TW201432286A

TW201432286A - 用於校正偏差之裝置及方法

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Publication number: TW201432286A
Application number: TW102123355A
Authority: TW
Inventors: Karl Griessbaum; Juergen Haas
Original assignee: Grieshaber Vega Kg
Priority date: 2013-02-07
Filing date: 2013-06-28
Publication date: 2014-08-16
Also published as: TWI593989B

Abstract

本發明係關於一種偏差判定裝置(107)及一種用於藉由供應在一反射信號(C)之時間擴展取樣值(421b、421c、421d、421e)之一可預定義量測範圍(407、I)以外之一關斷信號(TX_On)來校正一偏差之方法，該關斷信號可至少間歇性地撤銷啟動一傳輸器器件(302)以產生在該反射信號(C)之該等時間擴展取樣值(421b、421c、421d、421e)內之一可預定義靜態範圍(408、II)，且其中藉由評估在該靜態範圍(408、II)內判定之該等時間擴展取樣值中之至少一個取樣值(421b、421c、421d、421e)，來判定該反射信號(C)之該等時間擴展取樣值(421b、421c、421d、421e)自一正常值(403)之一振幅偏差(406)之一值，且在偏差提供器件(208)之一輸出(210a、210b)處供應該值。

Description

用於校正偏差之裝置及方法

本發明係關於量測技術，舉例而言，對槽中之填充位準之量測。特定而言，本發明係關於一種偏差判定裝置、一種量測裝置、一種用於判定一偏差之方法、一種電腦可讀儲存媒體及一種電腦程式產品。

關於時間量測方法之某些應用，可出現以下情況：經選擇用於判定一回波曲線之偏差的回波曲線之一區不再免除干涉，諸如免除雜訊。在此一情形中，偏差之值被錯誤地判定且偏離真實偏差值。自此實際存在之偏差值之一偏離可導致在判定一參考線或一正常值時出現不準確或誤差。此等不準確可又導致判定與此參考線相關之一所量測值時之不準確。

在文件DE 100 44 769 A1中，闡述一種用於藉助於一信號量測距離之方法，其中由一接收器器件或由一接收器件接收一回波信號，將該回波信號與一第一參考脈衝疊加，且其中比較該回波信號與具有一第二參考脈衝之一第二參考信號以用於判定一信號過渡時間。

經常，關於用於量測填充位準之量測方法，使用必須提前判定並儲存之一參考值來校正一新讀入之曲線。一空槽可係判定此參考值所必須的，該槽必須時常人工地騰空以用於調整參考曲線。

因此，本發明之一動機可係達成對信號過渡時間之更高效量測。

因此，本發明可提供一種偏差判定裝置、一種量測裝置、一種用於判定一偏差之方法、一種電腦可讀儲存媒體及一種電腦程式產品。

根據本發明之一項態樣，可根據獨立技術方案闡述一標的物。本發明之其他例示性實施例可由於藉由附屬技術方案所闡述之標的物而出現。

一偏差判定裝置亦可適於校正一偏差。

根據本發明之一項態樣，闡述一偏差判定裝置，其可具有一取樣接收器器件或一取樣接收器件、一控制器件及一偏差提供器件。該取樣接收器器件可經設置以接收一傳輸信號之一反射信號之時間擴展取樣值。在此上下文中，該等時間擴展取樣值亦可被理解成包括已由一回波曲線之取樣值重新建構之一類比回波曲線之值。該反射信號可由複數個個別接收信號構成。該傳輸信號可由一傳輸器器件產生且發送或傳輸或發射而具有一第一循環持續時間或具有一第一振盪時間。該傳輸器器件或該傳輸器件可係在該偏差判定裝置外部操作之一組件。為控制此外部組件，該偏差判定裝置可具有一外部介面，經由該外部介面提供用於及/或來自該傳輸器器件之信號且可使用該外部介面來控制該傳輸器器件。

控制器件可經設置以控制該傳輸器器件。關於此開環或閉環控制或關於此控制或調節，該控制器件可進一步以使得其可判定該反射信號之該等時間擴展取樣值之一可預定義量測範圍或已知量測範圍之一方式設置。對該量測範圍之判定亦可包含對該量測範圍之識別。該控制器件可進一步經設置以提供在該量測範圍以外之一關斷信號。此關斷信號可至少部分地撤銷啟動該傳輸器器件以產生在該反射信號之該等時間擴展取樣值內之一可預定義靜態範圍或閒置範圍。該量測範圍可係一回波曲線之一時域或一回波曲線之一局部域，其中該時域及該局部域可變換成彼此。因此，舉例而言，一範圍可係一時間順序間隔或一局部間隔。在週期性信號之情形中可週期性地重複對應間隔。

該偏差提供器件可經設置以使得：藉由評估該等時間擴展取樣值中之至少一個取樣值(該值係已在該靜態範圍內或在該量測範圍以外判定)，其可判定一偏差之一值，特定而言一振幅偏差之值或該反射信號之該等時間擴展取樣值自一正常值、自一零值或(舉例而言)自一零振幅值之一偏離。在一項實例中，該正常值可係接收器輸出信號之一所預期振幅值、一預期值、一設定點或一所期望值，其中基本上完全不存在由傳輸信號導致之任何接收信號，此可意指一無信號空間。在一不同實例中，該正常值可係一所預期振幅值或一預期振幅值。因此，該正常值可係基本上僅係理論上預期之一值，該值並不計及由在正常條件下存在之傳輸器源導致之接收信號。來自一傳輸-接收器件本身中之干涉及因此基本上不可關斷或篩除或屏蔽之干涉之接收信號不包含於此一理論值中。

該偏差判定裝置可在其含有之該偏差提供器件之一輸出處供應依據自正常值之偏離而判定之偏差。基本上具有偏差本身或一校正值之在該偏差提供器件之此輸出處供應之信號可經由該輸出而傳送至一致動元件(舉例而言)及/或一偏差控制器件之一數位電位計。舉例而言，該偏差提供器件之一輸出可連接至一數位電位計且形成一偏差控制環路。另外或另一選擇係，該偏差提供器件之一不同輸出可連接至一數位信號處理器件。

根據本發明之又一態樣，闡述一量測裝置、一量測系統、一量測配置或一量測設置，其可包括一傳輸-接收器件及根據本發明之該偏差判定裝置。在此量測裝置中，該偏差判定裝置之該控制器件可連接至該傳輸器器件以使得(舉例而言)可自該偏差判定裝置作用於該傳輸器器件。在一項實例中，該傳輸器器件可結合複數個其他組件一起形成一感測器。特定而言，一感測器可包括一傳輸器器件。一量測裝置可含有至少一個傳輸器器件及一個偏差判定裝置。然而，該偏差判定裝置亦可操作為在該量測裝置外部之一裝置。

根據本發明之又一態樣，可闡述用於判定一偏差或一振幅偏差之一方法。可使用該方法判定之此偏差可係一取樣值或取樣振幅自一正常值之一偏離。

該方法可包括接收一傳輸信號之一反射信號之時間擴展取樣值，其中該傳輸信號及因此亦有該反射信號或接收信號由一傳輸-接收器件以一第一循環持續時間傳輸或接收。在該方法中可進一步使得：可至少間歇性地或暫時地撤銷啟動該傳輸信號之發射之一關斷信號可經提供而在該反射信號之該等時間擴展取樣值之一可預定義地指定之量測範圍以外。可藉由撤銷啟動該傳輸信號之發射而產生在該反射信號之該等時間擴展取樣值內之一可預定義靜態範圍。連同該量測範圍之該等取樣值，此靜態範圍可導致一複合反射信號，其循環持續時間包括該回波信號及該靜態信號。該量測範圍及該靜態範圍可具有虛擬邊界，該兩個範圍在該等虛擬邊界處串在一起以使得該量測範圍及該靜態範圍沿著一回波曲線之一時間軸或一局部軸週期性地交替。該等邊界可位於對應於該第一循環持續時間之一偶數倍數之點處。然而，其亦可位於任何其他點處。在一項實例中，該量測範圍與該靜態範圍藉以交替之該循環持續時間可對應於該關斷信號之一頻率。

用於判定一偏差值之方法可另外包括判定該反射信號之該等時間擴展取樣值自一正常值之偏差之一值。位於由該偏差判定裝置產生之靜態範圍內之至少一個取樣值可經確定而用於判定該偏差。可應用實際上應當導致正常值之一邊界條件。在該邊界條件之條件起效時，可藉由實際上判定反射值來判定所量測之回波曲線自待預期之回波曲線之偏離。

另外，可設想供應所判定偏差之值作為該方法之一輸出。

根據本發明之又一態樣，可指定具有一程式碼之一電腦可讀儲存媒體，該程式碼當其由一處理器執行時執行用於判定一偏差之方法。

根據本發明之又一態樣，可指定一電腦程式產品，該電腦程式產品當其在一處理器上執行時可指示該處理器執行用於判定偏差之方法。

一偏差判定裝置可能夠接收以任何形式提供之反射信號或接收信號。該反射信號最初可係由傳輸一傳輸信號之一傳輸器器件產生。舉例而言，該傳輸器器件可係以一可預定義第一循環持續時間傳輸一脈衝信號之一發送器或一傳輸器。該脈衝信號可係具有一固定或可變叢發頻率及一重複頻率與一可預定義第一循環持續時間之一叢發。在一不同實例中，該脈衝信號可係具有一重複頻率與一可預定義第一循環持續時間之一單脈衝。該偏差判定裝置可藉助於一接收器器件(舉例而言，一天線)接收該接收信號。該接收器器件可係一傳輸-接收器件之部分。該接收器器件亦可包括該取樣接收器器件。可藉助於可(舉例而言)由電子器件或由一電子系統實現之一下游評估或評估器件分析關於各別反射器之由該接收器器件接收之反射信號。

當以一第一循環持續時間發送傳輸信號時，反射信號可基本上具有相同的第一循環持續時間。可藉由來自複數個週期性重複之接收信號之反射信號之信號調節來產生該等時間擴展取樣值。用於產生該反射信號之該等時間擴展取樣值之週期性信號之數目可判定可導致該反射信號之一延長表示或一擴展表示之一時間擴展因子。

