送激活部分652可以对应于图2A和 
2B的发送激活部分TAP2和能量生成部分EGP2。此外，电路组件654-658 可对应于电路253A，而低电力发送器/接收器电路660可对应于图2A和2B 的电路部分253B。

[0054] 能量生成/发送激活部分652可以在各种实施方式中包括单个激励器(例 如激励器255)，或者可以包括具有用于能量产生部分和发送激活部分的不同 的单独的电路部分的多个激励器。电力管理电路654根据可用能量的数量来 调节测量发送系统650的电路的操作。在各种实施方式中，电力管理电路654 可以利用用于监测剩余能量的各种电压调节和/或电压检测电路来实现其功 能。例如，在一个具体的示例实施方式中，电力管理电路654可以监测从能 量生成/发送激活部分652的执行获取的可用的能量的数量，并且可以规定电 力一旦可用的能量水平低于某个阈值，则低电力微控制器/存储器656即停止 操作。
这样的功能可以防止低电力微控制器/存储器656在能量严重不足的情 况下继续尝试操作而可能导致错误。一般地，能量生成/发送激活部分652的 一个操作周期所生成的有限的能量可以规定测量发送系统650可以保持活跃 的有限数量的时间，以等待从远程系统返回的成功发送信号680(例如，在 一个特定的示例实施方式中，大约十秒或更少)。

[0055] 在各种实施方式中，低电力微控制器/存储器656可以作为测量发送系统 650的中央控制器来操作。在各种实施方式中，低电力微控制器/存储器656 的功能可以包括处理来自手持式测量设备601(例如，通过数据端口或连接 线路而连接)、格式化用于发送的测量数据、适当地将任何命令或标识符附加 到测量数据、将测量数据输出到低电力发送器/接收器电路660以发送到远程 系统680等。手持式测量设备数据和/或状态/控制操作部分657可以被利用用 于促进手持式测量设备601与低电力微控制器/存储器656之间的通信。例如， 当需要数据保持功能时，手持式测量设备数据和/或状态/控制操作部分657可 以被利用用于确定待被发送至手持式测量设备处理和控制部分612的适当的 控制信号，以触发保持功能。

[0056] 低电力微控制器/存储器656还与控制器例程部分658交互以执行各种操 作。控制器例程部分658被示出为包括激励器操作671、保持/队列操作672、 发送操作674、信号接收操作676和标识链接操作678。在各种实施方式中， 激励器操作671可以被利用用于确定激励器何时由用户操作和/或各种状态依 赖的操作，如上面结合图1-5所述。例如，在一个示例实施方式中，可以第 一次操作激励器以触发保持操作，然后第二次操作以触发发送操作，其可以 由激励器操作671实施。

[0057] 保持/队列操作672可以用来实施各种数据保持功能。例如，可以利用保 持/队列操作672来使低电力微控制器/存储器656在数据保持激励器由用户操 作时内部地存储测量数据和/或可以将指令发送到手持式测量设备处理和控 制部分612，以将测量数据存储为手持式测量设备601内部的保持操作的一 部分。作为保持/队列操作672的另一个例子，当数据保持释放操作待实施时 (例如，作为从远程系统680接收到成功发送信号的结果)，可以由低电力微 控制器/存储器656将信号发送到手持式测量设备处理和控制部分612以终止 数据保持状态。

[0058] 发送操作674可以被用于串行化，将附加信息附加到测量数据(例如， 设备标识等)和/或用于辅助远程系统680的测量数据应用程序692的操作的 各种格式化或命令。作为一个具体示例，当测量数据被输入到测量数据应用 程序692的电子表格中时，发送操作674可以在正被发送的测量数据的末尾 处包括“键入(enter)”命令。以这种方式，“键入”命令可以使得电子表格 应用在测量数据被键入之后移动到下一个单元格，以准备接收下一个发送的 测量数据。

[0059] 在各种实现中，可以利用信号接收操作676处理从远程系统680或其他 系统所接收的信号。例如，如上所述，在一个实施方式中，一旦测量数据已 经被远程系统680成功地接收，则远程系统680可以将成功发送信号发送回 测量发送系统650。当从远程系统接收到这些信号时，信号接收操作676可 以被利用用于解码或者处理这些信号的格式。此外，在需要测量发送系统650 在发送和接收模式之间切换的实施方式中，信号接收操作676可以辅助协调 确定何时发送模式和接收模式应该是活跃的。

