本發(fā)明涉及檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種介質(zhì)內(nèi)隱蔽特征的定位的裝置和方法。

背景技術(shù)：

目前，房屋在建造過程中必須在墻壁和地板下面放置諸如梁，柱，托梁和其他支撐物件之類的遮蔽特征，另外在墻面和地板之下也往往布設(shè)著各類的電線和金屬件等。在鋪設(shè)好地板和墻面后，因各類裝修的需要，通常需要切割或鉆入支撐表面，或者需要在表面中設(shè)置開口，但同時必須避免傷及下面的支撐物件、電線和管道等。在這些情況下，施工者往往希望在開工之前能準(zhǔn)確知道支撐物件在墻面或地板后面的位置，以避免切割或鉆入它們。在另外一些情況下，施工者也可能往往希望將重物錨定在隱蔽的支撐元件上，以保證錨地的牢固性，在這類情況中，施工者則通常期望在與下面的支撐元件對齊的表面上安裝緊固件。然而，一旦墻面和地板等表面裝修就位，各類支撐元件、電線和管道的位置就不能通過肉眼等來檢測到。

現(xiàn)在施工人員在施工時除了通過敲擊表面等通過聲音靠經(jīng)驗(yàn)來粗略判斷后面是否有支撐物，也會應(yīng)用一些專業(yè)的隱蔽特征檢測裝置，其中最常用的是通過電容式位移傳感器來檢測不透明的介質(zhì)表面背后的模糊特征。這些檢測器檢測到被測介質(zhì)表面上的電容的變化，來判斷介質(zhì)后面的隱蔽特征的存在。傳統(tǒng)的隱蔽特征檢測器通常具有平坦的檢測底面，但許多建筑表面，例如墻壁和地板，在偶然觀察時可能看起來平坦。然而，它們通常具有至少輕微的曲率。另外，許多待測介質(zhì)表面也會存在各種凹凸物，會影響檢測器與被測介質(zhì)表面的距離。當(dāng)常規(guī)的平面檢測器放置在彎曲表面上或經(jīng)過凹凸物時，空氣間隙會不規(guī)則的存在于傳感器板和待檢測介質(zhì)表面之間。檢測器在檢測介質(zhì)表面獲得的特征數(shù)據(jù)會根據(jù)是否存在氣隙而不同，因此氣隙的不一致，使得更加難以確定隱藏特征的準(zhǔn)確位置。如果表面具有太大的曲率，則可能難以或不可能檢測到隱藏特征?？諝忾g隙的問題影響常規(guī)電容性感測檢測器，并且在那些具有更大傳感器板或更大的檢測平面的較大檢測器中會更加顯著。美國專利(公告號us8593163b)公開了一種能跟被測表面貼合的隱蔽特征探測器，通過采用柔性連接的傳感器板和柔性底面，使得探測器底面和內(nèi)部多個傳感器能適合于彎曲或不規(guī)則被測介質(zhì)表面以降低測量誤差。但是此類探測器需要將探測器內(nèi)部的傳感器板、支撐傳感器的柔性基板做成柔性連接，且殼體底板需采用柔性材質(zhì)以貼合被測介質(zhì)表面，導(dǎo)致該傳感器內(nèi)部連接結(jié)構(gòu)復(fù)雜，柔性連接可靠性低。同時柔性底面為貼合曲面的被測介質(zhì)又需向探測器施加一定壓力，導(dǎo)致探測器在被測介質(zhì)表面滑動摩擦力加大，影響探測器滑動的舒適性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中定位裝置無法適應(yīng)被檢測介質(zhì)的彎曲表面或表面凹凸物的干擾從而導(dǎo)致測量精度收到影響的問題，提供了一種隱蔽特征定位的裝置和定位的方法，其具體技術(shù)方案如下：

一種對隱蔽特征進(jìn)行定位的裝置，包括：用于探測多個區(qū)域生成基于與隱蔽特征位置不同而變化的多個特征信號的探測模塊；被配置為分析所述多個特征信號組合值以檢測隱蔽特征的耦合到探測模塊的控制器；能夠在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)間切換的耦合到所述控制器的一個或多個指示器；其中所述控制器被配置為當(dāng)一個或多個指示器的標(biāo)示位置位于隱蔽特征的上方時將所述一個或多個指示器切換到第一狀態(tài)，否則切換為第二狀態(tài)，使得處于所述第一狀態(tài)的指示器標(biāo)識所述隱蔽特征的位置。

優(yōu)選的，所述探測模塊同時探測兩個區(qū)域并生成基于與隱蔽特征位置不同而變化的兩個特征信號；所述控制器被配置為分析所述兩個特征信號差值以檢測隱蔽特征。

優(yōu)選的，所述探測的多個區(qū)域在定位裝置軸向相鄰。

優(yōu)選的，所述定位裝置還包括耦合到所述控制器的位移傳感器，所述位移傳感器用于檢測所述定位裝置的位移數(shù)據(jù)；

優(yōu)選的，所述指示器為多個，所述控制器被配置為當(dāng)一個或多個第一組指示器的標(biāo)示位置位于隱蔽特征的上方時將所述一個或多個指示器切換到第一狀態(tài)，否則切換為第二狀態(tài)，并根據(jù)位移數(shù)據(jù)更新第二組指示器狀態(tài)，使得處于所述第一狀態(tài)的指示器標(biāo)識所述隱蔽特征的位置。

優(yōu)選的，所述控制器被配置為檢測位移數(shù)據(jù)，當(dāng)位移數(shù)據(jù)大于或等于設(shè)定值時更新第二組指示器狀態(tài)。

優(yōu)選的，當(dāng)?shù)谝唤M指示器切換狀態(tài)后產(chǎn)生的位移與所述第一組指示器標(biāo)示位置和第二組指示器標(biāo)示位置的軸向距離基本相等時將所述第二組指示器狀態(tài)更新為所述第一組指示器切換的狀態(tài)，所述軸向距離為在定位裝置縱軸上的投影間距。

優(yōu)選的，所述多個指示器沿定位裝置軸向前后布置，所述首部和尾部指示器中至少一個為第一組指示器。

優(yōu)選的，所述多個指示器的軸向距離基本相等。

優(yōu)選的，所述定位裝置還包括耦合到所述控制器的位移傳感器，所述位移傳感器用于檢測所述定位裝置的位移數(shù)據(jù)；所述指示器為多個，所述控制器被配置為，當(dāng)檢測到隱蔽特征起點(diǎn)后產(chǎn)生的位移等于或大于指示器設(shè)定距離時，將所述指示器切換為第一狀態(tài)，當(dāng)檢測到隱蔽特征終點(diǎn)后產(chǎn)生的位移等于或大于所述指示器設(shè)定距離時，將所述指示器切換為第二狀態(tài)。

優(yōu)選的，所述指示器設(shè)定距離為當(dāng)所述控制器檢測到隱蔽特征起點(diǎn)時所述指示器標(biāo)示位置與所述隱蔽特征起點(diǎn)的軸向距離，所述軸向距離為在定位裝置縱軸上的投影間距。