該等時間擴展取樣值可由於以一第二循環持續時間順序地取樣一週期性信號而出現。舉例而言，接收信號可係經取樣之此一週期性信號。基本上，順序取樣可不用於數位化而是用於時間擴展。因此，在一項實例中，可自該等取樣值產生一時間擴展回波曲線。

該等反射信號之該時間擴展回波曲線基本上具有週期性重複、實際上接收之回波曲線之進展或形狀。然而，可藉助於時間擴展來達成時域之一擴大，其結果係時間與距離之間的關係之一不同比例縮放變為可能。時間擴展反射信號可提供為一類比曲線。然而，在數位化之後，亦可產生此時間擴展類比反射曲線之離散值之一進展，由於此，(舉例而言)可達成該反射信號之該等時間擴展取樣值之數位信號處理。可以一第三循環持續時間取樣該時間擴展類比曲線。此取樣可導致自其產生類比時間擴展曲線之基本上相同或經移位之內插點、取樣點、支援點或節點。藉由使用具有一第三循環持續時間之一信號，可比在第二循環持續時間之情況下出現更精確或更粗略解析之內插點。

在另一實例中，可跳過重新建構一類比回波曲線之步驟，且由於順序取樣而已經存在且藉由第二循環持續時間而分隔開之內插點可用作用於數位化之開始值。

在又一實例中，該第三循環持續時間可具有與該第二循環持續時間相同之值。

該反射信號之該等時間擴展取樣值可表示一波形或一曲線進展之內插點，該等值基本上反映該反射信號之離散行為且該等內插點可具有一取樣信號之一時間間隔。舉例而言，此時間間隔或時間距離可係一第二循環持續時間。該第二循環持續時間可大於該第一循環持續時間，此意指取樣操作或取樣動作之對應高數目個重複以一經延長時間標度映射週期性重複之所接收曲線。循環持續時間之間的時間差越小，時間擴展取樣回波曲線之時間及/或局部解析度可越精細，或內插點可彼此越靠近。當基本上週期性地產生傳輸信號時，可產生一週期性運行之反射信號或一週期性進行之反射信號。

為現在達成偏差判定，所闡述之偏差判定裝置可提供產生一信號，該信號使得可關斷或撤銷啟動傳輸器達一可預定義時間。關斷或撤銷啟動傳輸器或傳輸器器件可關斷傳輸信號，藉此傳輸信號表示反射之起因。關斷信號之來源導致現有反射消逝，且在某一等待週期之後或在某一等待時間之後，基本上不存在可接收之更多反射或反射信號。若偏差判定裝置用於一位準量測儀器中，則關斷傳輸器器件可導致一槽之內部基本上無回波或無反射。因此，藉由關斷傳輸信號，偏差判定裝置可產生在時間擴展類比反射曲線中且因此亦在一對應取樣時間擴展回波曲線中之一可預定義或經定義靜態範圍。在實際上接收之反射曲線中，該關斷可以使得可在關斷時間內中斷反射之週期性信號之一方式形成一表觀。換言之，所量測之反射信號可調整至對應於實際量測環境中之靜態值之實際上量測之反射信號(穩定狀態)。又換言之，所量測之反射信號可形成瞬間振盪以達到實際上量測之反射或穩定狀態。儘管關斷傳輸信號，但在關斷傳輸信號之後存在的在穩定狀態下之此經調整之實際反射信號或實際上反射信號可按照偏差自所預期之正常值或自所期望之正常值移位。換言之，反射信號之振幅值可按照偏差值不斷地或線性地移位。因此，在關斷一傳輸器器件時，可預期一特定所接收值、一正常值或一所期望值。然而，可出現以下情況：儘管存在應當導致此一正常值之邊界條件，但不可在實際環境中判定此所預期正常值，此乃因干涉可能導致實際上量測之反射信號偏離所預期正常值。然而，若假定對接收信號之此干涉之基本上恆定重疊，則亦可假定在接通傳輸器器件時實際上接收之反射信號亦偏離待預期之無干涉反射信號。

結合所產生之反射信號且特定而言關於自其產生之反射曲線或回波曲線，「週期性」可意指自週期性地傳輸之傳輸信號產生規則回波曲線。週期性地發送之傳輸信號可又具有某一週期性。回波曲線之形狀或進展可基本上取決於信號傳播路徑之實體條件及一反射器距傳輸器器件之距離。換言之，舉例而言，此可意指，當使用一偏差判定裝置來進行一槽中或一容器中之位準量測時，週期性回波曲線之形狀或進展可取決於槽中之物件或經安裝組件及填充貨物之填充位準。舉例而言，此等經安裝組件可係安裝於一槽中之攪拌機或梯子。當隨時間標繪之回波曲線或反射信號之振幅之高度時，物件之反射係顯著的。就此而論，填充貨物可意指待在一槽中判定其填充位準之物品或材料。其可係一流體，亦即，一氣體或一液體、一固體或亦一塊狀固體。

術語「週期性信號」可意指以週期性間隔自反射信號獲取一量測範圍，在該量測範圍中評估在一填充貨物槽內部產生之一反射曲線，且儘管關斷傳輸器，但出現藉由已關斷傳輸器器件且記錄信號而產生之一靜態範圍。因此，可在其中預期且應評估反射信號之回波曲線之一區與其中應藉助於偏差判定裝置判定一量測裝置之靜態行為之一區之間出現一邊界。

在靜態階段(其係期間阻擋或不產生傳輸信號之階段)期間，應基本上摒棄藉由一所發送信號之反射產生之影響以判定接收器對接收信號之效應、影響或衝擊。反射信號之時間擴展取樣值之一曲線可具有複數個內插點。此複數個內插點可被認為係一組、一群組或一定量之內插點。在此組內插點中，靜態範圍可定義為在其中通常存在反射信號之範圍以外之一子群組或一子組鄰接內插點。歸屬於量測範圍內之該子群組內插點應形成一不同分離性子群組內插點。

一所量測回波曲線或所得回波曲線可由來自反射(亦即，所預期回波曲線)之影響與干涉影響之重疊構成。若干涉影響(特定而言一接收器之干涉影響)係已知的，則可依據所量測回波曲線而判定經干涉校正之回波曲線或基本上所預期回波曲線。由於偏差判定裝置之一取樣接收器器件在靜態時間期間亦可係作用的，因此可在無反射之影響之情況下判定在量測階段期間促成回波曲線偏離一指定所期望靜態值、正常值或一零振幅的接收器器件之影響。由於來自接收器之干涉信號或雜訊信號之影響，可關於所預期回波曲線移位實際上判定之回波曲線。該靜態範圍亦可稱為一靜態時間或靜態階段。

在一時間間隔內或在自一靜態值線性地移位一接收信號之所有振幅之一空間間隔內，一偏差(特定而言一振幅偏差)可係一基本上恆定或固定值，由於此，產生所獲取反射曲線或回波曲線自待預期之回波曲線之一誤差或一偏離。若接收信號免除干涉，則將量測待預期之回波曲線。應藉由偏差消除來近似此理想回波曲線。由於一反射信號之振幅值可經常在一笛卡爾(Cartesian)座標系統中以橫座標、以x軸或以x座標作為時間軸或局部軸來表示，因此偏差可基本上意謂著沿著縱座標之一恆定移位。因此，藉助偏差判定裝置判定此偏差或偏差值且產生一校正信號可係可能的。可提供且使用此校正信號以將所量測回波曲線近似為待預期之無干涉之回波曲線。此可使得準確量測更容易。

根據本發明之一例示性實施例，反射信號之時間擴展取樣值之時間間隔或一時間距離係一第二循環持續時間或一第三循環持續時間，其中該第二循環持續時間或該第三循環持續時間可大於該第一循環持續時間。藉以取樣一所接收回波曲線之時間間隔之選擇可導致正藉由內插點或取樣值回描之週期性地產生之回波曲線。回波曲線之回描可產生回波曲線之一時間擴展表示。該第二循環持續時間越接近於該第一循環持續時間，亦即，兩個循環持續時間之間的差越小，在時間擴展區中或在時間擴展域中可越詳細地回描回波曲線；然而，在描繪一完整回波曲線之前可需要越多循環持續時間。

根據本發明之又一例示性實施例，關斷信號或撤銷啟動信號之持續時間可對應於第一循環持續時間或週期之一整數倍數。

關斷信號之持續時間可闡述期間一傳輸器器件可不產生一傳輸信號或可不產生信號之一時域、一時間範圍或一間隔。此可導致接收靜態值。可在基本上不存在反射以使得基本上在靜態階段期間接收器器件或接收器可僅接收環境之干涉之條件下產生靜態值。舉例而言，環境影響可係接收器雜訊或環境雜訊。關斷信號之持續時間可判定時間軸上之一靜態間隔之持續時間。靜態間隔或靜態持續時間之此持續時間可變換成一局部範圍、靜態範圍。因此，在於一取樣接收器器件處施加一關斷信號期間接收之值可在靜態範圍內或靜態持續時間內。由於有限之持續時間，靜態範圍定義一時間標度之一間隔或一區段，特定而言一局部標度之一區段。由於標度之此劃分，靜態間隔可被視為由其他範圍(其可被視為在靜態間隔以外之其他範圍)環繞之相關標度之一區段。該等外部範圍可包含靜態間隔。當一傳輸器器件係作用時(即當一傳輸器器件未經關斷時)接收之所接收值可在靜態範圍以外之此等外部範圍中。當一傳輸器器件經撤銷啟動時(即當一傳輸器器件經關斷時)所接收之所接收值可在靜態範圍內。

