DE102008043579A1 - measuring device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung (1), vorzugsweise Handmessgerät, insbesondere Ortungsgerät oder Entfernungsmessgerät, mit Messmitteln zum Ermitteln eines Messwertes und mit Anzeigemitteln (2) zum Anzeigen des Messwertes. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine Genauigkeitsabschätzung (4) für das Messergebnis (3) signalisierbar, insbesondere visualisierbar, ist.The invention relates to a measuring device (1), preferably a hand-held measuring device, in particular a locating device or a distance measuring device, with measuring means for determining a measured value and with display means (2) for displaying the measured value. According to the invention, it is provided that an accuracy estimate (4) for the measurement result (3) can be signaled, in particular can be visualized.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung, vorzugsweise ein Handmessgerät, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a measuring device, preferably a hand-held measuring device, according to the preamble of claim 1.
Bekannt sind Ortungsmessgeräte, die mit Hilfe von induktiven, kapazitiven, Hochfrequenz- oder Radarsensoren das Vorhandensein, gegebenenfalls die Position und teilweise auch die Tiefe (sichere Bohrtiefe) von Objekten, wie Rohren, Kabeln, Armierungen in Gebäuden, insbesondere in Gebäudewänden, Decken oder Fußböden anzeigen. Derartige Ortungsmessgeräte werden auch bei der Verkehrskonstruktion im Straßen-, Brücken und Bahntrassenbau eingesetzt und umfassen üblicherweise ein Flüssigkristall-Display, ein Segment-Display, ein Punktmatrixdisplay oder LEDs zur Visualisierung eines Messergebnisses. Die Tiefe von gefundenen Objekten wird beispielsweise über eine Balkenanzeige oder über eine numerische Tiefenangabe angezeigt. Bei bekannten Ortungsmessgeräten wird dem Anzeigekonzept fast immer das Sensorsignal zugrunde gelegt, derart, dass anhand der empfangenen Signalstärke eine Skala auf einem Display angesteuert wird.Known are locators, with the help of inductive, capacitive, high-frequency or radar sensors the presence, if necessary the position and partly also the depth (safe drilling depth) of objects, such as pipes, cables, reinforcements in buildings, especially in building walls, ceilings or show floors. Such location measuring devices are also used in the construction of roads, bridges and railway construction and usually include a Liquid crystal display, a segment display, a dot matrix display or LEDs for visualization a measurement result. The depth of objects found, for example, via a Bar graph or over a numeric depth indication is displayed. In known position measuring devices is the display concept is almost always based on the sensor signal, such that based on the received signal strength, a scale on a display is controlled.
Neben den zuvor beschriebenen Ortungsmessgeräten sind Entfernungsmessgeräte bekannt, die mittels eines Messsignals, beispielsweise Ultraschall- oder Laserstrahlung, Entfernungen zu Objekten messen. Hierbei kommen beispielsweise interferrometrische Messmethoden oder Laufzeitmessungen zum Einsatz. Das Messergebnis wird teilweise mit mehreren Nachkommastellen angegeben, wobei die Nachkommastellen nicht die Genauigkeit des Messverfahrens Wiederspiegeln. Über die Genauigkeit von zu erhaltenden Messergebnissen erfährt der Benutzer ausschließlich über die Bedienungsanleitung, in der absolute oder typi sche oder auch progressive, d. h. mit der Distanz steigende Fehlergrößen angegeben sind. In der Regel geht eine höhere Messgenauigkeit mit einer höheren Messzeit einher. Dabei wird bei größeren Entfernungen der Fehler oft deutlich größer, um die Messzeit im Rahmen zu halten. Kann eine bestimmte Messgenauigkeit nicht mehr realisiert werden, wird häufig im Display ein Fehler ausgegeben, dass in akzeptabler Zeit keine hinreichend genaue Messung möglich ist. Diese akzeptable Zeit wird vom Hersteller in der Messgerätesoftware definiert. Es wäre also in vielen Fällen grundsätzlich möglich eine Messung mit einem großen Messfehler