優(yōu)選的，所述探測模塊包括電容探測模塊，所述電容探測模塊包括：至少兩個相鄰布置的傳感器板，每個傳感器板具有基于以下各項而變化的電容：(a)傳感器板與一個或多個周圍物體的接近度，(b)周圍物體的介電常數(shù)；耦合到所述傳感器板的檢測電路，所述檢測電路被配置為測量所述各傳感器板的電容；所述控制器被配置為分析檢測電路的電容值以檢測隱蔽特征。

優(yōu)選的，所述探測模塊包括金屬探測模塊，所述金屬探測模塊生成基于與具有金屬物質(zhì)的隱蔽特征位置不同而變化的特征信號。

優(yōu)選的，所述探測模塊包括交流電探測模塊，所述交流電探測模塊生成基于與具有交流電的隱蔽特征位置不同而變化的特征信號。

優(yōu)選的，所述探測模塊還包括：生成基于與具有金屬物質(zhì)的隱蔽特征位置不同而變化的特征信號的金屬探測模塊，生成基于與具有交流電的隱蔽特征位置不同而變化的特征信號的交流電探測模塊；所述定位裝置還包括模式選擇模塊，用于設(shè)置控制器以選取分析電容探測模塊、金屬探測模塊、交流電探測模塊中的一個或多個生成的特征信號以檢測隱蔽特征。

本發(fā)明還提供了一種對隱蔽特征進(jìn)行定位的方法，所述方法采用具有根據(jù)多個探測區(qū)域生成基于與隱蔽特征位置不同而變化的多個特征信號的定位裝置，其特征在于：測量多個相鄰區(qū)域中感測的特征信號，所述區(qū)域圍繞探測模塊的區(qū)域；基于所測量的多個區(qū)域特征信號的組合值來判斷所述多個相鄰測量區(qū)域內(nèi)隱蔽特征的位置，將與所述多個相鄰測量區(qū)域和隱蔽特征層疊的位置相對應(yīng)的一個或多個指示器從第二狀態(tài)切換到第一狀態(tài)；其中第一狀態(tài)的指示器標(biāo)識隱蔽特征之間的位置。

優(yōu)選的，所述方法還包括分析定位裝置在被測介質(zhì)表面產(chǎn)生的位移，當(dāng)所述位移大于或等于設(shè)定值時更新與探測模塊區(qū)域不相對應(yīng)的指示器狀態(tài)，所述指示器更新狀態(tài)為所述定位裝置移動方向前一特定指示器狀態(tài)。

優(yōu)選的，所述方法還包括分析定位裝置在被測介質(zhì)表面產(chǎn)生的位移，并根據(jù)所述位移確定隱蔽特征與所述定位裝置的相對位置，將與所述定位裝置所在區(qū)域與隱蔽特征層疊的位置相對應(yīng)的一個或多個指示器從第二狀態(tài)切換到第一狀態(tài)。

本發(fā)明取得如下的有益效果：

通過同時檢測多個檢測區(qū)域，對獲得的特征信號取他們的差值或其他組合值進(jìn)行判斷，可有效解決定位裝置在待測介質(zhì)表面移動過程中因碰到用力不均或者介質(zhì)比較軟時導(dǎo)致儀器與介質(zhì)表面的上下距離發(fā)生變化而使得傳感器的探測值發(fā)生變化，進(jìn)而影響探測準(zhǔn)確度的問題。另外由于定位裝置在抬離或靠近介質(zhì)表面時，其相近檢測區(qū)域產(chǎn)生的特征信號有同樣的變化值，取他們的差值或組合值可有效消除這些誤差變化值，使得定位裝置能辨別其遠(yuǎn)離和靠近介質(zhì)表面的過程，克服了一些現(xiàn)有的定位裝置只有在放置于介質(zhì)表面才能開啟正常工作的問題。另外通過位移傳感器和多指示器的加入，可以很直觀的顯示隱蔽特征的寬度和位置。同時所述定位裝置在檢測到隱蔽特征后可以靜止在固定位置進(jìn)行檢查，而不需要像現(xiàn)有定位裝置那樣通過在介質(zhì)表面來回移動來確定隱蔽裝置的寬度，且該定位裝置能夠同時定位一個以上的模糊特征的位置和寬度，從而讓用戶能更好的觀察和標(biāo)記特征的位置。而通過采用不同探測模塊的共同工作，可提升定位裝置對各類隱蔽特征的探測識別能力，通過模式選擇方式可在探測過程中隨時選用不同的探測模塊及其組合進(jìn)行探測，根據(jù)不同探測模塊對隱蔽介質(zhì)的反饋即可精確確定介質(zhì)下面的隱蔽特征的類型，方便后續(xù)施工。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例公開的定位裝置的系統(tǒng)原理圖；

圖2為本發(fā)明一實(shí)施例公開的定位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明一實(shí)施例公開的定位裝置的使用狀態(tài)示意圖；

圖4為本發(fā)明一實(shí)施例公開的數(shù)據(jù)處理示意圖；

圖5為本發(fā)明另一實(shí)施例公開的定位裝置的系統(tǒng)原理圖；

圖6為本發(fā)明另一實(shí)施例公開的定位裝置的底面示意圖；

圖7為圖6中a處的局部放大圖；

圖8為本發(fā)明另一實(shí)施例公開的定位裝置的使用狀態(tài)示意圖；

圖9為本發(fā)明另一實(shí)施例公開的定位裝置的使用狀態(tài)示意圖；

圖10為本發(fā)明另一實(shí)施例公開的定位裝置的系統(tǒng)原理圖；

圖11為本發(fā)明另一實(shí)施例公開的定位裝置的系統(tǒng)原理圖；

圖12為本發(fā)明一實(shí)施例公開的定位方法的流程圖；

圖13為本發(fā)明另一實(shí)施例公開的定位方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。需要說明的是，本說明書中各個實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。

實(shí)施例一：

本發(fā)明實(shí)施例一提供了一種測量物體表面下的隱蔽特征位置的裝置，其包括，探測模塊，所述探測模塊用于探測多個區(qū)域生成基于與隱蔽特征位置不同而變化的多個特征信號；耦合到所述探測模塊的控制器，所述控制器被配置為分析所述多個特征信號的組合值以檢測隱蔽特征；耦合到所述控制器的一個或多個指示器，所述指示器能夠在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)間切換；所述控制器被配置為當(dāng)一個或多個指示器的標(biāo)示位置位于隱蔽特征的上方時將所述一個或多個指示器切換到第一狀態(tài)，否則切換為第二狀態(tài)，使得處于所述第一狀態(tài)的指示器標(biāo)識所述隱蔽特征的位置。

如附圖1所示，在本實(shí)施例中，探測模塊包括多塊傳感器板411和檢測電路412，每個傳感器板411具有基于以下各項而變化的電容：(a)傳感器板與一個或多個周圍物體的接近度，(b)周圍物體的介電常數(shù)；耦合到所述傳感器板411的檢測電路412，所述檢測電路412被配置為測量所述傳感器板411的電容；所述控制器11被配置為分析檢測電路412的電容值以檢測隱蔽特征。