術語「域」或「範圍」可用以闡述一時域以及一局部域，其中基本上兩個域可藉由包含一信號傳播速度、基本上光速及一時間擴展因子而轉換成彼此。

在靜態範圍以外之範圍可基本上係量測範圍。該量測範圍可闡述可係所關注以用於反射信號之量測之範圍。可根據設備實施方案或依據設備設計(舉例而言，一感測器長度、一探針長度及/或其中將使用量測裝置之應用)而指定量測範圍之長度。槽之高度或填充貨物之相對電容率(ε_r)可在應用中起作用。此外，量測範圍之長度可受一計劃安全範圍影響。該安全範圍可係在經提供以確保亦真實地獲取所有槽相關反射之量測範圍內之一範圍。在一項實例中，量測範圍可對應於一實際槽長度，亦即，變換成其中可基本上針對一指定或預定義槽高度或槽長度而預期回波信號之一局部域的一回波曲線之時域。因此，時間擴展反射信號可回描量測範圍與靜態範圍之間的一改變，其中兩個範圍之間的介接或過渡可稱為一邊界或範圍邊界。

因此，自一量測範圍開始，當被視為在一時域中時可在一量測範圍之後定位一靜態範圍。該靜態範圍可沿著一局部軸進一步遠離一傳輸器器件。其可使得不在範圍邊界處立即開始偏差判定而是最初可在判定偏差值之前等待一可判定時間或一安全間隔。然而，由於順序取樣，安全間隔可變得顯著短於已使用非時間擴展信號之情況。

安全間隔可經選擇為極短。在一項實例中，1m或一對應變換時間週期之一靜態範圍可係選擇安全間隔或安全範圍之短長度之結果而與量測範圍之長度無關。以下情況可被視為本發明之一態樣：形成產生一關斷信號之一偏差判定裝置，該關斷信號導致或造成針對1m或小於1m之偏差判定之一靜態範圍之一長度。量測範圍之長度可係可變地調整。在一不同實例中，靜態範圍之長度可係1m或2m或介於1m與2m之間的任何其他值。

因此，並非必須附加或跟隨取決於量測範圍之靜態範圍，此乃因若撤銷啟動傳輸器則靜態位準可基本上立即接著發生。量測範圍及靜態範圍之長度可係彼此獨立地指定。可出現使反射衰減之某一週期，此乃因非時間擴展反射信號通常必須在複數個第一循環持續時間內衰減或減弱。因此，藉由取樣而產生之時間擴展反射信號需要相同時間來衰減，其中由於時間擴展，相對於其中存在靜態位準之時間或其中存在量測範圍之時間，此衰減時間係可忽略地小或極小。舉例而言，由於時間擴展，衰減時間係幾微秒而針對量測範圍或靜態範圍之時間可介於1毫秒與100毫秒之間的範圍內。

根據本發明之又一例示性實施例，可預定義量測範圍可取決於一槽高度。

為能夠計及一可變槽高度，偏差判定裝置可提供一使用者可藉以指定並調整槽高度之一設定器件。可根據應用情形而變化但基本上可對應於槽高度或一對應比較值之所關注之量測範圍亦可經由此設定器件來指定。控制器件可包括此設定器件。

根據本發明之又一例示性實施例，偏差判定裝置及特定而言其偏差提供器件可以如下之一方式設置：藉由平均化在偏差提供器件中自靜態範圍內判定之複數個取樣值來計算反射信號之時間擴展取樣值自正常值之偏差之值。存在時間擴展取樣值自正常值之一偏差。

在靜態範圍內，關於一高可能性程度可假定，一量測範圍之先前產生之反射之所有影響已衰減至使得其可不再對偏差之判定具有任何效應之一程度。藉由對時間點、靜態範圍內之偏差判定之時間或位置之此選擇來實施準確偏差判定可係可能的。靜態範圍可係在週期性反射曲線或回波曲線內之任何位置處並且以任何間隔長度藉由在此間隔內撤銷啟動傳輸器器件而產生。根據本發明之又一態樣，在量測範圍結束以後直接選擇靜態範圍。

根據本發明之又一例示性實施例，偏差判定裝置可具有一選擇器器件，該選擇器器件經設置以使得其在該選擇器器件之一第一輸出處供應出現在量測範圍內之一時間擴展取樣值。且另外，該選擇器器件可經設置以使得其經由該選擇器器件之一第二輸出將在靜態範圍內判定且因此位於量測範圍以外之至少一個取樣值供應至偏差提供器件。

藉助此一選擇器器件，取決於一切換狀態而將反射信號之所接收值轉送至偏差判定裝置之不同信號處理器件可係可能的。

舉例而言，可在一第一切換狀態中將在量測範圍內判定之反射值或取樣值轉送至一偏差校正器件，可經由該偏差校正器件直接提供所接收信號值作為一實際上判定之所量測值。所接收信號值亦可在偏差校正器件中免除偏差，且在一偏差校正之後提供為一經校正回波曲線。當供應該經校正回波曲線時，可提供偏差判定裝置以判定一偏差校正是否係必須的，且若其係必須的，則包含偏差值。若無此偏差校正係必須的，則可直接提供所接收回波曲線。由於自一參考信號或傳輸信號與自反射信號判定之填充貨物表面之反射的位置之間之一時間或距離的判定，可自經校正回波曲線提供表示一距離或一填充位準之一所量測值。

在切換至一第二切換狀態之後，該選擇器器件可將在一靜態範圍期間或在一靜態範圍內接收之值轉送至該偏差提供器件。該偏差提供器件可自靜態範圍內之值判定當前偏差值，且可使此當前偏差值可用於(舉例而言)該偏差校正器件。在第二切換狀態中，可藉助於在一較長時間週期內平均化以增加準確度來判定一平均偏差值。

因此，該選擇器器件可達成反射信號之分類。由於第一切換狀態而將在量測範圍內出現之反射信號的取樣值轉送至該偏差校正器件。可將已在靜態範圍內接收之取樣值轉送至該偏差判定器件。因此，可將一循環持續時間內之反射信號之取樣值的總集劃分成靜態範圍之取樣值子組及量測範圍之取樣值子組。特定而言，該選擇器器件可藉助於切換而確保量測範圍與靜態範圍之間之範圍邊界的規範。關於範圍邊界之此規範，該選擇器器件基本上可耦合至亦可產生用於傳輸器器件之關斷信號的控制器件。

根據本發明之又一例示性實施例，該偏差提供器件可經設置以使用反射信號之時間擴展取樣值自一正常值之偏差或偏離之經判定值，在取樣反射信號之前或在數位化反射信號之前，對反射信號進行偏差校正。另一選擇係或對其進行補充地，該偏差提供器件可經設置以使用偏差之經判定值，在數位化反射信號之後，對反射信號進行一偏差校正。為區別於出於時間擴展之目的而進行之取樣，出於數位化之目的而對反射信號進行之取樣可稱為A/D(類比/數位)轉換或數位化。可針對數位化使用具有第三循環持續時間之一取樣信號。用於數位化之第三循環持續時間可等於針對時間擴展之取樣之第二循環持續時間，或可與其不同。

在數位化反射信號之前，可存在時間擴展反射信號作為一基本上類比反射信號或作為一類比回波曲線。

在數位化之後，舉例而言，藉助於一類比/數位轉換器(A/D轉換器)，類比時間擴展回波曲線之離散值可闡述一離散時間擴展回波曲線。不同於類比值，可藉由藉助於一數位信號處理器件進行計算來校正離散回波曲線之離散值。舉例而言，可針對此計算使用一微處理器及若干數位信號處理方法。

類比側上(亦即，在數位化回波曲線之前)之一偏差校正可係可能藉助硬體設備(諸如，舉例而言一類比致動元件或一數位電位計)。一類比校正亦可與一數位校正組合以對待校正之反射信號具有一較佳影響。

根據本發明之又一例示性實施例，該偏差判定裝置可包括一偏差校正器件，其中該偏差校正器件經設置以校正反射信號之時間擴展取樣值以提供藉由偏差之值校正之一經干涉校正之反射曲線或一經干涉校正之回波曲線。可藉由校正或清理回波曲線中之干涉來近似理想的無干涉回波曲線。在此上下文中，「校正」亦可意指「清除」或「清理」。

根據本發明之又一例示性實施例，該偏差判定裝置可包括一撤銷啟動器件。舉例而言，該撤銷啟動器件可使得一使用者能夠在任何時間點處(舉例而言，甚至在量測範圍內)傳輸關斷信號。因此，該撤銷啟動器件可覆寫該控制器件。

換言之，該撤銷啟動器件可使得其可能能夠立即執行一偏差量測，而不管是否已經達到回波曲線內之量測範圍之結束。

根據本發明之又一例示性實施例，可藉由順序取樣及/或藉由數位化來產生反射信號之時間擴展取樣值。順序取樣可對應於執行一交叉相關。

時間擴展取樣值之產生基本上可發生在兩個階段中。在一第一階段中，一時間擴展類比反射信號或一時間擴展類比回波信號可藉助於交叉相關或順序取樣自一週期性類比反射曲線產生。然後，可在一第二階段中使用一A/D轉換器來離散化或數位化此時間擴展類比回波信號。因此，反射信號之時間擴展取樣值然後係可用的。在一項實例中，該偏差判定裝置可具有用於根據此兩階段程序而產生時間擴展取樣值之一器件。然而，亦可由一外部傳輸器器件提供時間擴展取樣值。

根據本發明之又一例示性實施例，該量測裝置可係選自由以下各項組成之群組之一量測裝置：一位準量測儀器、一極限位準量測儀器、一時域反射計、一反射量測儀器及基於導引微波原理之一量測儀器。

一電腦可讀儲存媒體可係一軟磁碟、一硬磁碟、一USB(通用串列匯流排)儲存媒體、一RAM(隨機存取記憶體)、一ROM(唯讀記憶體)及一EPROM(可抹除可程式化唯讀記憶體)。諸如網際網路之一通信網路亦可被視為可達成程式碼之上載或下載之一電腦可讀儲存媒體。