zuzulassen – diese wird dem Benutzer jedoch vom Messgerät verweigert, weil dann die erzielbare Genauigkeit nicht mehr mit der Angabe der Bedienungsanleitung oder dem Kalibrierzertifikat korrelieren würde. Es ist jedoch davon auszugehen, dass der Benutzer bei vielen Anwendungsfällen eine Messung mit großem Messfehler akzeptieren würde, wenn er Kenntnis über die Größe des Fehlers hätte.Next The location measuring devices described above are distance measuring devices are known which by means of a measuring signal, for example ultrasound or laser radiation, Measure distances to objects. Here are, for example, interferometric Measuring methods or transit time measurements are used. The measurement result is partly indicated with several decimal places, whereby the Decimal places do not reflect the accuracy of the measuring process. About the Accuracy of the measurement results to be obtained by the user exclusively via the Manual, in the absolute or typical or progressive, d. H. with the distance increasing error sizes are specified. In the As a rule, a higher accuracy of measurement is required with a higher one Measuring time accompanied. This is at larger distances, the error often much bigger, um to keep the measuring time within limits. Can be a specific measurement accuracy no longer be realized, is often in the display an error issued that in a reasonable time no sufficiently accurate measurement possible is. This acceptable time is provided by the manufacturer in the meter software Are defined. It would be So in many cases basically possible Measurement with a big one Allow measurement errors - this However, the user is denied by the meter, because then the achievable Accuracy no longer with the specification of the manual or correlate to the calibration certificate. However, it is assumed that the user in many applications, a measurement with a large measurement error would accept if he is aware of the size of the error would have.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Messvorrichtung vorzuschlagen, die dem Benutzer einen größeren Informationsgehalt liefert.Of the Invention has for its object to propose a measuring device giving the user greater information content supplies.
Diese Aufgabe wird mit einer Messvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.These Task is with a measuring device with the features of the claim 1 solved. Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims. In the context of the invention, all combinations of at least two of which are disclosed in the specification, claims and / or figures Features.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die Messvorrichtung derart auszubilden, dass diese dem Benutzer die Genauigkeit eines Messergebnisses bei vorzugsweise allen, oder zumindest bei kritischen, Messungen signalisiert, vorzugsweise optisch visualisiert, wobei es auch denkbar ist, die Genauigkeitsbereiche akustisch, beispielsweise durch unterschiedliche Tonfrequenzen und/oder Tonfolgefrequenzen zu signalisieren. Anders ausgedrückt ist eine nach dem Konzept der Erfindung ausgebildete Messvorrichtung in der Lage, eine Genauigkeitsabschätzung für ein Messergebnis zu signalisieren, insbesondere zu visualisieren. Auf diese Weise können dem Benutzer von der Messvorrichtung beliebige Messungen erlaubt werden, auch solche, die außerhalb von angegebenen Genauigkeitsspezifikationen liegen, da der Benutzer über die aktuell zu erwartende Genauigkeit des Messergebnisses informiert wird. Grundsätzlich ist es möglich die Genauigkeitsabschätzung als absolute Bereichsangabe, beispielsweise +/–5 mm, oder als Prozentangabe darzustellen. Auch ist es möglich, eine Genauigkeitsabschätzung abstrahiert, insbesondere grafisch, beispielsweise anhand einer Skala anzuzeigen. Im Falle von Ortungsmessgeräten kann es drei Genauigkeitsabschätzungen geben, die einzeln oder in Summe angezeigt werden können:
- 1. eine laterale Genauigkeit zur Angabe einer Objektmitte,
- 2. eine Tiefengenauigkeit zur Angabe einer Objekttiefe,
- 3. eine Ausdehnungsgenauigkeit zur Angabe der Objektbreite.