為便于理解，先簡述下如何使用電容傳感器板411來檢測物體表面后面的模糊特征：電容是物體保持或存儲物體的能力的電測量。能量存儲裝置的常見形式是平行板電容器，其電容由下式計算：c＝er*eo*a/d，其中a是平行板的重疊面積，d是板之間的距離，并且er是相對靜態(tài)介電常數(shù)或板之間的材料的介電常數(shù)。eo是常數(shù)。空氣的介電常數(shù)er為1，而大多數(shù)固體非導(dǎo)電材料具有大于1的介電常數(shù)。在其最基本的形式中，電容傳感器部分是單板電容傳感器。這些單板電容傳感器使用它們周圍的環(huán)境作為第二板即可以被假定為無限遠(yuǎn)的電介質(zhì)。單板也可與其它金屬板或裝置機(jī)殼形成電容器。當(dāng)電容傳感器板被放置在墻體上，且該墻體位置后面沒有隱蔽的支撐件時，檢測器測量墻體和其后面的空氣的電容。當(dāng)放置在墻體后面隱藏有支撐件等隱蔽物的位置時，檢測器測量具有比空氣高的介電常數(shù)的壁和支撐件的電容。因此，通過檢測器記錄電容的變化數(shù)據(jù)，然后可以用于觸發(fā)指示系統(tǒng)。

優(yōu)選的，本實(shí)施例中所述定位裝置的電容傳感器采用2個傳感器板411，其中在該實(shí)施例中傳感器板411為電路板上的銅片，另外也可采用獨(dú)立的導(dǎo)電片，所述導(dǎo)電片可以由金屬片組成，可以是銅片，鋁片，鐵片，或者合金片等等，只要能實(shí)現(xiàn)下述功能即可，即電容傳感器板具有基于以下各項而變化的電容：(a)傳感器板與一個或多個周圍物體的接近度，(b)周圍物體的介電常數(shù)。

優(yōu)選的，在本實(shí)施例中所述指示器15為沿定位裝置軸線成一列設(shè)置在定位裝置外殼上的3個led指示燈，所述的led指示燈能夠按控制器11的控制信號在點(diǎn)亮和關(guān)閉兩狀態(tài)間切換。本實(shí)施例中的led指示燈位置即為指示器標(biāo)示位置，在實(shí)際情況中，部分指示燈可能只是用于提醒殼體某一其它位置下方存在隱蔽特征，其對應(yīng)的標(biāo)示位置可能通過其它殼體標(biāo)示等進(jìn)行標(biāo)明，當(dāng)該指示燈點(diǎn)亮?xí)r及指示其對應(yīng)的標(biāo)示位置下方可能存在隱蔽特征。另外，指示器也可選用一體的液晶顯示屏來標(biāo)示，但的液晶顯示屏也是由各點(diǎn)陣組合進(jìn)行顯示，因此也可以等同看成是多個指示器組成，實(shí)現(xiàn)原理類似。需要說明的是本實(shí)施例中設(shè)置的led指示燈數(shù)量只是為了后續(xù)論述的簡便而簡單示例，也可多列并行沿定位裝置軸向布置，所述軸向?yàn)槎ㄎ谎b置長度的對稱軸即附圖2中的縱軸b。以提高定位裝置的對隱蔽特征位置的顯示精度和測量范圍。

所述控制器11被配置為分析所述多個特征信號的組合值以檢測隱蔽特征，且當(dāng)指示器的一個或多個位于隱蔽特征的上方時將所述一個或多個指示器切換到點(diǎn)亮狀態(tài)，否則切換為關(guān)閉狀態(tài)，使得處于所述點(diǎn)亮狀態(tài)的指示器標(biāo)識所述隱蔽特征的位置。優(yōu)選的，在本實(shí)施例中所述控制器11被配置為分析所述2個感器板411的電容值差值，根據(jù)所述電容值差值來控制所述3個led指示燈的狀態(tài)切換。如附圖3所示，定位裝置的傳感器板c1和c2為2比較接近的傳感器，因此當(dāng)定位裝置底面與被測介質(zhì)表面的距離變化時，2個傳感器因?yàn)榫嚯x變化而引起的變化量也基本一致，所以可以通過，2個傳感器的電容值相減進(jìn)行消除，而不影響被測物體的信號，如附圖4所示，通過c1-c2的電容差進(jìn)行判斷。

如附圖3所示，將定位裝置從位置①移動到位置④時，傳感器板c1的電容值c1變化量超前，傳感器板c2的電容值c2變化量會滯后。當(dāng)定位裝置1到達(dá)位置①時，如附圖4所示，傳感器板c1、c2的電容差值(c1-c2)開始增大但增加值沒有超過閥值a，所有的指示燈a1-a3都是滅的，

從位置①移動到位置②時，傳感器板c1、c2的電容差值(c1-c2)的增加值超過閥值a，控制器11控制指示燈a1點(diǎn)亮。

從位置②移動到位置③時，傳感器板c1、c2的電容差值(c1-c2)的增加值達(dá)到最大值b并開始減少，控制器11控制指示燈a2點(diǎn)亮。

從位置③移動到位置④時，傳感器板c1、c2的電容差值(c1-c2)開始降低，當(dāng)減少值接近最大值b時，控制器11控制指示燈a3點(diǎn)亮。

從位置④移動到位置⑤時，傳感器板c1、c2的電容差值(c1-c2)的繼續(xù)降低，當(dāng)減少值大于最大值b時，控制器11控制指示燈a1關(guān)閉。

從位置⑤移動到位置⑥時，傳感器板c1、c2的電容差值(c1-c2)仍繼續(xù)降低，當(dāng)減少值達(dá)到最大值d時，控制器11控制指示燈a2關(guān)閉。

從位置⑥移動到位置⑦時，傳感器板c1、c2的電容差值(c1-c2)開始增長，當(dāng)電容差值(c1-c2)增長量接近b時，控制器11控制指示燈a3關(guān)閉。

上述過程中控制器是通過根據(jù)傳感器板c1、c2的電容差值(c1-c2)的在移動過程中的增加、減少值作為參照節(jié)點(diǎn)對各指示燈進(jìn)行進(jìn)行控制。當(dāng)然也可根據(jù)電容差值(c1-c2)的的在移動過程中的具體值作為參照節(jié)點(diǎn)進(jìn)行控制，另外電容差值(c1-c2)也可在沒有隱蔽特征的介質(zhì)表面進(jìn)行滑動時進(jìn)行校準(zhǔn)。閾值a、b、c和d可以通過將所述定位裝置放置于隱蔽特征位置已知或可見的介質(zhì)表面時通過測試定位裝置與隱蔽特征相對位置變化時所述電容差值的變化來進(jìn)行選取。

在一些實(shí)施例中，所述定位裝置中的指示燈只為一個時也可按上述類似的原理進(jìn)行控制，在此不再重復(fù)論述。在另一些實(shí)施例中，所述定位裝置中采用了相鄰的3個傳感器板，可通過對3個傳感器板的電容值進(jìn)行加減加權(quán)或其他算法來獲得它們的組合值，再對此組合值采用類似上述控制方式進(jìn)行工作，采用其他數(shù)量傳感器板也可類似進(jìn)行，在此不再論述。