因此，本發明論及一種實施將一週期性地接收之回波曲線變換成一時間擴展範圍且產生一靜態範圍之構想之裝置。由於時間擴展，可利用一適合範圍，其中可關斷一傳輸器且其中可預期反射信號已極快速地衰減以藉助一主動接收器或藉助一主動接收器裝置或藉助一主動接收器器件判定一偏差值。此偏差值可適於移位所接收之受干涉影響之回波曲線以使得其近似一所期望回波曲線。若已藉助一基本上無干涉或理想之接收器器件接收反射信號，則將出現此所期望回波曲線。當判定所期望回波曲線或經干涉校正之回波曲線時，可考量一所接收靜態值自一所期望靜態值、自一所預期理想值或自一正常值之移位。換言之，可在靜態範圍期間量測實際上量測之靜態反射曲線自待預期之所期望靜態曲線之偏離。該所期望靜態曲線可係提前已知其形狀、進展或特性之一曲線。舉例而言，已知可被認為係一所期望靜態曲線之一零振幅曲線之形狀，且該形狀反映所預期回波形狀，此乃因其係在不存在任何反射信號或接收信號時或在一經關斷傳輸器之情況下出現。含有反射之一回波曲線可不適合作為一所期望靜態曲線。因此，一空槽之一反射曲線不應用作一參考曲線或所期望靜態曲線。而是，該所期望靜態曲線應在已知邊界條件下具有一基本上恆定形狀，以使得基本上可假定，在設定邊界條件之後，將產生所預期形狀且自該所預期形狀之任何偏離將表示一干涉。

應注意，已參考不同標的物闡述了本發明之不同態樣。特定而言，已參考裝置技術方案闡述了某些態樣，同時已參考方法技術方案闡述了其他態樣。然而，一專家可自上述說明及以下說明推斷出，除屬於一個標的物類別之特徵之任何組合以外，除非另外闡述，否則將如藉由本文所揭示而考量指代不同標的物類別之特徵之間的任何組合。特定而言，應揭示器件技術方案之特徵與方法技術方案之特徵之間的組合。

100‧‧‧槽

101‧‧‧填充貨物

102‧‧‧傳輸-接收器件/感測器/發送-接收器件

103‧‧‧傳輸信號/脈衝式傳輸信號

103'‧‧‧傳輸信號/脈衝式傳輸信號

104‧‧‧槽底部

105‧‧‧填充貨物表面

106‧‧‧參考線

107‧‧‧偏差判定裝置/微控制器μC/微處理器μC/μC/處理器/微控制器

108‧‧‧介面/標準介面/外部介面

109‧‧‧量測配置/量測設置/量測器件

110‧‧‧天線

110'‧‧‧耦合器件

130‧‧‧傳輸信號

201‧‧‧引線/連接/第一連接/回饋連接/回饋引線

202‧‧‧引線/連接/第二連接/控制連接/信號引線/介面

203‧‧‧引線/連接/輸入/輸入連接/輸出引線

204‧‧‧取樣接收器器件

205‧‧‧選擇器器件/分段器件/分離器件

206‧‧‧控制器件/取樣控制器件/取樣控制器

207a‧‧‧第一輸出

207b‧‧‧第二輸出

208‧‧‧偏差提供器件

209‧‧‧偏差校正器件

210a‧‧‧第一輸出

210b‧‧‧第二輸出

211‧‧‧平均化器件/平均器件

212‧‧‧最終處理器件/所量測值判定器件

213‧‧‧輸出

214‧‧‧撤銷啟動器件

301‧‧‧數位電位計

302‧‧‧傳輸器/傳輸器部分

303‧‧‧類比/數位轉換器/第一類比/數位轉換器/取樣器件

304‧‧‧儲存器件

305‧‧‧傳輸與接收分離器/傳輸-接收分離器

306‧‧‧雙向輸入與輸出

307‧‧‧輸出

308‧‧‧混合器/相關器/取樣器

309‧‧‧本地振盪器(LO)

310‧‧‧混合器輸出

311‧‧‧放大器/放大器器件

312‧‧‧引線

313‧‧‧連接

314‧‧‧虛擬邊界

320‧‧‧引線/回饋引線

400‧‧‧所接收之反射曲線

401‧‧‧時間標度

402‧‧‧時間擴展反射信號

403‧‧‧橫座標/正常值/零振幅值

404a‧‧‧反射信號/回波信號/回波曲線

404b‧‧‧反射信號/回波信號/反射曲線/回波曲線

404c‧‧‧反射信號/回波信號/反射曲線/回波曲線

405‧‧‧邊界/關斷時間點

405'‧‧‧變換邊界/邊界

406‧‧‧偏差值

407‧‧‧回波曲線/實際量測信號/取樣範圍

408‧‧‧偏差曲線/短範圍

409b‧‧‧取樣值

409c‧‧‧取樣值

409d‧‧‧取樣值

409e‧‧‧取樣值

409f‧‧‧取樣值

410‧‧‧控制範圍

420‧‧‧縱座標

421b‧‧‧取樣值/時間擴展取樣值/取樣點

421c‧‧‧取樣值/時間擴展取樣值/取樣點

421d‧‧‧取樣值/時間擴展取樣值/取樣點

421e‧‧‧取樣值/時間擴展取樣值/取樣點

421f‧‧‧取樣值

501‧‧‧脈衝產生器

502‧‧‧時脈振盪器/振盪器

700‧‧‧接通/關斷切換器件/開關

A‧‧‧類比回波曲線/類比反射信號

B‧‧‧類比回波曲線/時間擴展信號/回波曲線

C‧‧‧經取樣曲線/經取樣時間擴展回波曲線/反射信號/離散曲線/經離散化接收曲線

h‧‧‧槽高度

t1‧‧‧第一循環持續時間/第一循環/循環

t2‧‧‧第二循環持續時間/時間間隔

Tx_On‧‧‧控制信號

I‧‧‧量測範圍/回波範圍/觀察週期

II‧‧‧反射範圍/靜態範圍

將在下文中參考各圖闡述本發明之其他例示性實施例。

圖1展示根據本發明之一例示性實施例之用於藉助一傳輸信號之自由場傳播進行位準量測之一量測配置或一量測設置。

圖1a展示根據本發明之一例示性實施例之用於藉助根據導引微波原理傳播之一傳輸信號進行位準量測之一量測配置或一量測設置。

圖2展示根據本發明之一例示性實施例之偏差判定裝置之一方塊圖。

圖3展示根據本發明之一例示性實施例之包括一傳輸-接收器件及一偏差判定裝置之一量測裝置之一方塊圖。

圖4展示根據本發明之一實施例之一反射信號之時間擴展取樣值之產生之一示意性表示。

圖5展示根據本發明之一例示性實施例之一傳輸-接收器件之一方塊圖，其中可藉由撤銷啟動一振盪器來關斷該傳輸-接收器件。

圖6展示根據本發明之一例示性實施例之一傳輸-接收器件之一方塊圖，其中可藉由撤銷啟動一脈衝產生器來關斷該傳輸-接收器件。

圖7展示根據本發明之一例示性實施例之一傳輸-接收器件之一方塊圖，其中可藉助於一接通/關斷切換器件關斷該傳輸-接收器件。

圖8展示根據本發明之一例示性實施例之用於判定一偏差之一方法之一流程圖。

圖9展示根據本發明之一實施例之用於判定一偏差之一方法之又一流程圖。

圖中之圖解說明係示意性的且並不按比例。在圖1至圖9之以下說明中，相同參考編號用於相同元件或彼此對應之元件。

圖1展示根據本發明之一例示性實施例之用於位準量測之一量測配置109或一量測設置109。關於位準量測，應在一槽100中儘可能準確地判定填充貨物101之位準。在此情形中，槽100具有基本上平行於信號傳播方向而量測之一高度h。可影響反射行為之經安裝組件(圖1中未展示)可存在於槽中。為判定高度h，由一傳輸-接收器件102或一感測器102產生一傳輸信號103，該信號係沿與傳輸-接收器件102相對之一槽底部104之方向傳輸且在槽底部104上或當存在填充貨物101時在填充貨物表面105上發射。經反射信號由具有一傳輸與接收分離器305及/或一傳輸器302之傳輸-接收器件102接收且被進一步處理。傳輸器之關斷應理解為意指關斷傳輸-接收器件102之傳輸器部分302。藉助傳輸-接收器件102之接收器部分接收一信號仍應係可能的。在進一步處理期間，依據量測器件109中之經傳輸信號及經反射信號之經判定過渡時間而判定反射器距傳輸-接收器件102之一參考線106之一距離或填充貨物表面105或槽底部104距該參考線之距離。可藉由傳輸-接收器件102之安裝位置且特定而言藉由天線110之安裝位置來判定該參考線。

然而，在接收到反射信號時，可能由於環境影響而以導致對其添加或施加一誤差值之一反射信號之一偏差之形式出現干涉。由於偏差，所量測反射信號不對應於所預期反射信號而是對應於基本上移位恆定偏差值之一反射信號。待使用偏差判定裝置107來補償自一參考值之此移位、偏離或偏差。舉例而言，該參考值可係一零振幅而且亦係待預期之回波曲線。為補償偏差，偏差判定裝置107判定偏差值且採取偏差校正。該偏差校正可具有基本上定義接近於所預期之期望反射信號之一反射信號之效應。傳輸-接收器件102經由一介面108連接至偏差判定裝置107且其一起形成量測系統109或量測裝置109。偏差判定裝置107與傳輸-接收器件102之間的連接係(舉例而言)經由一場匯流排介面、經由一I²C(內部積體電路)、經由一SPI(串列周邊介面)或經由另一串列或平行介面而形成。

即使在圖1中，偏差判定裝置107亦表示為在傳輸-接收器件102外部之一裝置，偏差判定裝置107亦可整合於傳輸-接收器件102中。藉由提供一標準介面108，偏差判定裝置107亦可改裝於現有傳輸-接收器件102或感測器102中以亦達成已經安裝之傳輸器器件中之偏差校正。

一偏差通常表示一所期望值之一曲線或特性曲線之一移位之一值。在一回波曲線或反射信號之偏差校正之目前情形中，一偏差意欲闡述基本上在無干涉之情況下判定之一回波曲線與在計及干涉之情況下判定之一回波曲線之間的一振幅偏離或一差。回波曲線或反射信號之一偏差移位亦可由於諸如溫度波動(舉例而言，絕對溫度)等物理影響、由於電磁干擾、由於接收電子器件之設置及由於對應雜訊影響而出現。此等影響可具有對信號之傳輸路徑以及對接收電子器件兩者之一效應。