- 1. a lateral accuracy for specifying an object center,
- 2. a depth accuracy for specifying an object depth,
- 3. an expansion accuracy for specifying the object width.
Es können einzelne oder sämtliche Genauigkeitsabschätzungen prozentual, absolut und/oder abstrakt als Grafik angezeigt werden.It can single or all accuracy estimates percentage, absolute and / or abstract graphics.
Für eine Vielzahl von Anwendungen reicht es völlig aus, Messergebnisse mit einem großen Messfehler zu erhalten, beispielsweise für den Fall, dass ein Maler die benötigte Menge an Farbe für einen Raum durch Flächenmessungen bestimmen möchte. Auf der anderen Seite werden Benutzer, wie beispielsweise Architekten, die genaue Messergebnisse benötigen, Messwerte mit einem zu hohen Messfehler, über den sie aufgrund der Erfindung jetzt erstmals in Kenntnis gesetzt werden, nicht akzeptieren.For a variety of applications it is quite sufficient to obtain measurement results with a large measurement error, for example in the event that a painter wants to determine the required amount of color for a room by area measurements. On the other hand, users, such as architects who need accurate measurement results, will not accept readings with too high a measurement error, which they are now first notified of because of the invention.
Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn die Genauigkeitsabschätzung auf Basis des erhaltenen Messergebnisses ermittelt wird. So kann beispielsweise in einem Speicher der Messvorrichtung hinterlegt sein, dass bei Entfernungsmessungen zwischen 50 m und 100 m mit einem Fehler von 0,1% und bei Messergebnissen aus einem Bereich zwischen etwa 100 m und 200 m mit einem größeren Messfehler, von beispielsweise 0,6% zu rechnen ist. Zusätzlich oder alternativ kann die Signalstärke eines Messsignals zur Genauigkeitsabschätzung herangezogen werden. Dabei wird es in der Regel so sein, dass die Messergebnisgenauigkeit mit sinkender Signalstärke ebenfalls sinkt. Zusätzlich oder alternativ kann eine Benutzervorgabe bei der zu signalisierenden Genauigkeitsabschätzung berücksichtigt werden. Anders ausgedrückt ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass der Benutzer eine Vorgabe für eine gewünschte Genauigkeit oder ei nen Genauigkeitsbereich wählen kann. Auch ist es möglich, dass das Messgerät durch Parameter der Signalverarbeitung, beispielsweise auf Basis des Signalrauschens oder Fehlergrößen von Median- oder Mittelwertbildungen die Genauigkeit eines Messergebnisses abschätzen kann. Mit Vorteil erfolgt die Genauigkeitsabschätzung für das erhaltene Messergebnis in Abhängigkeit der Messsituation, also beispielsweise, wie erläutert, in Abhängigkeit der Messwertgröße und/oder des Signalpegels, wobei die Genauigkeitsabschätzung dabei bevorzugt anhand von im Speicher der Messvorrichtung hinterlegten Kriterien bzw. Bewertungsschlüssel erfolgt. Unter der Messsituation sind auch auf die Messung Einfluss nehmende Umgebungsparameter zu verstehen, beispielsweise die Materialfeuchte, die Einfluss auf das Messergebnis von Ortungsmessgeräten haben kann.All it is particularly preferred if the accuracy estimate Based on the obtained measurement result is determined. So, for example be deposited in a memory of the measuring device that at Distance measurements between 50 m and 100 m with an error of 0.1% and with results from a range between about 100 m and 200 m with a larger measurement error, from For example, 0.6% is expected. Additionally or alternatively the signal strength a measurement signal are used for accuracy estimation. It will usually be the case that the measurement accuracy is accurate with decreasing signal strength as well sinks. additionally or alternatively, a user default in the signal to be signaled accuracy assessment considered become. In other words is provided in development of the invention that the user a prescription for a desired one Accuracy or an accuracy range. Also, it is possible that the meter by signal processing parameters, for example based on the signal noise or error magnitudes of median or averaging the Estimate accuracy of a measurement result. With advantage the accuracy estimate for the received Measurement result in dependence the measurement situation, that is, for example, as explained, depending on the measured value size and / or the signal level, wherein the accuracy estimate is preferred based on of stored in the memory of the measuring device criteria or review key he follows. Under the measurement situation also affect the measurement understand environmental parameters, such as the moisture content, which have an influence on the measurement result of locating devices can.