[0060] 标识链接操作678可以被利用以包括具有发送的测量数据的信息，该信 息允许远程系统680确定测量数据正在从哪个类型的设备和/或多个设备中的 哪个设备接收。例如，远程系统680可以有多个手持式测量设备在给定的时 间框内向其发送测量数据，为此，期望远程系统680能够确定已经从手持测 量设备中的哪一个接收到当前一组测量数据已经从哪个手持式测量设备接收 到。此外，不同类型的手持式测量设备(例如，不同类型的卡钳、测量仪等) 能够用于发送测量数据，可以针对它们按不同的方式解释或者处理测量数据， 对于它们，可能需要测量设备的适当的标识

[0061] 本领域技术人员可以理解的是，测量系统600的各种所示电路部分通常 可以由任何类型的计算系统或设备组成或者体现在任何类型的计算系统或设 备中。这样的计算系统或设备可以包括执行软件以执行本文描述的功能的一 个或多个处理器。处理器包括可编程的通用或专用微处理器、可编程控制器、 专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件(PLD)等或这些设备的组合。软件 可以被存储在诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存等的 存储器中或者这些组件的组合中。软件还可以被存储在一个或多个存储设备 中(诸如磁盘或基于光学的盘、闪存设备或用于存储数据的任何其他类型的 非易失性存储介质)。软件可以包括一个或多个程序模块，其包括执行特定任 务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。在 分布式计算环境中，程序模块的功能可以被组合或分布在多个计算系统或设 备上，并且可以通过有线或无线配置的服务调用来存取。

[0062] 以下结合图7-10公开的问题解决方案和相关原理与上面结合图1-6公开 的那些稍有不同。图1-6的先前描述公开了可以在测量发送模块的各种实施 方式中可以使用的元件、原理和操作的各种组合，所述测量发送模块可以连 接到电池供电的便携式测量设备并且基本上基于或仅基于由用户产生的电力 将从便携式设备获得的测量数据无线地发送至远程数据节点。特别地，用户 可以激励模块上的微小型机械能量生成器(例如，与用户按下、以触发发送 测量数据的按钮集成)。因此，无线数据发送不需要使用任何来自电池供电的 便携式测量设备的电池电力。

[0063] 然而，尽管先前的描述使在不消耗电池供电的便携式测量设备的电池资 源的情况下的无线数据发送成为可能，但是这需要用户的手动激励，并且因 此成问题地限制了测量发送模块的实用性。

[0064] 为了提供良好的实用性和良好的价值，无线发送模块应该理想地与尽可 能最广泛分类的电池供电的便携式测量设备兼容。这样的设备中的一些可能 不是手持式的，使得之前公开的能量生成激励器对于这样的设备成为无用的。 例如，某些已知的电池供电的位置测量标尺使用电池供电的卡钳读数头和适 于安装在钻床或车床等上的标尺部件来测量和显示机器上的位移。在一些应 用中，期望将这种测量标尺部件安装在机器下面或后面，并将其测量值连续 地发送到可自由定位的“远程”显示器。在这种情况下，需要按钮按压的无 线发送模块是不切实际的。相反地，当前可用于与这种标尺接合(interface) 并允许在不方便的位置安装的电池(或电线)供电的无线发送附件是庞大的， 并且需要在不方便的安装位置中不方便的电池更换或永久的电源接线。进一 步地，这种现有的数据发送设备在人体工程学上是笨重的，并且不被广泛接 受其用于手持式电池供电的便携式测量设备。

[0065] 应该理解的是，在用电池供电的便携式测量设备等中更换电池存在相当 大的用户阻力。目前，许多这样的设备可以利用一个直径小于12毫米小的纽 扣式或硬币型电池操作多年。更长的电池寿命是令人期望的特征。电池耗尽 后，设备通常会闲置(就像手表或诸如此类一样)。对于期望的无线数据传输 模块，对于更换电池可以预期相同的用户阻力。

[0066] 基于先前的讨论，可以理解的是，期望无线数据发送模块大体上连续地 操作和提供测量数据而无需电池电力或手动激励。期望无线数据发送能够响 应来自远程数据节点对测量数据的远程请求和/或当这样的远程数据节点在 无线数据发送模块附近时能够简单地自动地或半自动地发送测量数据。期望 无线数据发送模块为小型的、轻便的以及人体工程学兼容的并且易于与各种 手持式电池供电的便携式测量设备一起使用，以及能够与用不方便定位的机 械安装的电池供电的测量设备一同操作。期望无线数据发送模块在距远程数 据节点的一定距离范围内工作。期望激活或发送测量而没有由于按压按钮而 导致的意外的手部位置改变或用力(可以导致用户错误地干扰测量设备的测 量位置)。