圖1a展示使用導引微波原理來進行填充位準量測之一量測配置。此量測配置之設置基本上對應於來自圖1之量測配置109之設置。使用經設置以將傳輸信號103’耦合至導引件130之耦合器件110’、耦入器件110’或射出器件110’替代天線110。導引件130可組態為一條狀探針、一金屬索、一桿、一波導或一同軸纜線。信號103’沿著導引件130而非在自由場中傳播。針對關於來自圖1之自由場傳播之量測設置之說明對應地適用於使用導引微波原理之來自圖1a之量測設置，即使僅在說明中論述自由場傳播亦係如此。

藉由干涉產生之偏差應經補償或校正，此乃因其可導致對系統敏感度之一限制。系統敏感度係藉由仍待偵測之最小回波而指定。在此情形中，一回波係指回波曲線之一所接收振幅沿其中表示回波曲線之一座標系統之縱座標之方向自一指定參考值或正常值之一偏移。舉例而言，參考值係一零振幅且可與座標系統之橫座標403重合。正常值可定義為將在所有或任何干涉不存在之情況下及在接收器不接收任何接收信號之情況下達到或調整之彼振幅值。

由於偏差可導致自正常值之一偏離且偏差(舉例而言由於可按時間順序改變之變數)在溫度波動時本身可係時間相依的，因此過大之一偏差可識別為一回波且在其中不存在回波之一個情形中亦可導致對一回波之偵測及因此量測器件109之一錯誤輸出。

當系統敏感度係由仍待偵測之最小回波指定時，一回波信號之一偏差可導致一誤解，此乃因經常出於回波偵測之目的而使一偵測曲線蓋過回波曲線。偵測曲線可以諸多不同方式(例如，作為平行於x座標延伸之複數個直線、其他上升或下降直線、單個或多個曲線功能)產生或可自儲存於某一點處之一回波曲線產生。舉例而言，可藉由量測一空槽中之一回波曲線來判定所儲存回波曲線，其中可將諸如一高通、低通或帶通濾波器等濾波器方法應用於一回波曲線以形成所儲存回波曲線。

偵測曲線亦可係充當用於回波之偵測之一臨限值曲線之一高度抽象回波曲線。此曲線可經放置而越接近於所期望回波曲線(亦即，越佳地可判定具有低偏差之一回波曲線)，仍可偵測之回波越小。

此偵測曲線越接近於回波曲線之靜態值，可偵測越多回音且系統變為對回波之偵測越敏感。當選擇偵測曲線時，嘗試使所預期回波曲線與偵測曲線之間的最小距離維持可能。曲線之間的距離係偵測臨限。此被選擇得越低，仍可記錄或暫存之回波越小。舉例而言，該偵測臨限可具有5mV之一值。在其中基本上根本不存在干涉之一個情形中，偵測曲線可甚至與正常值曲線或甚至與一零線一致且可係一直線。此意指自一回波曲線中之零線識別之每一偏離可解譯為一回波。然而，經常，偵測曲線基本上係平行於正常值曲線或零振幅之一線，此乃因基本上可始終存在某些移位。因此，直至回波具有高於偵測曲線之一高度或信號振幅才偵測該等回波。由於可出現關於一回波曲線之正偏移及負偏移，因此在必要時使用兩個偵測曲線(一個高於正常值曲線且一個低於正常值曲線)且此等曲線基本上闡述關於正常值曲線之一容限範圍。偵測曲線可劃分成具有不同偵測臨限之各種區域。舉例而言，可在短範圍中設定比在長範圍中高之一臨限。短範圍可位於遠離參考線106最多0.5m處。偵測曲線與無干涉之回波曲線之間的距離由待在經判定之回波曲線上預期之一偏差指定。偏差變得越小，無干涉之回波曲線與偵測曲線之間的距離越小。距離越小，亦即，待預期之偏差由於(舉例而言)其將被校正而越低，總體系統之敏感度越高。

圖2展示根據本發明之一例示性實施例之偏差判定裝置107之一方塊圖。偏差判定裝置107具有一外部介面108，其可連接或係連接至一傳輸-接收器件102(圖2中未圖解說明)。舉例而言，介面108包括提供一連接設施至傳輸-接收器件102之三個引線201、202、203。介面108展示一第一連接201，可經由第一連接201將用於補償由偏差判定裝置107判定之一偏差值之一校正值供應至一致動元件。舉例而言，此致動元件可係可用於一類比回波曲線B之偏差控制或偏差校正之一數位電位計。介面108亦包括一第二連接202，可經由第二連接202藉助一傳輸-接收器件102更換具有名稱Tx_On之一控制信號，可取決於使傳輸器302接通及/或關斷之該信號之定義而使用該信號。因此，可經由此介面202將用於產生靜態範圍之關斷信號供應至傳輸-接收器件102。

介面108亦包括經設置作為一輸入之一第三連接。輸入203連接至取樣接收器器件204。經由取樣接收器器件204，可由偏差判定裝置107接收或讀取回波曲線(亦即，舉例而言反射信號之時間擴展取樣值)以及偏差曲線兩者。

介面108之連接201、202、203可實現為單獨引線或藉助於一匯流排協定之虛擬通道。取樣接收器器件204可具有藉由控制器件206、取樣控制器件206或取樣控制器206驅動之選擇器器件205。選擇器器件205具有第一輸出207a及第二輸出207b。在一第一切換狀態中，選擇器器件205可經由第一輸出207a供應在量測範圍內之回波曲線之取樣值。在一第二切換狀態中，選擇器器件205可經由第二輸出207b使得在靜態範圍內之回波曲線之取樣值可用。

經取樣之整個回波曲線或整個反射曲線具有兩個範圍。一方面，整個反射曲線具有含有關於現有反射信號之所量測反射值之量測範圍。另一方面，整個反射曲線具有偏差範圍、靜態範圍或闡述為可闡述在關斷傳輸-接收器件102及特定而言傳輸-接收器件102之一傳輸器部分時記錄之整個反射曲線之部分之偏差曲線之一範圍。切換狀態之間的轉變可係與量測範圍和靜態範圍之間的範圍邊界同步。

偏差曲線可經由第二輸出207b傳遞至偏差提供器件208。回波曲線或量測範圍可經由第一輸出207a傳遞至偏差校正器件209。因此，選擇器器件205允許將所有反射信號分段成回波曲線及偏差曲線以及待傳遞至不同信號處理器件之不同範圍。回波曲線包括存在於量測範圍內之取樣值之子組。偏差曲線包括存在於靜態範圍內之取樣值之子組。因此，藉助選擇器器件205可確保基本上僅使得已在期間關斷傳輸器之一區域或一時間間隔中記錄或接收之彼等取樣值可用於偏差提供器件208。分段器件205、分離器件205或選擇器器件205可進一步確保基本上僅將當傳輸器器件亦係作用時且當因此待在槽內部預期回波及反射信號時判定之彼等取樣值供應至偏差校正器件209。

偏差提供器件208亦可闡述為偏差判定器件208。偏差提供器件208可基於所接收偏差曲線自一正常值之偏離或基於靜態範圍之取樣值自一正常值之偏離而判定偏差值。特定而言，偏差提供器件208可供應用於一數位或計算偏差校正之一偏差值以及用於一類比偏差校正之一偏差值。

可經由偏差提供器件208之第二輸出210b經由介面108之連接201將用於類比偏差校正之一信號供應至類比側上之傳輸器器件(圖2中未圖解說明)之一致動元件。因此，第二輸出210b在藉助A/D轉換器進行數位化之前或在類比側上供應用於偏差校正之一信號。

可判定一數位偏差值以用於一數位偏差校正。可經由偏差提供器件208之第一輸出210a將數位偏差值供應至偏差校正器件209。偏差校正器件209可使用數位偏差值(亦即，在傳輸器係作用之情況下藉由偏差之值)來校正所接收回波曲線(亦即，量測範圍內之反射信號之取樣值)且將其傳遞至平均化器件211。第一輸出210a處之信號用於數位偏差校正，舉例而言藉由一處理器。平均化器件211判定藉由偏差校正之回波曲線之一平均值作為一總體平均值，亦即，可經由複數個量測判定一平均回波曲線。為判定總體平均值，平均化過去回波曲線之取樣值與在每一情形中同一位置處之當前回波曲線之取樣值。將此平均回波曲線傳遞至最終處理器件212，且然後最終處理器件212依據經判定回波值而計算針對填充貨物表面及自此一所量測值之一距離值(舉例而言，一填充位準)。舉例而言，填充位準可係填充貨物表面105距參考線106之距離且可經供應用於在偏差判定裝置107之輸出213處進行進一步處理。為判定該距離，傳輸信號130及特定而言傳輸信號130之時間點或發射點可用作一參考信號。

為在撤銷啟動傳輸器302時判定偏差，在偏差提供器件208中發生在靜態範圍II內判定之複數個取樣值之算術平均值之計算以用於判定偏差。

圖3展示根據本發明之一例示性實施例之包括一傳輸-接收器件102及一偏差判定裝置107之一量測器件109之一方塊圖。偏差判定裝置107在圖3之實例中實施為在其上執行一電腦程式產品之微控制器μC 107。然而，偏差判定裝置107亦可實施為(舉例而言)呈一FPGA(場可程式化閘陣列)之形式之一硬體總成或一微控制器與一硬體總成之一組合。經由具有至致動元件301之回饋連接201及經由其將控制信號Tx_On供應至一傳輸器302之控制連接202之介面108，可在量測系統109之組件偏差判定裝置107與傳輸-接收器件102之間建立一連接。介面108亦具有輸入連接203，經由輸入連接203更換由類比/數位轉換器303判定之反射信號C之取樣值，該等值已由傳輸-接收器件102，特定而言由一對應接收器部分及A/D轉換器303判定。偏差判定裝置107可具有用於儲存回波曲線或偏差曲線且特定而言用於儲存經判定偏差值之儲存器件304。