通過此類采用多個比較接近的傳感器同時檢測多個相鄰的檢測區(qū)域，對獲得的特征信號取他們的差值或其他組合值進(jìn)行判斷，可有效解決定位裝置在待測介質(zhì)表面移動過程中因碰到用力不均或者介質(zhì)比較軟時導(dǎo)致儀器與介質(zhì)表面的上下距離發(fā)生變化而使得傳感器的探測值發(fā)生變化而影響探測準(zhǔn)確度的問題。另外由于定位裝置在抬離或靠近介質(zhì)表面時，其各傳感器的產(chǎn)生的特征信號有同樣的變化值，取他們的差值或組合值可有效消除這些誤差變化值，使得定位裝置能辨別其遠(yuǎn)離和靠近介質(zhì)表面的過程而不發(fā)生工作，也克服了一些現(xiàn)有的定位裝置只有在放置于介質(zhì)表面才能開啟正常工作的問題。

實(shí)施例二：

本發(fā)明實(shí)施例公開了一種測量物體表面下的隱蔽特征位置的裝置，其包括，探測模塊，所述探測模塊用于探測多個區(qū)域生成基于與隱蔽特征位置不同而變化的多個特征信號；耦合到所述探測模塊的控制器，所述控制器被配置為分析所述多個特征信號的組合值以檢測隱蔽特征；耦合到所述控制器的多個指示器，所述指示器能夠在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)間切換；所述控制器被配置為當(dāng)指示器的一個或多個位于隱蔽特征的上方時將所述一個或多個指示器切換到第一狀態(tài)，否則切換為第二狀態(tài)，使得處于所述第一狀態(tài)的指示器標(biāo)識所述隱蔽特征的位置。

如圖5所示，在本實(shí)施例中，探測模塊包括多塊傳感器板411和檢測電路412，每個傳感器板411具有基于以下各項而變化的電容：(a)傳感器板與一個或多個周圍物體的接近度，(b)周圍物體的介電常數(shù)；耦合到所述傳感器板411的檢測電路412，所述檢測電路412被配置為測量所述傳感器板411的電容；所述控制器11被配置為分析檢測電路412的測量的各電容值的組合值以檢測隱蔽特征。

本實(shí)施例中所述定位裝置的電容傳感器采用2個傳感器板411，所述指示器15為沿定位裝置軸線成一列設(shè)置在定位裝置外殼上的6個led指示燈，各指示燈間間距為s，所述的led指示燈能夠按控制器的控制信號在點(diǎn)亮和關(guān)閉兩狀態(tài)間切換。需要說明的是本實(shí)施例中設(shè)置的led指示燈數(shù)量只是為了后續(xù)論述的簡便而簡單示例，在實(shí)際中可根據(jù)具體需要大幅增加led指示燈的數(shù)量，也可多列并行沿定位裝置軸向布置，所述軸向?yàn)槎ㄎ谎b置長度方向。以提高定位裝置的對隱蔽特征的寬度和位置的顯示精度和測量范圍。

所述控制器11和用于檢測所述定位裝置的位移數(shù)據(jù)的位移傳感器電連接14；如附圖6、7所示，本實(shí)施例中位移傳感器選用了安裝有編碼器的滾輪，所述滾輪安裝于定位裝置外殼底部，滾輪的部分露出殼底面與待測物體表面接觸，當(dāng)定位裝置在物體表面移動時，帶動滾輪旋轉(zhuǎn)進(jìn)而帶動編碼器旋轉(zhuǎn)并輸出旋轉(zhuǎn)角度信號到控制器，控制器根據(jù)旋轉(zhuǎn)角度信號和滾輪表面周長即可計算出滾動距離即定位裝置的位移距離。滾輪的數(shù)量和安裝位置可根據(jù)需要設(shè)置，只要能實(shí)現(xiàn)相關(guān)功能即可。本實(shí)施例中采用三個滾輪呈三點(diǎn)布局于定位裝置底面，使得定位裝置在沿墻體等介質(zhì)表面移動時順暢穩(wěn)定，能很好的貼合介質(zhì)表面移動。所述的編碼器可選擇安裝于其中一個滾輪上，也可在其中的兩個或三個上都安裝有編碼器，通過將各編碼器輸出的位移數(shù)據(jù)進(jìn)行比較來剔除個別編碼器產(chǎn)生的位移數(shù)據(jù)誤差，提供測量精度，也可通過其他現(xiàn)有處理算法來處理三個編碼器的位移數(shù)據(jù)以提供位移測量精度。本實(shí)施例通過采用安裝有編碼器的滾輪作為位移傳感器，將現(xiàn)有的定位裝置在物體表面移動的滑動摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闈L動摩擦，也改善了定位裝置在待測物表面的移動舒適度，同時通過滾輪與被測介質(zhì)表面的點(diǎn)接觸，可方便繞開那些依附在介質(zhì)表面凸起的雜物，良好的避免了現(xiàn)有的那些底面與被測介質(zhì)全部接觸的定位裝置在滑動過程中因被測物表面的凹凸不平導(dǎo)致定位裝置底部被抬升，或者因定位裝置尺寸的加大使得其底部平面無法很好的貼合或適應(yīng)被測介質(zhì)表面的曲率，進(jìn)而導(dǎo)致底部一些部位與被測物間的空氣間隙的尺寸增大且不均勻而影響傳感器板產(chǎn)生的電容值，進(jìn)而影響探測精度的問題。

在另一實(shí)施例中，該位移傳感器也可采用光學(xué)軌跡傳感器。所述光學(xué)軌跡傳感器安裝于定位裝置底部，通過底部的開孔將光學(xué)軌跡傳感器的測量光發(fā)射到被測介質(zhì)表面，通過光學(xué)軌跡傳感器內(nèi)部的數(shù)字信號處理器對反射光圖像的技術(shù)得出位移數(shù)據(jù)并發(fā)送給控制器11。所述光學(xué)軌跡傳感器可采用現(xiàn)有的光學(xué)鼠標(biāo)感應(yīng)器套件，例如安捷倫公司的adns-2610的光學(xué)鼠標(biāo)感應(yīng)器等。

在本實(shí)施例中，所述定位裝置將led指示燈隊列首部的指示燈a1-a3設(shè)置為第一組指示燈，其余指示燈a4-a6為第二組指示燈，所述傳感器板c1設(shè)置于指示燈a1下方，傳感器板c2設(shè)置于指示燈a3下方，指示燈a2位于c1和c2的中間上方，所述c1、c2安裝于定位裝置外殼內(nèi)。所述控制器被配置為當(dāng)?shù)谝唤Mled指示燈的一個或多個位于隱蔽特征的上方時將所述一個或多個led指示燈切換到點(diǎn)亮狀態(tài)，否則切換為關(guān)閉狀態(tài)，并根據(jù)位移數(shù)據(jù)更新第二組led指示燈狀態(tài)，使得處于所述點(diǎn)亮狀態(tài)的指示器能精確的標(biāo)識所述隱蔽特征的位置和寬度。以上通過第指示燈a1-a6的點(diǎn)亮狀態(tài)就可以很直觀的探測到隱蔽特征的寬度，并能顯示隱蔽特征在被測介質(zhì)表面下的位置。同時所述定位裝置在檢測到隱蔽特征后可以靜止在固定位置進(jìn)行檢查，而不需要像現(xiàn)有定位裝置那樣通過在介質(zhì)表面來回移動來確定隱蔽裝置的寬度，且該定位裝置能夠同時定位一個以上的模糊特征的位置和寬度，從而讓用戶能更好的觀察和標(biāo)記特征的位置。