[0067] 以下结合图7-10公开的各种系统实施方式和相关原理中的特征的组合提 供了上面概述的所有期望的特征。数据发送模块被提供用于输入来自电池供 电的便携式测量设备的测量数据，并且基本上基于或完全地基于从远程数据 节点获取的无线电力和/或使用来自远程数据节点的无线电力，将对应的测量 数据信号无线地发送至远程数据节点，并且不使用来自电池供电的便携式测 量设备的电池电力。一般而言，各种现有的通用无线电力获取和数据通信解 决方案比现有手持式电池供电的便携式测量设备的可选或“改型”使用所期 望的或可接受的更庞大和/或更加电力密集。一些现有的医疗无线电力获取和 数据通信解决方案已经足够小，但是却没有一个适当和方便的电力获取范围。 下面公开的无线数据发送模块实现克服了这些问题。

[0068] 图7是数据发送模块750的第六示例性实施方式的框图，其耦接到电池 供电的便携式测量设备701并且跨过位于工作区域WA(例如，计量台工作 表面、或桌子、或工业工作“工作单元”等尺寸的区域)中的工作距离WD， 将从电池供电的便携式测量设备701发送的测量数据TMD1无线地传送到远 程数据节点780。在各种实施方式中，在工作区域WA内的无线设备可以被 说成参与“个人计量网络”。发送的测量数据TMD1可以与利用电池供电的 便携式测量设备701取得的工件WP的一个或多个测量(例如，测量的尺寸 MD1)有关。远程数据节点780可以包括连接至生成器/接收器电路790的场 生成器/接收器781以及远程设备界面和电路部分770，其可以包括各种操作 电路和例程782以及用户界面795。

[0069] 在一个实施方式中，用户界面795可以包括测量显示器795A和触摸屏795B，用于显示文本和/或控制元件等。操作电路和例程782可以在处理器和 存储器中实施，以实施类似于先前参照测量数据应用程序692、状态和/或控 制操作694以及数据确认操作状态/释放操作696(参照图6在计算机系统682 中实施)的操作，和/或如本文所公开的或另外期望的其它各种操作。

[0070] 场生成器/接收器781和生成器/接收器电路790可以如下面参考图8A-8C 更详细地描述的那样来实施。一般而言，它们被配置为生成至少一个能量供 应场STS1(例如，用于向数据发送模块提供电力)并无线地从数据发送模块 750接收测量数据信号。

[0071] 来自电池供电的便携式测量设备701的测量数据的表示可以作为显示的 测量DM1被显示在电池供电的便携式测量设备701的自给的(self-contained) 显示器709上和/或在远程数据节点780的用户界面(例如，显示器)795。

[0072] 在各种实施方式中，数据发送模块750可以被提供作为附接至电池供电 的便携式测量设备701的无电池附件。在各种实施方式中，数据发送模块包 括主体部分(在下面进一步描述)、场接收器/无线数据生成器761以及数据 发送和能量管理器电路760。场接收器/无线数据生成器761以及数据发送和 能量管理器电路760可以按照下面参考图8A-8C更详细的描述来实现。主体 部分被配置为物理地耦接至电池供电的便携式测量设备701。场接收器/无线 数据生成器761被配置为从远程数据节点780接收能量供应场STS1。一般而 言，场接收器/无线数据生成器761可以耦接到包括在数据发送和能量管理器 电路760中的发送器电路，以便将测量数据信号无线地传送到远程数据节点 780，如下面更详细地描述。数据发送和能量管理器电路760包括数据连接器， 该数据连接器被配置为耦接至电池供电的便携式测量设备701上的数据连接 器。可以通过数据连接器输入来自电池供电的便携式测量设备701的测量数 据，并且可以使用场接收器/无线数据生成器761将对应于所输入的测量数据 的测量数据信号TMD1无线地发送到远程数据节点780。

[0073] 在各种实施方式中，电池供电的便携式测量设备701可以由不是数据发 送模块750的一部分并且不作为电源连接至数据发送模块750的电池供电， 并且被配置为在自给的显示器709上操作并且显示测量数据，而不管电池供 电的便携式测量设备701是否耦接到数据发送模块750。在各种实施方式中， 场接收器/无线数据生成器761可以被配置为仅使用a).获取的能量或b).从 远程数据节点780接收到的能量供应场STS1的调制反射或耦合或c).a)和b)的组合来将测量数据信号无线地发送至远程数据节点780，如下面更详细 地描述。