偏差判定裝置107使得一經判定量測值可用於經由偏差判定裝置107之輸出213進行進一步處理。

由傳輸器302產生之高頻(HF)傳輸信號經由引線312轉送至傳輸-接收分離器305且經由其雙向輸入與輸出306轉送至天線110或耦合器件110’(圖3中未圖解說明)。傳輸信號103及103’分別如圖1及圖1a中所圖解說明而藉由天線110或耦合器件110’沿反射表面或複數個反射表面之方向傳輸。亦經由天線110或耦合器件110’，經由傳輸-接收分離器305(舉例而言，其可係一循環器裝置或一定向耦合器)在傳輸-接收分離器305之一輸出307處接收並供應一經反射信號作為一類比回波曲線A或作為類比反射信號A。類比回波曲線A關於對應於藉以傳輸傳輸信號103之循環持續時間之一循環持續時間t1係基本上週期性的。將類比回波曲線A供應至混合器308、相關器308或取樣器308，其中藉助於一本地振盪器(LO)309，以使得形成一時間擴展類比回波曲線B之一方式對類比回波曲線A進行取樣。可使用一順序取樣之方法來產生時間擴展類比回波曲線B。可經由混合器輸出310將類比與時間擴展回波曲線B傳遞至放大器311。取樣器308、本地振盪器309及放大器311一起形成傳輸-接收器件102之接收器器件之一核心。

藉助於控制信號Tx_On，經由信號引線202驅動或控制傳輸器302以使得針對一可預定義靜態範圍防止傳輸信號103之發射。此在接收曲線A中之結果係對應於傳輸信號之接通及關斷而出現週期性回波信號或出現通常持續達複數個循環持續時間t1之一靜態信號。由於取樣器308中之時間擴展，結果係一時間擴展週期性接收曲線B，然而在時間擴展週期性接收曲線B中，靜態信號(現在由於時間擴展方法)僅持續達接收曲線B之循環持續時間之一分率。此意指經由連接313在類比/數位轉換器303處提供由回波曲線及偏差曲線構成之一組合曲線作為放大器器件311之輸出。類比/數位轉換器303可被視為一面向類比側之傳輸-接收器件102與一面向數位側之偏差判定裝置107之間的一虛擬邊界314。類比/數位轉換器303取樣所接收之時間擴展類比反射曲線、將其數位化且使得一經離散化接收曲線C可經由偏差判定裝置107處之輸出引線203使用。因此，偏差判定裝置107之輸入203獲得由傳輸-接收器件102記錄之反射信號之時間擴展取樣值。

圖4藉助於時序圖展示根據本發明之一實施例之用於產生反射信號之時間擴展取樣值之一方法之各種步驟之一示意性表示。圖解說明所接收之反射曲線400、A可如何以使得其可用以判定一偏差值之一方式來處理。由於一脈衝形傳輸信號103之週期性發射，產生一對應週期性類比反射信號A、400。由於在一觀察週期I或量測範圍I期間接收之可預定義數目個反射信號404a、404b、404c連結在一起而出現信號之週期性。傳輸信號103之第一循環持續時間t1因此產生具有第一循環持續時間t1之一週期性反射信號。在傳輸-接收分離器305之下游之在圖3中以A指示之位置處產生類比反射信號A、400。類比反射信號A經由時間標度401標繪為橫座標。由於一槽100內部之波動或變化之填充位準或其他影響，每一回波信號404a、404b、404c之形狀可係在每一循環t1內稍微不同。然而，由於至少在某一較長時間間隔內與填充位準之一改變之持續時間相比的一單個循環t1之短持續時間，反射曲線400表示一基本上恆定回波信號以使得可在間隔I期間至少大致上談及一週期性信號。

藉助於使用一本地振盪器309以一第二循環持續時間t2操作且以此第二循環持續時間t2取樣類比反射信號400之混合器308，按照第一循環t1確切地產生一個取樣值409b、409c、409d、409e、409f。另外，由於第二循環持續時間t2大於循環持續時間t1，因此取樣信號按照第一循環沿著反射曲線400行進。針對反射曲線404b存在取樣值409b，針對反射曲線404c存在取樣值409c，針對反射曲線404d存在取樣值409d或通常針對第一循環持續時間t1之每一反射曲線確切地存在一個相關聯之取樣值，直至已針對一整個循環t1產生取樣值409b、409c、409d、409e、409f。一時間擴展反射信號402、B之一時間擴展類比反射曲線402、B由具有一時間間隔t2之取樣值409b、409c、409d、409e、409f重新建構。舉例而言，此一類比時間擴展反射曲線402可在取樣之後由於低通濾波而出現。經重新建構之類比時間擴展反射曲線可在相關器308之下游於圖3中由字母B指示之位置處獲得。反射曲線402、B係量測曲線A 404a、404b、404c之個別循環持續時間t1之一時間擴展複本或表示。圖4中，在一座標系統中表示回波曲線B、402，該座標系統表示以毫秒為單位之時間t(如橫座標403)或以米為單位之距離。縱座標420以單位「伏特」記錄反射信號B、402之振幅值，舉例而言，作為電壓或電場強度。

由於類比回波曲線A基本上係具有循環持續時間t1之一週期性信號，且由於已經產生之曲線B自曲線A時間擴展，因此回波信號A之時間擴展類比表示B已具有一週期性形狀或進展。換言之，在類比回波曲線A之週期性形狀內，可判定一量測範圍I，其特徵在於：在曲線B之量測範圍I以第二循環持續時間t2進行取樣期間，一個別曲線404a、404b、404c之一波形、一形狀或進展基本上表示為時間擴展曲線B。由於週期性，若非藉助於控制器件206而產生靜態範圍II，則量測範圍I本身將週期性地重複。回波曲線B具有包含量測範圍I之持續時間或時間間隔及靜態範圍II之持續時間或時間間隔之一循環持續時間。圖4僅圖解說明週期性信號B、402之一單個循環，此乃因該信號經循環地覆寫以使得能夠顯示於一螢幕上、使得能夠儲存於一儲存器件中或使得能夠進行評估。

偏差判定裝置107允許在量測範圍I或量測間隔I終止之後(亦即，在可預定義數目個第一循環持續時間t1之後)將於一時間405處產生一關斷信號以關斷週期性地傳輸之傳輸器302。在時間擴展回波曲線402中，邊界405表示為變換邊界405’。當在一項實例中週期性地發生關斷時，由範圍I及II構成之所得信號亦可稱為一週期性信號。其後，關斷傳輸器302之週期數目取決於待記錄或待暫存之取樣範圍。待記錄之取樣範圍取決於量測範圍I，且可(舉例而言)與槽之高度有關。

藉由中斷傳輸器302來產生期間基本上可不接收反射信號之一靜態範圍II。靜態範圍II之時間持續時間或長度經判定以使得在此時間期間基本上所有現有回波皆已衰減。靜態範圍II之持續時間可經選擇以使得記錄(舉例而言)1m之一範圍。因此，判定各自具有欲針對靜態範圍II等待之持續時間t1之循環持續時間之數目。當計算欲等待之循環持續時間t1時，靜態範圍II可選擇為第一循環持續時間t1之一偶數倍數。隨量測範圍I出現之靜態範圍II人工地中斷實際上係週期性信號A之內容。因此，信號A可基本上僅被視為量測範圍I之週期性。然而，順序取樣適用於整個信號A，亦即，量測範圍I及靜態範圍II。

在靜態範圍II內接收且偏離正常值之信號值基本上來源於干涉且定義一偏差406或一振幅偏差406。偏差406具有類比時間擴展曲線B之信號值相對於一正常值之一偏離之效應(特定而言亦在靜態範圍II中)。在圖4之實例中，正常值假定為橫座標403、正常值403或零振幅值403。由量測範圍I及靜態範圍II構成之組合信號在一項實例中可被視為具有一週期性形狀或一週期性進展之一信號，此乃因靜態範圍II始終在基本上相同時間處中斷週期性信號。回波曲線407與偏差曲線408之組合信號亦係週期性的。靜態範圍II不應涵蓋並非本應用作一量測範圍之整個範圍。關於能量消耗，應注意，針對靜態範圍II，僅提供如必須一樣多之時間以具有充足時間來判定偏差值。靜態範圍II可經選擇而相對短，例如，對應於1m之一距離。在靜態範圍II與一新量測範圍I之開始之間，將出現一待命範圍III，其中一傳輸-接收器件102之傳輸器部分302以及一傳輸-接收器件之接收器部分以及A/D轉換器303可經撤銷啟動以節省能量。然後，對應於非時間擴展循環持續時間t1之時間擴展循環持續時間將係範圍I+II+III之持續時間。

在量測範圍I內記錄或暫存回波曲線407，而在靜態範圍II內記錄基本上僅表示偏差值406之位準或值之偏差曲線408。時間擴展類比回波曲線B係藉由混合器308自曲線A之取樣值產生。在此轉換期間，藉助於後續低通濾波將曲線A之取樣值轉換回成一類比曲線B。第一類比/數位轉換器303判定經取樣曲線C之時間擴展取樣值421b、421c、421d、421e、421f，其中在圖4中，為簡明起見，取樣值421b、421c、421d、421e、421f與取樣值409b、409c、409d、409e、409f一致。因此在圖4中，假定持續時間t2與t3一致。在t2與t3並不一致之情形中，藉由以一第三循環持續時間t3取樣或數位化回波曲線407及/或偏差曲線408而產生經取樣時間擴展回波曲線C之取樣值421b、421c、421d、421e、421f。因此，藉由A/D轉換器產生之取樣值421b、421c、421d、421e、421f形成含有作為內插點具有t3之一間隙之反射信號之時間擴展取樣值421b、421c、421d、421e、421f之經取樣時間擴展回波曲線C。可將反射信號C之時間擴展取樣值421b、421c、421d、421e、421f之離散曲線C供應至偏差判定裝置107以供進一步處理。