其具體工作原理如下，如附圖8所述，其中，作為第一組指示燈的a1-a3的控制方式與上述實(shí)施一中的相同，在此就不再重復(fù)介紹，下面描述下第二組指示燈a4-a6的工作過程。

當(dāng)位移傳感器檢測到定位裝置1在被測介質(zhì)表面的發(fā)生的位移數(shù)據(jù)大于指示燈間距的n整數(shù)倍時，其中n≥1，將第二組各指示燈a4-a6狀態(tài)更新為沿所述定位裝置移動方向前一指示器的狀態(tài)，在該實(shí)施例中各指示燈間距相同。

如附圖8所示，定位裝置1從位置①繼續(xù)移動到位置②時，當(dāng)位移傳感器14檢測到所述定位裝置移動一個距離s時，所述距離s為2個指示燈之間的距離，控制器11讀取此時指示燈a3-a5的狀態(tài)，并將其分別作為指示燈a4-a6的更新狀態(tài)，將更新狀態(tài)控制信號分別發(fā)送給指示燈a4-a6進(jìn)行狀態(tài)切換。即使得各指示燈的狀態(tài)(點(diǎn)亮或者熄滅)向后傳遞一位，也就是指示燈a6替代指示燈a5的狀態(tài)，指示燈a5替代指示燈a4的狀態(tài)，指示燈a4替代指示燈a3的狀態(tài)，因此在此位置②中指示燈a4被點(diǎn)亮。

定位裝置1從位置②繼續(xù)移動到接近位置③時，位移傳感器14檢測到所述定位裝置已經(jīng)移動了2個距離s時，控制器11再次讀取此時指示燈a3-a5的狀態(tài)，并將其分別作為指示燈a4-a6的更新狀態(tài)，將更新狀態(tài)控制信號分別發(fā)送給指示燈a4-a6進(jìn)行狀態(tài)切換，因此在此位置②中第二組指示燈中的a4、a5被點(diǎn)亮。后續(xù)定位裝置每移動距離s，即重復(fù)這對第二組指示燈的狀態(tài)更新動作。

如果反方向移動，也是如此，當(dāng)定位裝置移動距離s后，所述第二組指示燈更新移動發(fā)現(xiàn)的前一指示燈狀態(tài)，或者可從控制器11中的存儲器中調(diào)取上一更新周期的各指示燈狀態(tài)進(jìn)行恢復(fù)，即返回上一更新前狀態(tài)。

在一優(yōu)選實(shí)施例中，所述定位方法還包括下述步驟：

當(dāng)傳感器板電容值降低且位移傳感器未監(jiān)測到位移量時，向所有指示器輸出切換為第二狀態(tài)的控制信號。

探測器11檢測到傳感器板電容值降低但其卻未從位移傳感器14處定位裝置1同時產(chǎn)生位移的位移數(shù)據(jù)，此時可認(rèn)定為定位裝置1已開始脫離被測介質(zhì)表面，控制器11向所有指示器15輸出切換為第二狀態(tài)的控制信號，在本實(shí)施例中即熄滅指示燈a1-a6。

此步驟可以提醒定位裝置使用者所述定位裝置已經(jīng)離開的介質(zhì)表面，可很好的避免因定位裝置產(chǎn)生未被使用者察覺的脫離被測界面表面而使得探測模塊產(chǎn)生有誤差的特征信號，進(jìn)而影響對隱蔽特征的探測精度和準(zhǔn)確度，使得指示器15顯示了錯誤的隱蔽特征位置和誤差。

在另一實(shí)施例中，指示燈間的軸向距離可以不相同?？刂破鞅慌渲脼楫?dāng)?shù)谝唤M指示器切換狀態(tài)后產(chǎn)生的位移與所述第一組指示器標(biāo)示位置和第二組指示器標(biāo)示位置的軸向距離基本相等時將所述第二組指示器狀態(tài)更新為所述第一組指示器切換的狀態(tài)，所述軸向距離為在定位裝置縱軸上的投影間距。具體的，由控制器的內(nèi)部存儲器存儲著第二組各指示燈標(biāo)示位置與第一組指示燈中一指示燈標(biāo)示位置的距離并指示器相應(yīng)的狀態(tài)。為論述方便，下面設(shè)定指示燈位置即為其標(biāo)示位置。例如a1-a3為第一組指示燈，a4-a6為第二組指示燈。其中a1與a4的軸向距離為x，a1與a5的軸向距離為2.5x，a1與a6的軸向距離為4.5x。當(dāng)?shù)谝唤M指示燈a1由熄滅切換到亮起狀態(tài)時，開始記錄定位裝置的位移量并記錄此時的燈a1對應(yīng)的狀態(tài)，當(dāng)在被測介質(zhì)表面的位移量等于x時，此時對指示燈a4進(jìn)行狀態(tài)更新，即將指示燈a4狀態(tài)切換為原指示燈a1的狀態(tài)；當(dāng)位移量等于2.5x時，將指示燈a5狀態(tài)切換為記錄中的a1的狀態(tài)。當(dāng)位移量等于4.5x時，將指示燈a6狀態(tài)切換為記錄中的a1的狀態(tài)。當(dāng)然上述位移量切換條件也可以是基本等于相關(guān)距離時，即稍大于或小于都行，此時只是或提前或延遲一點(diǎn)相關(guān)指示燈的切換時間，會產(chǎn)生稍許誤差。當(dāng)然，在上述過程中，如果一段位移后a1狀態(tài)被切換為熄滅狀態(tài)，同樣記錄此時定位裝置開始的位移量并記錄此時的燈a1對應(yīng)的狀態(tài)，對第二組指示燈a4-a6同時進(jìn)行類似的狀態(tài)更新操作。

以上通過第指示燈a1-a6的點(diǎn)亮狀態(tài)就可以很直觀的探測到隱蔽特征3的寬度，并能顯示隱蔽特征在被測介質(zhì)表面下的位置。同時所述定位裝置在檢測到隱蔽特征后可以靜止在固定位置進(jìn)行檢查，而不需要像現(xiàn)有定位裝置那樣通過在介質(zhì)表面來回移動來確定隱蔽裝置的寬度，且該定位裝置能夠同時定位一個以上的模糊特征的位置和寬度，從而讓用戶能更好的觀察和標(biāo)記特征的位置。

優(yōu)選的，本實(shí)施例還包括電源模塊，所述電源模塊用于為定位裝置的系統(tǒng)開啟關(guān)閉和提供電源以保證定位裝置的正常運(yùn)行。

在一優(yōu)選實(shí)施例中，所述檢測電路13可以采用adi公司的ad7147實(shí)現(xiàn)?？刂破?1可采用來自cypresssemiconductor的控制器cy8c21534。另外定位裝置還包括顯示電路，所述顯示電路將信號從控制器11傳輸?shù)街甘酒?5，顯示電路可以使用來自fairchildsemiconductor的mm74f1c164移位寄存器來執(zhí)行。該顯示電路將信號從控制器11傳輸?shù)街甘酒?5，指示器15可以包括沿著上殼體的背面以兩個平行的行排列的led，所述指示器15還包括功率控制器，所述功率控制器采用來自onsemi的mc33375集成電路。