In Weiterbildung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass die Messvorrichtung Sensormittel zum Analysieren der Messsituation aufweist. So kann beispielsweise ein Ortungsmessgerät mit einem Feuchtigkeitssensor versehen sein, mit dem die Feuchte einer Wand, einer Decke, eines Fußbodens, etc. bestimmt werden kann, in dem detektierende Objekte vermutet werden. Zusätzlich oder alternativ zu dem Vorsehen von Sensormitteln zum Analysieren der Messsituation ist eine Ausführungsform realisierbar, bei der für die Messung wesentliche Parameter, beispielsweise Materialangaben, etc. von dem Benutzer, insbesondere über eine Tastatur vorgegeben werden können. Bei Laserentfernungsmessern kann beispielsweise eine Fremdlichtdetektion mittels einer Zusatzsensorik erfasst und zur Ermittlung einer Genauigkeitsabschätzung herangezogen werden.In Development of the invention is provided with advantage that the Measuring device has sensor means for analyzing the measurement situation. For example, a position measuring device with a moisture sensor be provided with the moisture of a wall, a ceiling, a Floor, etc. can be determined, are suspected in the detecting objects. additionally or alternatively to providing sensor means for analyzing the measurement situation is an embodiment feasible, at the for the measurement essential parameters, such as material specifications, etc. specified by the user, in particular via a keyboard can be. In laser rangefinders, for example, a third-party light detection detected by means of an additional sensor and used to determine an accuracy estimate become.
Wie zuvor bereits angedeutet, ist es bevorzugt, wenn von dem Benutzer ein gewünschter Genauigkeitsbereich auswählbar ist. Dabei ist es besonders bevorzugt, dass falls das erhaltene Messergebnis außerhalb des Genauigkeitsbereichs liegt, dieses angezeigt wird, oder dass die Messung, falls die Genauigkeitsabschätzung außerhalb des gewünschten Genauigkeitsbereichs liegt, verweigert wird bzw. nicht angezeigt wird. Zusätzlich oder alternativ ist es realisierbar, dass die minimale und/oder maximale Messzeit durch den Benutzer vorwählbar ist.As previously indicated, it is preferred if by the user a desired one Accuracy range selectable is. It is particularly preferred that if the obtained Measurement result outside of the accuracy range, this is displayed, or that the measurement if the accuracy estimate is outside the desired accuracy range is, is denied or is not displayed. Additionally or Alternatively, it is feasible that the minimum and / or maximum measuring time pre-selectable by the user is.
Im Hinblick auf die Darstellung der Genauigkeitsabschätzung gibt es unterschiedliche Möglichkeiten. So ist es beispielsweise denkbar, die Genauigkeitsabschätzung anhand von Zahlenwerten oder symbolisch, insbesondere grafisch, zu visualisie ren. Weiterhin ist es möglich, die Genauigkeitsabschätzung als Absolutwerte oder als Prozentangaben darzustellen.in the View of the representation of the accuracy estimate it different ways. So it is conceivable, for example, the accuracy estimate based of numerical values or symbolically, in particular graphically, to visualize Is it possible, the accuracy estimation as absolute values or as percentages.
Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform der Messvorrichtung, bei der diese nicht nur in der Lage ist, Messergebnisse zu ermitteln, sondern es zusätzlich ermöglicht, die Messergebnisse, insbesondere anhand von hinterlegten oder vorgebbaren Formeln zu kombinieren, beispielsweise um anhand mehrerer Einzelmessungen eine Fläche, ein Volumen, etc. zu berechnen. Dabei ist es möglich, das mittels der Berechnung ausschließlich dieselben Messgrößen, beispielsweise Entfernungen kombiniert werden, oder aber unterschiedliche Messgrößen, wie beispielsweise gemessene Entfernungen und mit Hilfe geeigneter Sensoren gemessene Winkel. Bevorzugt sind hierzu Neigungssensoren und/oder Bewegungssensoren, etc. vorgesehen. Bei wie zuvor beschrieben ausgebildeten Messvorrichtungen, mit denen Berechnungen auf Basis derselben oder unterschiedlicher Messgrößen vornehmbar sind, ist es bevorzugt, wenn die Messvorrichtung in der Lage ist, Fehlerfortpflanzungen zu berücksichtigen und eine Gesamt-Genauigkeitsabschätzung für das Berechnungsergebnis anzugeben.Especially preferred is an embodiment the measuring device, where this is not only capable of measuring results to determine, but in addition allows the measurement results, in particular based on stored or predefinable formulas to combine, for example, on the basis of several individual measurements an area, to calculate a volume, etc. It is possible to do this by means of the calculation exclusively the same measurands, for example Distances are combined, or different measures, such as for example, measured distances and with the help of suitable sensors measured angles. Tilt sensors and / or are preferred for this purpose Motion sensors, etc. provided. Designed as described above Measuring devices with which calculations based on the same or different measurands are vornehmbar, it is preferred if the measuring device is capable of error propagation to take into account and to provide an overall accuracy estimate for the calculation result.
Wird beispielsweise ein Pixeldisplay eingesetzt, ist es möglich, beliebige Zahlen oder Prozentwerte anzugeben. Bei einer einfacheren Ausführungsform können nicht beliebige, sondern lediglich vorgegebene Genauigkeitsbereiche signalisiert, insbesondere visualisiert werden, beispielsweise indem der entsprechende Genauigkeitsbereich, beispielsweise durch eine LED markiert wird.Becomes For example, a pixel display used, it is possible, any Indicate numbers or percentages. In a simpler embodiment can not arbitrary, but only predetermined accuracy ranges be signalized, in particular visualized, for example by the corresponding accuracy range, for example by an LED is marked.
Ganz besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der das Messergebnis und die Genauigkeitsabschätzung in einem gemeinsamen Display, insbesondere in einem LCD-Display visualisierbar sind.All Particularly preferred is an embodiment in which the measurement result and the accuracy estimate in a common display, especially in an LCD display can be visualized.
Bei einer alternativen Ausführungsform sind zur Angabe des Messergebnisses und der Genauigkeitsabschätzung unterschiedliche Anzeigemittel vorgesehen, beispielsweise für das Messergebnis ein LC-Segmentdisplay und für die Genauigkeitsbereichangabe drei LEDs, mit denen eine, beispielsweise auf dem Gehäuse aufgedruckte, Genauigkeitsabschätzung markierbar ist. Zusätzlich oder alternativ können vorgegebene Angaben durch farbliche Hinterlegung oder durch eine erhöhte oder herabgesetzte Helligkeit markiert werden.In an alternative embodiment provided for indicating the measurement result and the accuracy estimation different display means, for example, for the measurement result, a LC segment display and the accuracy range indication three LEDs with which, for example, on the housing printed, accuracy estimation markable. Additionally or alternatively, given information can be marked by color deposit or by an increased or decreased brightness.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen.Further Advantages, features and details of the invention will become apparent the following description of preferred embodiments and by reference the drawings.
Diese zeigen in:These show in:
In den Figuren sind gleiche Elemente und Elemente mit der gleichen Funktion mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.In The figures are the same elements and elements with the same Function marked with the same reference numerals.
Die
Messvorrichtung
Die
Messvorrichtung
Das
Ausführungsbeispiel
gemäß
Bei
dem Ausführungsbeispiel
gemäß
In
Claims (11)
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