圖4亦藉助於平行於橫座標403延伸之虛線圖解說明控制範圍410。控制範圍410闡述偏差之一容限範圍。若偏差在此容限內，則可假定基本上無限制效應作用於回波曲線。若回波曲線之振幅值間歇性地背離其中某些硬體組件具有其指定工作範圍之電壓範圍，則出現限制效應。舉例而言，A/D轉換器303可僅針對某一輸入電壓範圍內之輸入信號產生有效數位值。若回波曲線之振幅值有時在此電壓範圍以外，則針對此時間出現此時竄改回波信號之一信號限制。因此，過於嚴重之回波曲線之一偏差移位可容易導致一信號限制且出於此原因而必須避免。若所判定偏差將在控制範圍以外，則將必須採取適合動作來校正此情形。此動作可係對硬體組件之一調整，舉例而言，對可經由放大器311校正偏差之致動元件301之設定之一改變。

類比時間擴展回波曲線B及離散時間擴展回波曲線C亦涉及一週期性信號，其中隨著時間之過去，一量測範圍I或一回波曲線407與一靜態範圍II或一偏差曲線408以交替順序重複地串在一起。可藉由撤銷啟動器件214使量測範圍I與反射範圍II之間的邊界405'、405隨意地變化。舉例而言，偏差判定裝置107可識別量測範圍I之結束，其中一設定槽高度h與一對應過渡時間值或一距離值一致。使用者可藉助於一設定器件藉由參數化(亦即，藉由參數之設定)來設定回波範圍I與靜態範圍II之間的邊界405。量測範圍I可係在參數化期間預定義。在另一實例中，可藉助於使用鍵入於一偏差判定裝置107中之槽高度h進行計算來判定邊界。舉例而言，此計算可允許邊界405處於對應於槽高度的1.5倍或對應於槽高度加3m之一距離處。

藉助所提出之方法，可在任何時間處(舉例而言)藉助於一撤銷啟動器件214或一控制器件206在與實際量測信號407、I相同之取樣程序中判定回波曲線之偏差，亦即，在起因於回波曲線I與靜態曲線II之循環持續時間之經累積循環持續時間期間。

為判定偏差，在記錄或擷取回波曲線I之後撤銷啟動傳輸器302且記錄或擷取另一短範圍以用於進行偏差判定。在切換之一項實施方案中，可記錄取樣值之數目或點數目。偏差曲線408之取樣可在已記錄對應於取樣範圍407之點數目且已撤銷啟動傳輸器302之後立即開始。A/D轉換器303之至少一單個取樣點將係足夠用於判定偏差值。為使得範圍II仍係足夠短，亦可記錄複數個點，舉例而言，最多200個。靜態範圍II之此等200個取樣值可對應於時間擴展範圍中之一局部標度上之大約1m至2m。由於與一完整曲線之儲存相比而僅必須儲存在此短範圍II中記錄之幾個取樣值，因此對偏差判定之儲存要求可僅係完整曲線將要求之儲存區域之一分率。

由於能夠(舉例而言，藉助於撤銷啟動器件214)判定參考信號以用於在任何時間處進行偏差補償之可能性，因此可防止由因溫度、組件老化或其他物理變數(EMC)所致的回波曲線402及參考信號之可能改變或偏差移位造成之影響。回波曲線B 402亦可闡述為一IF信號(中頻信號)，此乃因其頻率低於最初接收之HF信號400之頻率。

可藉由在撤銷啟動傳輸器時取樣偏差信號而基本上排除對其中判定偏差校正值之範圍II之影響，例如，藉助於高窄槽中之多個回波之影響。使多個回波在窄槽中逐漸變少可花費一極長時間。在此等槽中，若在回波曲線結束時或在下一回波曲線開始時之區用於偏差判定，則可係將藉由多個回波竄改此判定。

此外，可藉助於一致動元件301及/或偏差校正器件209中之一數位校正來校正偏差。藉助於致動元件301之校正首先作用於下一經取樣曲線C，此係為何瞬間曲線仍可「受偏差影響」。因此，第一校正首先具有對接下來藉由A/D轉換器303取樣之回波曲線C之一效應。由於偏差值之連續判定，亦可藉助於處理器107中之軟體藉助於一計算規則或藉由數位信號處理(舉例而言，藉由添加或減去偏差值)來校正當前存在於回波曲線上之偏差。此第二校正可發生在偏差校正器件209中。當存在曲線C作為可由數位處理系統存取之離散值之一曲線時，數位信號處理係可能的。致動元件301提供A/D轉換器303之類比側上之第一類比校正且處理器107提供A/D轉換器303之數位側上之第二數位校正。數位信號處理期間之計算可導致量測結果之延遲提供。

需要一回波曲線以用於所量測值之判定。藉由一微處理器μC 107起始由傳輸-接收器件102產生之回波曲線404a、404b、404c之記錄或取樣。經由用於偏差控制之此μC 107來實施傳輸-接收器件102、A/D轉換器303或取樣器件303及數位電位計301之啟動或控制。

μC 107判定所記錄之取樣點之數目。若μC 107(特定而言，控制器件206)已記錄所需要之距離，亦即，若已記錄可預定義數目個取樣點，則藉由μC 107撤銷啟動傳輸器302且對偏差信號之取樣立即開始。僅取樣類比信號B之一短範圍II以用於偏差範圍II之數位化。在一項實例中，產生200個取樣值。因此，待儲存之取樣值之數目低於將在量測範圍內儲存完整回波曲線之情形，舉例而言，必須儲存一完整參考曲線。與在一回波曲線之數位化期間產生之取樣值相比，僅一小儲存空間或低容量儲存模組304係該實例之200個點或200個取樣值所必須的。

在偏差判定裝置208內部藉由計算平均數(舉例而言，算術平均值)依據偏差曲線之取樣值而判定回波曲線之偏差大小。

可藉助於一數位電位計來實施可藉以影響類比回波曲線B之靜態位準之致動元件301。經由引線320將一校正值傳遞至放大器311上。放大器311可實施為一差動放大器。致動元件301亦可實施為具有一D/A轉換器(數位/類比轉換器)之一數位致動元件。D/A轉換器301可直接產生控制電壓且不需要額外分壓器。實施致動元件301之又一可能性將係產生藉助於一RC元件變換成一直流電壓之一PWM信號(脈衝寬度調變信號)。然後該直流電壓充當一控制電壓。

若不需要藉助於一以數位方式驅動之類比致動元件301控制或調節靜態位準，則亦可使用一分壓器301或電位計301來修整模組。然而，在此情形中，將不可自動地對經變更偏差值作出反應。將必須手動地調整此等致動元件。作為使用數位電位計之部分數位控制之一替代方案，亦可想像一完全類比控制系統，其中以一類比方式量測之一偏差電壓經由類比放大器及控制器產生一類比控制電壓。

為量測偏差，關斷傳輸-接收器件102，特定而言負責產生傳輸信號103之傳輸-接收器件102之一部分302，而負責接收之傳輸-接收器件102之一部分保持作用。使用傳輸器302來關斷發送-接收器件102。可先到用於關斷傳輸器302之各種可能組態。傳輸器302具有至少一時脈振盪器502及一脈衝產生器501。

圖5展示根據本發明之一例示性實施例藉由撤銷啟動一振盪器 502來關斷傳輸器302。為完成此，藉助控制信號Tx_On驅動以傳輸信號103之循環持續時間t1產生時脈脈衝之振盪器502。在此實例中，引線202連接至振盪器502且Tx_On信號接通或關斷振盪器502。

圖6展示根據本發明之一例示性實施例藉由撤銷啟動脈衝產生器501來關斷傳輸器302。在由振盪器502產生之信號經供應而用於傳輸至天線110之傳輸-接收分離器305之前，將該信號供應至脈衝產生器501作為時脈。若關斷脈衝產生器501，則將不再存在所產生之任何傳輸信號或傳輸脈衝。

圖7展示根據本發明之一例示性實施例藉助於一接通/關斷切換器件700關斷傳輸器302。傳輸器302具有在脈衝產生器501與傳輸-接收分離器305之間的一接通/關斷切換器件700。接通/關斷切換器件700插入於傳輸脈衝之信號路徑中。經由引線202藉由控制信號Tx_On驅動或啟動接通/關斷切換器件700或開關700且將其接通或關斷。藉助此配置，可撤銷啟動傳輸器302，其中開關700打開或斷開脈衝產生器501與傳輸-接收分離器305之間的連接。當閉合開關700時啟動傳輸器302。

應注意，負責傳輸之傳輸-接收器件102之部分可係獨立於負責接收一信號之傳輸-接收器件102之部分地關斷。

在圖5、圖6及圖7中，傳輸-接收器件102包含A/D轉換器303，而在圖3中，A/D轉換器303係在傳輸-接收器件外部。因此，A/D轉換器303可整合於傳輸-接收器件102中或可配置於傳輸-接收器件102外部。

圖8展示偏差校正順序之一流程圖。因此，圖8展示根據本發明之一實施例之用於判定一偏差之一方法之一流程圖。該方法在步驟S0中開始且在步驟S1中接收一傳輸信號之一反射信號之時間擴展取樣值，該信號在被接收之前已由傳輸-接收器件102以一第一循環持續時間t1傳輸。

在步驟S2中識別回波曲線407之量測範圍I之一結束。在時間擴展取樣值407之量測範圍I以外，亦即，在已記錄針對量測範圍I設想之取樣值之數目之後，將關斷信號Tx_On供應至傳輸-接收器件102，該信號可至少間歇性地撤銷啟動傳輸信號103之傳輸以產生在反射信號402之時間擴展取樣值內之一可預定義靜態範圍II。關斷信號Tx_On之提供之持續時間可經預定義或可在關斷信號之持續時間內藉助於控制器件206可變地調整。關斷之持續時間可係足夠長以確保靜態範圍II之持續時間持續足夠長以取樣充足數目個取樣值。亦即，若使用D/A轉換器303之一較低取樣率1/t3，則靜態範圍II將長於使用一高取樣率以使得可讀入相同數目個取樣值之情形。

換言之，在經啟動傳輸器302之情況下，藉助於A/D轉換器303將類比回波曲線B數位化且轉換成一對應數位表示C。

若μC 107已記錄量測範圍I之所需距離，則μC 107將撤銷啟動傳輸器302且對偏差信號408之取樣將立即開始。舉例而言，將基於取樣點之數目而指定量測範圍I之所需距離。關於對偏差信號408之取樣，將僅取樣類比信號之一短範圍II，舉例而言，200個取樣值。