實(shí)施例三：

本實(shí)施例提供了另一種測量物體表面下的隱蔽特征進(jìn)行定位的裝置，其包括，探測模塊，所述探測模塊用于探測多個區(qū)域生成基于與隱蔽特征位置不同而變化的多個特征信號；耦合到所述探測模塊的控制器，所述控制器被配置為分析所述多個特征信號的組合值以檢測隱蔽特征；耦合到所述控制器的多個指示器，所述指示器能夠在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)間切換；還包括耦合到所述控制器的位移傳感器，所述位移傳感器用于檢測所述定位裝置的位移數(shù)據(jù)；所述控制器被配置為，當(dāng)檢測到隱蔽特征起點(diǎn)后產(chǎn)生的位移等于或大于指示器設(shè)定距離時，將所述指示器切換為第一狀態(tài)，當(dāng)檢測到隱蔽特征終點(diǎn)后產(chǎn)生的位移等于或大于所述指示器設(shè)定距離時，將所述指示器切換為第二狀態(tài)。

優(yōu)選的，與實(shí)施例二類似，本實(shí)施例探測模塊也包括傳感器板411和檢測電路412。相同的，控制器根據(jù)所述探測模塊生成的基于與隱蔽特征位置不同而變化的特征信號來發(fā)現(xiàn)被測介質(zhì)下方的隱蔽特征的方式與上述實(shí)施例一中的原理相似，在此也不做詳細(xì)論述了。

所述控制器11的內(nèi)部存儲器中存儲有所述定位裝置在移動時，隱蔽特征在所述定位裝置的下能探測模塊被識別的初始位置到各指示器標(biāo)示位置的軸向距離，所述軸向距離為在定位裝置縱軸上的投影間距。即當(dāng)所述控制器檢測到隱蔽特征起點(diǎn)時，所述指示器標(biāo)示位置與所述隱蔽特征起點(diǎn)的軸向距離。

所述定位裝置在被測介質(zhì)表面移動時，當(dāng)檢測到隱蔽特征起點(diǎn)后，控制器開始記錄定位裝置的位移量一，當(dāng)控制器發(fā)現(xiàn)位移量一等于或大于某一指示器在控制器內(nèi)部存儲器中儲存的對應(yīng)設(shè)定距離時，將所述指示器切換為第一狀態(tài)。定位裝置同時繼續(xù)向前移動，當(dāng)檢測到隱蔽特征終點(diǎn)后，控制器另再行開始記錄定位裝置的此時開始的位移量二，當(dāng)控制器發(fā)現(xiàn)位移量二等于或大于某一指示器在控制器內(nèi)部存儲器中儲存的對應(yīng)設(shè)定距離時，將所述指示器切換為第二狀態(tài)。處于所述第一狀態(tài)的指示器及標(biāo)識所述隱蔽特征的位置。所述定位裝置通過多個指示器的狀態(tài)顯示，可以在檢測到隱蔽特征后可以靜止在固定位置進(jìn)行檢查，而不需要像現(xiàn)有定位裝置那樣通過在介質(zhì)表面來回移動來確定隱蔽裝置的起點(diǎn)和終點(diǎn)，進(jìn)而確定其寬度，且該定位裝置能夠同時定位一個以上的模糊特征的位置和寬度，從而讓用戶能更好的觀察和標(biāo)記特征的位置。同時該實(shí)施例的定位裝置對指示器位置的布置更加靈活，不需要像實(shí)施例一中那樣需與探測模塊形成對應(yīng)，且探測精度好。

優(yōu)選的，所述指示器設(shè)定距離為當(dāng)所述控制器檢測到隱蔽特征起點(diǎn)時，所述指示器標(biāo)示位置與所述隱蔽特征起點(diǎn)的軸向距離，所述軸向距離為在定位裝置縱軸上的投影間距。所述設(shè)定距離的設(shè)定使得定位裝置的各指示器的能在到達(dá)隱蔽特征邊緣第一時間切換狀態(tài)，使得定位裝置的定位精度獲得良好保證。

優(yōu)選的，所述傳感器板411設(shè)置于靠近所述定位裝置前端和/或后端部位置，使得定位裝置的容納更大的探測距離，能對更寬的隱蔽特征進(jìn)行探測和寬度標(biāo)識。

實(shí)施例四：

本實(shí)施例為在實(shí)施例二和三基礎(chǔ)上進(jìn)行的改變，故兩實(shí)施例中相同或相似部分就不在重復(fù)論述，下面僅對不相同部分進(jìn)行詳細(xì)描述。

如附圖9所示，本實(shí)施例所述的定位裝置包含的指示器為沿定位裝置軸線成一列設(shè)置在定位裝置外殼上的10個led指示燈，各指示燈間間距為s，所述指示燈分別與控制器電連接，所述控制器能分別控制各指示燈的點(diǎn)亮與關(guān)閉。本實(shí)施例公開的定位裝置將位于指示燈隊列前部的指示燈a1-a3，a6-a8設(shè)置為第一組指示燈，其余指示燈a4、a5、a8、a9為第二組指示燈，所述傳感器板411設(shè)置于指示燈a1、a2下方的定位裝置外殼內(nèi)。其余結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一基本相似。所述傳感器板c1設(shè)置于指示燈a1下方，傳感器板c2設(shè)置于指示燈a3下方，指示燈a2位于c1和c2的中間上方；所述傳感器板c3設(shè)置于指示燈a6下方，傳感器板c4設(shè)置于指示燈a8下方，指示燈a7位于c3和c4的中間上方。所述c1、c2安裝于定位裝置外殼內(nèi)。

本實(shí)施例中位移傳感器14選用了安裝有磁柱的滾輪和霍爾傳感器組成，所述霍爾傳感器能根據(jù)磁柱位置的相對變化輸出信號，所述滾輪安裝于定位裝置外殼底部，滾輪的部分露出殼底面與待測物體表面接觸，當(dāng)定位裝置在物體表面移動時，帶動滾輪旋轉(zhuǎn)進(jìn)而帶動磁柱隨滾輪旋轉(zhuǎn)，霍爾傳感器即可根據(jù)磁柱位置輸出旋轉(zhuǎn)角度信號到控制器，控制器根據(jù)旋轉(zhuǎn)角度信號和滾輪表面周長即可計算出定位裝置的位移距離。在一些實(shí)施例中，霍爾傳感器可采用采用非接觸式的三維霍爾傳感器mlx90363，輸出信號精確。將現(xiàn)有的定位裝置在物體表面移動的滑動摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闈L動摩擦，也改善了定位裝置在待測物表面的移動舒適度。

如圖9所示，所述控制器11被配置為當(dāng)?shù)谝唤M指示器的一個或多個位于隱蔽特征的上方時將所述一個或多個指示燈切換到點(diǎn)亮狀態(tài)，否則切換為關(guān)閉狀態(tài)，并根據(jù)位移數(shù)據(jù)更新第二組指示燈狀態(tài)，使得處于所述第一狀態(tài)的指示器標(biāo)識所述隱蔽特征的位置。具體的本實(shí)施例的傳感器板411探測隱蔽特征的方式和控制器11控制第一、二組指示燈的方式與實(shí)施例二中的基本相同，在此就不再重復(fù)介紹。