[0074] 在各种实施方式中，根据已知的方法，与保持、发送和接收测量数据相 关的各种协议以及相关的命令等，可以如本文先前概述的或如所期待的那样 实施。

[0075] 在各种实施方式中，上面概述的系统可以被配置为使用相对小且符合人 体工程学的实用的场接收器/无线数据生成器761。当电池供电的便携式测量 设备701和数据发送模块750相对接近远程数据节点780(例如，在通常使 用的工作区域WA中大约1-2米左右的工作距离处)，仍然可以向数据发送模 块750提供足够的电力(例如，大约10微瓦等)，并且该系统可以根据这里 公开的各种原理操作。以下描述有利的能量获取和数据发送组件及技术。

[0076] 图8A-8C是分别示出数据发送模块850A-850C与远程数据节点 880A-880C之间的能量供应场耦合和数据发送的各种模式的示例性实施方式 的框图。

[0077] 图8A示出远程数据节点880A和数据发送模块850A。可以理解的是， 图8A的某些编号的组件可以对应于图7中的类似编号的组件和/或具有与图 7中的类似编号的组件类似的操作(例如，具有相同的XX号后缀如7XX和 8XX的组件)，并且除非另有说明通常可以通过类比来理解。

[0078] 远程数据节点880A包括耦接至生成器/接收器电路890A的场生成器/接 收器881A，所述生成器/接收器890A耦接至处理器888A，所述处理器888A 耦接至远程设备界面和电路部分870A。数据发送模块850A包括耦接到数据 发送和能量管理器电路860A的场接收器/无线数据生成器861A。

[0079] 在图8A所示的实施方式中，场生成器/接收器881A和场接收器/无线数 据生成器861A可以是电环形天线，并且由场生成器/接收器881A生成的能 量供应场(由电力发送P1表示)可以是与场接收器/无线数据生成器861A感 应耦合(由其接收)的振荡磁场。这种电感耦合可以根据例如RFID系统领 域中已知的已知方法(例如，如http://rfid-handbook.de/about-rfid.html所描述) 来实施。

[0080] 在各种实施方式中，连接到匹配电路891A的场生成器/接收器881A和 连接到匹配电路863A的场接收器/无线数据生成器861A可以包括形式谐振 电路作为谐振电感耦合配置的一部分，其可以按照已知的原理来实施。例如， 可以根据美国专利第8,035,255号、第9,246,358号、第8,076,801号、第 8,035,255号和/或第7,271,677号中公开的原理来实施各种电环形天线以及在 匹配电路863A和891A中有用的阻抗匹配和/或谐振电路，其中的每一个通 过整体引用并入本文。这样的谐振电感耦合相对于非谐振电感耦合配置可以 大大增加耦合和电力转移(例如，在各种实施方式中，大约为10-1000倍)。 关于远程数据节点
880A中的生成器/接收器电路890A，在图示的实施方式中， 其包括匹配电路891A、供应/发送电路894A和接收器电路893A。这样的电 路可以根据已知的原理来实现，例如，如先前并入的参考文献中所描述的， 因此这里将仅仅简要描述。

[0081] 简言之，匹配电路891A可以被配置为提供期望的阻抗和/或调谐场生成 器/接收器881A的谐振频率。供应/发送电路894A和接收器电路893A可以 通过匹配电路891A连接到场生成器/接收器881A。供应/发送电路894A被配 置为驱动可以感应地耦合至(由其接收)场接收器/无线数据生成器861A的 振荡磁场(例如，以谐振频率，用于发送电力P1)。如下面更详细地描述， 场接收器/无线数据生成器861A的阻抗(或负载)可以由数据发送和能量管 理器电路860A调制，以便数据发送模块850A发送数据(见图8A中的 MLOAD2)。接收器电路893A可以检测场生成器/接收器881A的调制阻抗 MLOAD2。作为简要解释，场接收器/无线数据生成器861A感应地加载(从 中吸取能量)振荡磁场。例如，接收器电路893A可以通过监测驱动场生成 器/接收器881A的电路的内部电阻上的压降来监测调制负载阻抗，如图8A 中示意性地示出。在一个已知的实施方式中，接收器电路893A可以解调内 部电阻上的监测到的AC电压，并检测构成发送数据的解调信号的变化。