本實(shí)施例中通過采用多塊傳感器板411的分散布置，以及對應(yīng)的第一、二組指示燈15的交叉布置，可以提高定位裝置在狹窄的空間內(nèi)的探測范圍，與實(shí)施例一中所述的定位裝置相比，在無法完成其自身長度一倍以上的位移的狹窄空間中，本實(shí)施例所述的定位裝置將有更大的隱蔽特征探測范圍，更適合在狹小或四周有障礙物限制移動的環(huán)境中進(jìn)行使用。同理，采用的傳感器板越多，對可移動空間的要求越低。

實(shí)施例五：

如附圖10所示，本實(shí)施例公開的定位裝置包括了金屬探測模塊42、位移傳感器14、指示器15和控制器11，所述金屬探測模塊42生成基于與含有金屬物質(zhì)的隱蔽特征位置不同而變化的特征信號；耦合到所述金屬探測模塊411的控制器11，所述控制器被配置為分析特征信號以檢測隱蔽特征。所述金屬探測模塊42包括金屬傳感器421、振蕩器422、直流電壓轉(zhuǎn)換器423和d/a模塊424，所述控制器11向d/a模塊發(fā)送控制信號，調(diào)節(jié)d/a模塊的向振蕩器422輸出的電壓，使得振蕩器422處于合適的狀態(tài)，也就是使振蕩器起振，即直流電壓轉(zhuǎn)換器423輸出的電壓大約是電源電壓的1/3到1/2之間的時候，所述狀態(tài)校準(zhǔn)選取可在無金屬存在的時候，調(diào)節(jié)數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置，使直流電壓轉(zhuǎn)換裝置輸出的電壓大約是電源電壓的1/3到1/2之間的時候，記錄下數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置的值來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)線圈靠近金屬物體時，由于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，會在金屬導(dǎo)體中產(chǎn)生渦電流，使振蕩回路中的能量損耗增大，從而使振蕩減弱甚至停振。直流電壓轉(zhuǎn)換器423對這種變化進(jìn)行檢測，輸出不同的電壓值，即將震蕩器的震蕩強(qiáng)弱轉(zhuǎn)換為電壓輸出?？刂破?1通過檢測直流電壓轉(zhuǎn)換器423輸出的電壓變化，從而判斷是否有金屬物體存在。即隱蔽特征中的所含金屬物體越大，與探測器線圈距離越近，振蕩減小越多，輸出電壓減小。

在本實(shí)施例中，所述金屬傳感器421可采用分布于電路板上的線圈來實(shí)現(xiàn)，所述振蕩器422采用反饋型lc振蕩器，其振蕩頻率約200khz，其震蕩強(qiáng)弱同可以通過數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)，震蕩強(qiáng)弱直接影響探測金屬的靈敏度。也就說通過調(diào)節(jié)數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置的輸出電壓可以調(diào)價探測金屬的靈敏度。所述d/a模塊424可以通過控制器11控制，可以是由數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片組成，也可以通過pwm實(shí)現(xiàn)。在本實(shí)施例中，所述金屬探測模塊可采用兩個金屬傳感器421，以及與之對應(yīng)的兩個振蕩器422，直流電壓轉(zhuǎn)換器423可輸出對應(yīng)于兩個振蕩器422的電壓值，控制器可通過根據(jù)所述兩個電壓值的差值來判斷隱蔽特征的位置。當(dāng)然也可采用更多個金屬傳感器421，根據(jù)產(chǎn)生的多個電壓值的組合值來判斷隱蔽特征的位置。

所述控制器11被配置為當(dāng)?shù)谝唤M指示器15的一個或多個位于含有金屬材質(zhì)的隱蔽特征的上方時將所述一個或多個指示器切換到點(diǎn)亮狀態(tài)，否則切換為關(guān)閉狀態(tài)，并根據(jù)位移數(shù)據(jù)更新第二組指示器狀態(tài)，使得處于所述第一狀態(tài)的指示器標(biāo)識所述隱蔽特征的位置?；蛘咭部刹捎脤?shí)施例三中的定位方式，即控制器被配置為當(dāng)檢測到隱蔽特征起點(diǎn)后產(chǎn)生的位移等于或大于指示器設(shè)定距離時，將所述指示器切換為第一狀態(tài)，當(dāng)檢測到隱蔽特征終點(diǎn)后產(chǎn)生的位移等于或大于所述指示器設(shè)定距離時，將所述指示器切換為第二狀態(tài)。具體的本實(shí)施例的金屬傳感器421在定位裝置中的布置方式和前述各實(shí)施例中的電容傳感器板的布置方式相同。金屬探測模塊411探測含金屬材質(zhì)的隱蔽特征的方式和控制器11控制第一、二組指示燈的方式采用實(shí)施例二或三中的方式，在此就不再重復(fù)介紹。

在另一特定實(shí)施例中，定位裝置的探測模塊411可采用交流電傳感器，可生成根據(jù)含有交流電的隱蔽特征的位置不同而變化的特征信號，所述交流電傳感器為現(xiàn)有技術(shù)了，在此就不再具體描述。

以上的各類實(shí)施例公開的定位裝置采用的探測模塊中，無論是金屬傳感器，還是電容傳感器，還是交流電測量傳感器都是將反饋回來或者被測物體發(fā)出的信號轉(zhuǎn)化為控制器的探測到的信號，比如電壓的高低，交流信號的幅值或者相位，或者數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)等等，關(guān)于判斷被測物體的存在，判斷方法和前幾實(shí)施例中采用電容傳感器的定位裝置類似，只是將電容的大小改成其他信號的大小，比如電壓等等。上述實(shí)施例原理都是通過探測模塊生成基于與隱蔽特征位置不同而變化的特征信號，判斷被測物體的起點(diǎn)和終點(diǎn)，位移傳感器記錄被測物體位移信息，同時記錄被測物體的位置信息，通過指示器指示隱蔽特征的寬度和位置信息。

實(shí)施例六：

本實(shí)施例另外公開了一種定位裝置，包括，探測模塊，所述探測模塊探測多個區(qū)域生成基于與隱蔽特征位置不同而變化的多個特征信號；耦合到所述探測模塊的控制器，所述控制器被配置為分析所述多個特征信號的組合值以檢測隱蔽特征；耦合到所述控制器的多個指示器，所述指示器能夠在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)間切換；耦合到所述控制器的位移傳感器，所述位移傳感器用于檢測所述定位裝置的位移數(shù)據(jù)；所述控制器被配置為根據(jù)位移數(shù)據(jù)確定隱蔽特征在所述定位裝置下方的位置，且將所述指示器中的一個或多個切換為第一狀態(tài)，使得處于第一狀態(tài)的指示器標(biāo)識所述隱蔽特征的位置。

如圖11所示，在本實(shí)施例中，探測模塊包括電容探測模塊、金屬探測模塊42和交流電探測模塊43，所述電容探測模塊包括檢測電路412和傳感器板411，其具體連接方式與實(shí)施例一中相似，所述金屬探測模塊42包括直流電壓轉(zhuǎn)換器、振蕩器、金屬傳感器和d/a模塊，其具體連接方式以及位移傳感器等其他模塊的工作方式與前述的各實(shí)施例基本相似，在此也不再論述。