[0082] 如在图8A中所示的实施方式中示意性地示出，供应/发送电路894A还 可以被配置为在处理器888A的控制下调制振荡磁场的驱动振幅以发送数据。 由场接收器/无线数据生成器861A接收的振荡磁场的调制幅度可以由数据发 送和能量管理器电路860A的接收器电路867A检测，如下面更详细地描述。

[0083] 通过与先前描述的远程设备界面和电路部分770的类比，远程设备界面 和电路部分870A可以包括可以与处理器888A合作实现的类似元件。

[0084] 在数据发送模块850A中，关于数据发送和能量管理器电路860A，在图 示的实施方式中，其包括匹配电路863A、电力获取器电路864A、接收器电 路867A、能量存储设备862A、处理器/存储器866A、数据连接器868A和发 送器电路865A。这样的电路可以根据已知的原理来实现，例如，如先前并入 的参考文献中所描述的，因此这里将仅仅简要地描述。

[0085] 简言之，根据先前概述的原理，匹配电路863A可以被配置为提供期望 的阻抗和/或调谐场接收器/无线数据生成器861A的谐振频率。电力获取器电 路864A和接收器电路867A可以通过匹配电路891A连接到场接收器/无线数 据生成器861A。电力获取器电路864A被配置为对由于振荡磁场引起的场接 收器/无线数据生成器861A中的电流导出的电压进行整流和升压(例如，如 先前并入的参考文献中所公开的)。能量存储设备862A(例如，超级电容器 等)连接到电力获取器电路864A，通过其输出电压来被充电，并向数据发送 模块
850A的各个元件供电。

[0086] 关于发送器电路865A，如在图8A中所示的实施方式中示意性地示出， 发送器电路865A可以调制场接收器/无线数据生成器861A的阻抗(或负载)， 以便数据发送模块850A发送数据(见图8A中的MLOAD2)。在一个实施方 式中，处理器/存储器可以通过数据连接器
868A从电池供电的便携式测量设 备701接收测量数据，并操作发送器电路865A以调制场接收器/无线数据生 成器861A的阻抗，以便发送测量数据(例如，根据以上参照远程数据节点 
880A的接收器电路893A概述的原理)。在一个实施例中，发送器电路865A 使用处理器控制的晶体管来调制场接收器/无线数据生成器861A的阻抗以改 变(例如，短路)其内部阻抗，如图8A中示意性地示出。

[0087] 关于接收器电路867A，当远程数据节点880A被操作以调制振荡磁场的 驱动幅度以便发送数据时，接收器电路867A可以例如通过监测接收器电路 867A中的测试电阻上的压降来监测所得的调制幅度。在一个已知的实施方式 中，接收器电路867A可以解调测试电阻上的监测到的AC电压，并检测构成 发送数据的解调信号的变化。

[0088] 处理器/存储器866A可以如本文所图示或暗示的那样连接，以接收和提 供各种信号，并且如本文所概述的那样操作。它也可以并入或连接到模块电 路/操作858A以实现相关联的操作。模块电路/操作858A可以包括电路或例 程，其可用于实施与先前参照控制器例程部分658中所实施的激励器操作671、 保持/队列操作672、发送操作674、信号接收操作676和标识链接操作678 所概述的各种操作类似的各种操作，如先前参照图6所概述的。

[0089] 图8B示出远程数据节点880B和数据发送模块850B。可以理解的是， 图8B的某些编号的组件可以对应于图8A中的类似编号的组件和/或具有与图 8A中的类似编号的组件类似的操作，并且除了下面另外描述的以外，通常可 以通过类比来理解。因此，在以下描述中仅强调显著差异。远程数据节点880B 包括耦接到生成器/接收器电路890B的场生成器/接收器881B。数据发送模块 850B包括耦接到数据发送和能量管理器电路860B的场接收器/无线数据生成 器861B。

[0090] 在图8B所示的实施方式中，场生成器/接收器881B和场接收器/无线数 据发生器861B可以是RF天线(例如偶极天线、带状天线、如在RFID组件 中使用的金属“标签”天线等)。通常，场生成器/接收器881B的尺寸不受限 制，并且可以包括用于向场接收器/无线数据生成器861B发送期望电力水平 的任何期望的天线设计。相比之下，期望场接收器/无线数据生成器861B是 相对小型的，并且与数据发送模块850B的人体工程学设计兼容。在各种实现 中，由场生成器/接收器881B产生的能量供应场(由电力发送P1表示)可以 包括电磁辐射的期望RF或UHF频率，或者两者都包括。辐射由场接收器/ 无线数据生成器861B接收。
这种耦合可以根据例如RFID系统领域中已知的 已知方法来实现(例如，如http://rfid-handbook.de/about-rfid.html所描述)。各 种合适的天线和下文提到的相关电路可根据之前并入的参考文献中公开的以 及美国专利第7,084,605号、第8,963,781号、和/或第9,
159,017号中的原理 实施，其每一个均通过整体引用并入本文。例如，还可以参考2009年8月IEEE 通信杂志(Communications Magazine)中Ozgur Akan等人的“无线无源传 感器网络(Wireless Passive Sensor Networks)”和/或IEEE仪器与测量会刊 (Transactions on Instrumentation and Measurement)2008年11月第57期第 11号中Alanson Sample等人的“基于RFID无电池可编程感测平台的设计 (Design of an RFID-Based Battery-Free Programmable Sensing Platform)”。