所述的電容探測模塊的傳感器板、金屬探測模塊42的金屬傳感器和交流電探測模塊43的傳感部件，可沿定位裝置軸向并行布置與指示器15中的第一組傳感器區(qū)域下面，每個探測模塊都能在工作狀態(tài)下單獨(dú)運(yùn)行，生成基于與其對應(yīng)探測類型的隱蔽特征位置不同而變化的特征信號，使得控制器11能夠通過分析特征信號以檢測隱蔽特征并在當(dāng)?shù)谝唤M指示器的一個或多個位于隱蔽特征的上方時將所述一個或多個指示器切換到第一狀態(tài)。在本實(shí)施例中，控制器11可配置各探測模塊之間可以按照時間順序依次轉(zhuǎn)換，即分時工作，優(yōu)選的控制器11可依靠內(nèi)部計時器通過用20ms的時間讀取電容探測模塊的電容值數(shù)據(jù)，下一10ms讀取金屬探測模塊42的金屬測量值數(shù)據(jù)，再下一10ms讀取交流電探測模塊43的交流電測量數(shù)據(jù)，依次循環(huán)，可對各類型隱蔽特征進(jìn)行探測，實(shí)現(xiàn)探測類型范圍的最大化，解決了現(xiàn)有技術(shù)各種不同探測隱蔽特征類型的定位裝置都是單獨(dú)的設(shè)備需分開使用的問題。

在另一優(yōu)選實(shí)施例中，上述定位裝置還包括模式選擇模塊17，所述模式選擇模塊17與控制器11相連，用于根據(jù)使用者的選擇對定位裝置使用的探測模塊進(jìn)行選擇，控制器11可根據(jù)模式選擇模塊輸入的選擇信號選擇電容探測模塊、金屬探測模塊或交流電探測模塊中的一種或幾種進(jìn)行工作。即使用者可通過模式選擇模塊的按鍵選擇定位裝置的探測功能，例如可以通過一個按鍵進(jìn)行分組，比如交流電探測和金屬探測做為一組，電容探測單獨(dú)做為一組，根據(jù)按鍵的狀態(tài)選擇組，每個組中的模塊按照分時工作。

本實(shí)施例通過采用不同探測模塊的共同工作，大大提升了定位裝置對各類隱蔽特征的探測識別能力，通過模式選擇方式可在探測過程中隨時選用不同的探測模塊及其組合進(jìn)行探測，根據(jù)不同探測模塊對隱蔽介質(zhì)的反饋即可精確確定介質(zhì)下面的隱蔽特征的類型，方便后續(xù)施工。

實(shí)施例七：

本實(shí)施例公開了一種對隱蔽特征進(jìn)行定位的方法。所述方法采用具有根據(jù)多個探測區(qū)域生成基于與隱蔽特征位置不同而變化的多個特征信號的定位裝置，如附圖12所示，其具體步驟包括：

測量多個相鄰區(qū)域中感測的特征信號，所述區(qū)域圍繞探測模塊的區(qū)域。

所述區(qū)域?yàn)槎ㄎ谎b置的探測模塊的探測區(qū)域。

基于所測量的多個區(qū)域特征信號的組合值來判斷所述多個相鄰測量區(qū)域內(nèi)隱蔽特征的位置，將與所述多個相鄰測量區(qū)域和隱蔽特征層疊的位置相對應(yīng)的一個或多個指示器從第二狀態(tài)切換到第一狀態(tài)；

其中第一狀態(tài)的指示器標(biāo)識隱蔽特征之間的位置。

上述方法的具體過程可參見實(shí)施例一中的定位裝置的工作過程，再此就不再重復(fù)論述了。本方法通過同時測量多個相鄰的檢測區(qū)域，對獲得的特征信號取他們的差值或其他組合值進(jìn)行判斷，可有效解決現(xiàn)有檢測方法在待測介質(zhì)表面移動過程中因碰到用力不均或者介質(zhì)比較軟時導(dǎo)致儀器與介質(zhì)表面的上下距離發(fā)生變化而使得傳感器的探測值發(fā)生變化而影響探測準(zhǔn)確度的問題。另外由于定位裝置在抬離或靠近介質(zhì)表面時，其各傳感器的產(chǎn)生的特征信號有同樣的變化值，取他們的差值或組合值可有效消除這些誤差變化值，使得定位裝置能辨別其遠(yuǎn)離和靠近介質(zhì)表面的過程而不發(fā)生工作，也克服了一些現(xiàn)有的定位裝置只有在放置于介質(zhì)表面才能開啟正常工作的問題。

在另一優(yōu)選實(shí)施例中，如附圖13所示，該方法所用定位裝置還包括能在第一、二狀態(tài)間切換的指示器。其步驟還包括：

分析定位裝置在被測介質(zhì)表面的位移量，當(dāng)位移量大于設(shè)定值時更新與探測模塊區(qū)域不相對應(yīng)的其余指示器狀態(tài)，所述其余指示器更新狀態(tài)為所述定位裝置移動方向前一指示器狀態(tài)。

其具體方法應(yīng)用可參見實(shí)施例二，再此也不再重復(fù)論述了，其通過位移數(shù)據(jù)來傳遞指示器狀態(tài)以保持已被發(fā)現(xiàn)的隱蔽特征位置的持續(xù)顯示。使得不需要像現(xiàn)有定位裝置那樣通過在介質(zhì)表面來回移動來確定隱蔽裝置的寬度，從而讓用戶能更好的觀察和標(biāo)記特征的位置。

在另一優(yōu)選實(shí)施例中，如附圖13所示，該方法所用定位裝置包括能在第一、二狀態(tài)間切換的指示器。其步驟還可以包括：

分析定位裝置在被測介質(zhì)表面產(chǎn)生的位移，并根據(jù)所述位移確定隱蔽特征與所述定位裝置的相對位置，將與所述定位裝置所在區(qū)域與隱蔽特征層疊的位置相對應(yīng)的一個或多個指示器從第二狀態(tài)切換到第一狀態(tài)。

其具體方法應(yīng)用可參見實(shí)施例三，再此也不再重復(fù)論述了，其通過位移數(shù)據(jù)來識別隱蔽特征在定位裝置下方的相對位置，進(jìn)而控制與其位置對應(yīng)的指示器切換到第一狀態(tài)。該方法使得不需要像現(xiàn)有定位裝置那樣通過在介質(zhì)表面來回移動來確定隱蔽裝置的寬度，從而讓用戶能更好的觀察和標(biāo)記特征的位置。

為了描述的方便，描述以上裝置時以功能分為各種單元分別描述。當(dāng)然，在實(shí)施本發(fā)明時可以把各單元的功能在同一個或多個軟件和/或硬件中實(shí)現(xiàn)。

本說明書中的各個實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，各個實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處。尤其，對于裝置實(shí)施例而言，由于其基本相似于方法實(shí)施例，所以描述得比較簡單，相關(guān)之處參見方法實(shí)施例的部分說明即可。以上所描述的系統(tǒng)實(shí)施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的情況下，即可以理解并實(shí)施。

對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。