[0091] 关于远程数据节点880B中的生成器/接收器电路890B，其与生成器/接收 器电路890A相比的差异与以上概述的RF天线的使用有关。它包括类似于生 成器/接收器电路890A的电路以及定向耦合器892B，定向耦合器892B通过 匹配电路891B将接收器893B和供应/发送电路894B连接到场生成器/接收器 881B(其在一些实施方式中可以是可选的)。这样的电路可以根据已知的原理 来实现，例如，如先前并入的参考文献中所描述的，并且因此这里将仅仅简 要描述。

[0092] 供应/发送电路894B通过定向耦合器892B驱动场生成器/接收器881B， 以生成可由场接收器/无线数据发生器861B接收的辐射场(例如，用于发送 电力P1)。如下面更详细地描述，为了使数据发送模块850B发送数据(见图 8B中的MP2)，可以通过数据发送和能量管理器电路860B调制场接收器/无 线数据生成器861B的阻抗。接收器893B可以检测到该阻抗调制。作为简要 说明，根据已知的背向散射耦合(backscatter coupling)原理，上述阻抗调制 影响(调制)由场生成器/接收器881B接收的反射电力MP2。在一些实施方 式中，场接收器/无线数据生成器861B和匹配电路863B可以被配置为与来自 场生成器/接收器881B的辐射波共振，以提供相对较大的反射截面。接收器 893A可以根据已知的方法通过定向耦合器892B监测反射电力MP2。例如， 可以使用“雷达方程”和已知的电路技术来估计由场生成器/接收器881B发 送的电力P1与反射电力MP2的比率。这个比例的变化构成发送的数据。

[0093] 图8B中示出的其他元件通常可以被理解为提供与图8A中的对应物类似 的操作，并且通常可以基于之前的描述来理解。本领域的普通技术人员可以 认识到任何必要的修改和/或基于先前并入的参考文献等。

[0094] 图8C示出远程数据节点880C和数据发送模块850C。可以理解的是， 除非以外另有描述，描述图8C的某些编号的组件可以对应于8A和/或8B中 的类似编号的组件和/或具有与图8A和/或8B中的类似编号的组件类似的操 作，并且通常可以通过类比来理解。因此，在以下描述中仅强调显著差异。 远程数据节点880C包括耦接至生成器/接收器电路890C的场生成器881C和 场接收器881C'。数据发送模块850C包括耦接至数据发送和能量管理器电路 860C的场接收器861C和无线数据生成器861C'。

[0095] 在图8C所示的实施方式中，场生成器881C和场接收器861C可以是电 环路(electric loop)，并且可以通过与图8A类似的方式理解它们的附接的组 件和操作，只是在数据发送模块850C的这个特定实现中，它们只用于能量发 送和获取的目的，因此其中不包括接收器电路。场接收器881C'和无线数据生 成器861C'可以是RF或UHF天线，并且可以使用常规方法、仅使用获取的 电力和/或来自能量存储设备852C的储存的能量在其间进行发送数据。例如， 图8C的系统实施方式可适用于提供来自数据发送模块850C和所附接的测量 设备的测量读数的连续显示。

[0096] 应当理解的是，对于图8C所示的系统的配置，如果期望，则可以将元件880Ct和880Cr物理地分开(例如，在图7中示出的在远程数据节点780上的 虚线DL处)。在一些实现中，它们可以具有单独的电力供应，或者在其他实 施方式中，可以通过电力和信号连接来连接。在任一种情况下，为了方便和/ 或为了增强围绕障碍物的无线连接等，它们可以分开地位于工作区域(例如， 图7所示的工作区域WA)周围。

[0097] 图9A是数据发送模块950的第七示例性实现的部分代表性部分示意图， 数据发送模块950耦接至电池供电的便携式测量设备901用于将测量数据无 线地发送至远程数据节点(例如，图7的远程数据节点780)。可以理解的是， 图9A的某些编号的组件可以对应于图7、8A-8C和图4中的类似或相同编号 的组件和/或具有与图7、8A-8C和图4中的类似或相同编号的组件类似的功 能，除了下面另外描述的以外，通常可以通过类比来理解。因此，在以下描 述中仅强调显著差异。数据发送模块950包括主体部分BP9、安装在主体部 分BP9(大致如虚线所示)内的电路板组件951以及盖子BP9'。示出了本体 部分BP9包括代表性耦合特征CF9(其可以是未示出的各种其他已知类型的 所包括的机械耦合特征之一)，其可以根据先前所概述的原理，机械地耦接至 滑动件206上的配合特征以将数据发送模块950固定至电池供电的便携式测 量设备901。主体部分BP9的区域BP9cp可被识别为连接器区域，其可以具 有与图4中所示的模块MTM4的主体部分BP4的对应的特征类似或相同的尺 寸和连接特征，以达到与下面的一般描述兼容的程度。尽管与图4中所示的 主体部分BP4相比，主体部分BP9具有相当不同的尺寸和形状，但是由于主 要目的是为了允许更大的体积安置相对较大的场接收器/无线数据生成器961， 其提供基本类似的功能。相对较大的场接收器/无线数据生成器961的目的是 允许来自远程数据节点(例如，图7的远程数据节点780)的更大的电力发 送和能量获取，其通常由相对较大的场接收器/无线数据生成器961加强。然 而，在被配置用于特别有效的电力获取和/或被指定用于在兼容的更短的工作 距离WD(参见图
7，图7)下工作的一些实施方式中，如果期望的话，相对 较大的场接收器/无线数据生成器
961和电路板组件951可以适于在与主体部 分BP4相当的主体部分中使用。

[0098] 在诸如图9A所示的各种实施方式中，按照与图9A中的主体部分BP9 所示出的方式类似的方式，在人体工程学上期望形成类似于与其耦接的部分 (例如，滑动件(读取头)206)的主体部分。在各种实施方式中，数据发送 模块950的主体部分BP9可以被配置为物理地耦接至电池供电的便携式测量 设备901，使得数据发送模块950的大部分体积位于电池供电的便携式测量 设备901的后部(例如，后部位于电池供电的便携式测量设备上与在电池供 电的便携式测量设备前部的自给的显示器909相反一侧等等)。此外，当数据 发送模块950物理地耦接至电池供电的便携式测量设备901时，可以将相对 较大的场接收器/无线数据生成器961布置在位于电池供电的便携式测量设备 901后面的体积中。在各种实施方式中，承载相对较大的场接收器/无线数据 发生器961的电路板组件951可以被安装在主体部分BP9中，以在其与电池 供电的便携式测量设备901的后部之间提供期望的分离Dsep，其通常可以增 强其有效地从远程数据节点接收能量供应场的能力，特别是当后部是由金属 制成时。相关的考虑在一些并入的参考文献中得到解决。在一些实施方式中， 受人体部分BP9的人体工程学设计的限制，Dsep为至少2毫米、或者4毫米 或更多。

[0099] 如图9A所示，在一些实施方式中，数据发送模块950可以可选地包括 低电力激励器955'和/或获取指示器959'。与激励器455不同，低电力激励器 955'不生成能量，并且消耗尽可能少的能量。然而，其激活与在此之前公开的 激励器相关的那些操作和协议。获取指示器959'类似地消耗尽可能少的能量， 并且可以向用户指示：当前的电力获取和/或能量存储是否处于数据发送模块 950中的操作级别(例如，相对于远程数据节点，设备是在操作工作距离WD 之中还是在操作工作距离之外)。

[0100] 示出电路板组件951包括连接至数据发送和能量管理器电路960的相对 较大的场接收器/无线数据生成器961。数据发送和能量管理器电路960可以 包含模块电路/操作部分958以实施相关联的操作，所有这些都如先前参考图 8A-8C中对应的元件所概述的。数据发送和能量管理器电路960还示出为包 括数据连接器元件968'，该数据连接器元件968'在安装时通过已知的方法与 主体部分BP9的连接器区域BP9cp中的数据连接器968连接和/或集成。通常， 可以在数据发送模块950中实施数据发送模块850A-850C的各种配置中的任 何一种。可以理解的是，数据发送模块950的图示和描述的实现仅仅是示例 性的，而不是限制性的。更一般地说，根据本文所公开的原理，可以使用各 种已知的制造和组装方法以任何期望的可操作组合在数据发送模块中实施数 据发送模块850A-850C的各种特征或配置中的任何特征或配置。

[0101] 图9B是示出数据发送模块950B的第八示例性实现的某些部分的透视图 的部分表示性部分示意图。可以理解的是，图9B的某些编号的组件可以对应 于图9A中的类似或相同编号的组件和/或具有与图9A中的类似或相同编号 的组件类似的功能，并且除非下面另外地描述，通常可以通过类比来理解。 因此，在以下描述中仅强调显著差异。

[0102] 数据发送模块950B包括主体部分BP9'，主体部分BP9'可以根据已知的 方法(与主体部分BP9相比)进行调整以适应电路板组件951B。与图9A中 所示的电路板组件951相比，电路板组件951B可以是已知类型的“刚性弯曲” 组件，包括一个或多个突出(tab)部分951a-951d。突出部分可以容纳相应 的一个或多个附加的场接收器/无线数据发生器961a-
961d。在组装到主体部 分BP9'之前，突出部分可以朝向主体部分BP9'折叠大约90度。每个附加的 场接收器/无线数据生成器961a-961d都可以具有适当的匹配电路(例如之前 描述的匹配电路863A-863C中的一个)，其可以根据已知的方法结合到数据 发送和能量管理器电路960B中(例如，如并入的参考文献中所公开的)。

[0103] 图9B中公开的配置可以是有利的，因为由于由附加的场接收器/无线数 据生成器961a-961d添加的场接收区域，其可以允许来自远程数据节点(例 如，图7的远程数据节点
780)的更大的电力传输和能量获取。由于各种场 接收器/无线数据发生器961和961a-961d的3-D布置，它还可以改善针对不 可预测的操作的电力获取。

[0104] 上面参考图9A指出，在一些被配置用于非常有效的电力获取和/或被指 定用于在兼容的更短工作距离WD(参见WD，图7)下工作的一些实施方式 中，如果期望的话，相对较大的场接收器/无线数据生成器961和电路板组件 951可以适于用于与主体部分BP4相当的主体部分。由于图9B中所示的附加 的场接收区域和配置的3D设置，将其适用于与本体部分BP4相当的本体部 分可能是特别有利的。

[0105] 图10是示出用于利用数据发送模块将测量数据信号从电池供电的便携 式测量设备无线地传送至远程数据节点的例程1000的一个示例性实现的流 程图。在框1010中，从数据发送模块的场接收器接收到的远程数据节点的能 量供应场中获取能量，并且将所获取的能量的至少一部分存储在数据发送模 块中。在框1020中，在数据发送模块和远程数据节点之间建立通信连接。在 各种实施方式中，可以基于从远程数据节点接收到的、在数据发送模块中已 经获取的一定数量的能量来启动通信连接的建立。例如，当数据发送模块不 在远程数据节点的某个接近度(例如，1米等)内时，其可以主要是不活跃 的，但是可以包括用于“唤醒”和一旦其位于接近度内并且开始当从远程数 据节点接收开始获取能量时用于变成活跃的功能。作为这样的过程的一部分， 当数据发送模块感测到其处于某些距离内和/或从远程数据节点接收能量时 可以建立通信连接。在各种实施方式中，可以通过发送特定类型的通信连接 码和/或测量数据等来建立通信连接。

[0106] 在框1030中，通过数据发送模块的数据连接器输入来自电池供电的便携 式测量设备的测量数据。在框1040处，使用数据发送模块的无线数据生成器 将对应于输入的测量数据的测量数据信号无线地传送到远程数据节点，并且 无线数据生成器被配置为使用(a).获取的能量或(b).来自远程数据节点的 接收到的能量供应场的调制反射或耦合或(c).(a)和(b)的组合，将测量 数据信号无线地传送到远程数据节点。在各种实施方式中，无线数据生成器 可以被配置成主要或仅仅使用(a)、(b)或(c)将测量数据信号无线地传送 到远程数据节点。

[0107] 虽然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，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多种变化 将是显而易见的。可以使用各种替代形状和形式来实现这里公开的原理。另 外，上述各种实施方式可以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。可以修改 实现的方面，如果需要的话，采用各种专利和申请的概念来提供进一步的实 施。

[0108] 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为说明书 和权利要求书中所公开的具体实施方式，而是应该被解释为包括所有可能的 实施方式以及这样的权利要求的等同物的全部范围。