在步驟S3中，判定靜態範圍II內之一偏差406之值作為自正常值403之一偏離。關於此偏差判定，(例如)藉由判定來自靜態範圍II或來自所有取樣值之取樣值之一子群組之算術平均值依據偏差曲線408之取樣值而判定由回波曲線407及偏差曲線408構成之整個回波曲線之偏差之大小。關於校正整個回波曲線之偏差，假定曾針對偏差曲線408判定之同一偏差針對回波曲線407曾係或亦係有效的。

在步驟S4中，在該方法已到達最終狀態S5之前供應自偏差值導出之一特性量或自其導出之一信號。

此另外方法以表示一初始狀態之步驟S6開始。在步驟S7中產生將用以判定所量測值(舉例而言，填充位準)之回波曲線。為產生回波曲線，藉由天線110或耦合器件110'傳輸一脈衝式傳輸信號103、103'且使用傳輸-接收分離器305來記錄自該脈衝式傳輸信號產生之回波曲線A。藉由可實施為處理器107或微控制器107的偏差判定裝置107中之取樣控制器件206起始取樣。偏差判定裝置107中之取樣控制器件206或控制器件206亦驅動可實施為A/D轉換器303之取樣器件303。藉助於連接引線201，偏差提供器件208控制致動元件301(舉例而言，一數位電位計)且因此達成一偏差控制之實施。

藉助作用傳輸器102或作用傳輸-接收器件102藉助於混合器308由回波曲線A形成一時間擴展信號B。然後，藉助於A/D轉換器303將時間擴展信號B或回波曲線B變換成一數位表示C，亦即，變換成時間擴展取樣值421b、421c、421d、421e或數位回波曲線C。

在步驟S8中，偏差判定裝置107確定是否已記錄量測範圍I之所需距離。因此，確定是否已由偏差判定裝置107記錄適當地闡述量測範圍I內之數位回波曲線C之可預定義數目個取樣點421b、421c、421d。若確定已記錄所關注之整個量測範圍I(亦即，一完整回波曲線407或一完全回波曲線407)，則在步驟S8中將藉由引線202中之關斷信號Tx_On撤銷啟動傳輸器302。撤銷啟動之結果係不再發送用第一循環持續時間t1以其他方式傳輸之傳輸信號，然而其中傳輸-接收器件102之接收器部分保持接通，結果是在一量測範圍I之後在一關斷時間點405處形成靜態範圍II。在此靜態範圍II中僅接收並不可歸因於一傳輸信號103之傳輸之信號。當關斷傳輸-接收器件102之傳輸器302但傳輸-接收器件102之接收器部分係作用而不管傳輸器302之關斷時，在靜態範圍II中僅記錄傳輸-接收器件102之接收器部分上之干擾變數或干涉之效應。

在步驟S9中，偏差曲線408之取樣(亦即，靜態範圍II內之取樣值之評估)可在變換至回波曲線407與偏差曲線408之間的邊界405'之關斷時間點405之後立即開始。因此，基本上在量測範圍I之後立即取樣偏差信號或偏差曲線408。偏差判定裝置107包括可藉以達成傳輸信號103、103'之一立即停止之撤銷啟動器件214。可藉由應用撤銷啟動器件214使邊界405、405'移位。

僅取樣回波曲線402之一短範圍408以用於偏差值之判定。此短範圍408或偏差曲線408(特定而言，屬於靜態範圍II之類比回波曲線B之信號值)經取樣具有相對少的取樣值。因此，用於偏差之判定之靜態範圍II或靜態範圍II之部分可變得相對小。在用於評估之範圍中，藉由關斷傳輸信號，可將現有信號減少為基本上負責干涉回波曲線之正確接收之信號。因此，關於判定偏差值，未必保存或儲存針對一空槽之回波信號之一完整參考曲線，舉例而言，量測範圍407之一整個回波曲線。藉助相對少的取樣步驟進行取樣係充足的。舉例而言，保存200個取樣值足以判定偏差值。因此，偏差判定裝置107之一記憶體304可變得較小。

可藉由自屬於靜態範圍II之離散回波曲線C之取樣值(亦即，自偏差曲線408之取樣值)判定或計算算術平均值來判定回波曲線之平均偏差之大小。可以不同方式使用此偏差值來校正回波曲線。在步驟S10中執行藉助於平均化之偏差之計算。

在步驟S11中，可(舉例而言)經由偏差提供器件208之輸出210a輸出自所計算之偏差值判定之校正值。

在步驟S12中，可使用經判定之校正值或偏差值來按照偏差之值校正回波曲線C。按照偏差對回波曲線之此校正可發生在量測器件 109之類比側上及/或量測器件109之數位側上，亦即，在藉助於A/D轉換器303進行類比轉換之前及/或在此之後。

回饋引線201連同在放大器311之一第二輸出或一第二輸入處引入之致動元件301及回饋引線320一起可實施一閉環偏差控制、一開環偏差控制或一偏差控制環路。經由此偏差控制之致動元件301使類比回波曲線B之靜態位準移位，作為此之一結果亦使經取樣回波曲線C移位。關於所量測值之判定，靜態位準應基本上對應於正常值，此乃因在此情形中，偵測曲線或臨限值曲線可經放置而極接近於回波曲線。可藉助於致動元件301使類比回波曲線B移位成儘可能接近於正常值403或零振幅值403。藉由使回波曲線B近似於正常值曲線403，可在放大器311之輸出處供應類比回波曲線B，針對其而言，無偏差校正或僅一小偏差校正係數位側上必須的。此外，可藉助於致動元件301防止回波曲線B過遠地背離其所期望靜態位準，作為其之一結果可出現可導致量測誤差之限制效應。若類比曲線B過遠地背離所期望靜態位準(亦即，正常值403)，則可自關於類比/數位轉換器之振幅值之一可准許輸入記錄範圍中得出回波曲線B且因此對其進行修剪。回波曲線B之修剪、修整、封頂或限制將產生「矩形」回波進展且其將不再可能確切地判定一回波之最大值。偏差校正可防止超過該範圍。

然而，在與偏差值相同之取樣程序中判定之回波曲線仍可含有一小偏差且因此仍可經移位。換言之，儘管在類比側上校正偏差，但仍可存在一偏差移位，此乃因對一偏差之判定僅可具有對後續信號之一效應。在判定偏差值之前按時間順序記錄在與偏差值相同之取樣程序中判定之回波曲線，且因此該回波曲線尚未經由致動元件而受偏差校正值之回饋影響。

藉由術語「相同取樣程序」來理解以下事實。若將時間擴展回波信號B及C視為其中之每一者具有一量測範圍I及一靜態範圍II作為一組合循環持續時間之週期性信號，則術語「相同組合循環持續時間」意指所有取樣值皆在範圍I與II之相同組合循環持續時間內。因此，圖4之時間擴展回波曲線402展示來自其中亦判定一偏差值之相同取樣程序之具有由回波曲線407之循環持續時間及偏差曲線408之循環持續時間構成之循環持續時間之一整個回波曲線。用於判定偏差之回波曲線402(特定而言，偏差曲線408)仍含有偏差。儘管此係針對後續曲線藉由硬體校正以使得當前曲線亦係幾乎無偏差，但其仍必須以計算方式校正。

該方法最後在步驟S13中結束。

所闡述之方法使得可使用已在先前步驟中判定之偏差來校正當前曲線。對一偏差值之判定僅具有對類比側上之下一時間擴展回波曲線之一效應。可藉助於後來在供應所量測值之前判定之一偏差值來校正位於一記憶體中之一數位回波曲線。可藉助於在將位於一記憶體中之一數位回波曲線儲存於記憶體中之後且在供應所量測值之前判定之一偏差值來校正該數位回波曲線。藉由根據來自回波曲線C,421b、421c、421d、421e之其正負號減去或添加偏差值，可在偏差校正器件209之下游(亦即，在校正偏差之後)供應基本上無偏差之一回波曲線.藉由一類比偏差校正及一數位偏差校正之並行應用，因此可給平均化器件211及所量測值判定器件212供應一幾乎無偏差回波曲線以用於進行所量測值判定。可使得可用於平均化器件211或平均器件211之回波曲線可由於其係基本上無偏差而極接近於偵測曲線，且因此可藉由所量測值判定裝置212判定甚至在使用一受偏差影響之回波曲線時將不再可見或可偵測之此等回波。

由於能夠隨後以數位方式或以計算方式校正已經取樣回波曲線C(亦即，藉助於一微處理器107處理該等回波曲線)之可能性，因此亦可防止偏差控制之致動元件301必須具有一極高解析度。換言之，此意指僅可以致動元件301之準確度或解析度(舉例而言，數位電位計之解析度)實施偏差之類比校正。只要偏差確切地對應於此解析度或其一倍數，即可因此完全校正或移除偏差。在所有其他情形中，在經由致動元件301進行校正之後，僅可以計算方式校正或移除之一殘餘偏差保持存在。然而，在任何情形中殘餘偏差可經評定為如此小以使得其在控制範圍410內且因此無需擔心限制效應。

因此，偏差值之回饋201可在一低解析度之情況下可行或順利進展。若不可避免致動元件301之此極高解析度，則致動元件之解析度將必須係A/D轉換器之一LSB(最低有效位元)之至少一半以使得將不再可依據回波曲線判定一偏差。

所闡述之方法及所闡述之裝置可防止關於使用兩個回波曲線之一解決方案進行限制。一方面，在一參考脈衝之前判定回波曲線之一範圍中之每一偏差且當比較兩個回波曲線時考量兩個曲線之偏差之具有兩個回波曲線之一解決方案可導致在其中判定偏差之參考脈衝之前的範圍可含有回波之一情形。此等回波可竄改偏差判定。另一方面，在使用兩個回波曲線之解決方案中，效應亦可係個別回波曲線始終受可導致對回波曲線信號之一限制之偏差影響。僅在比較不同回波曲線期間移除該偏差。

所闡述之方法判定且基本上個別地完全消除每一個別回波曲線之偏差，且為完成此而基本上使用下文所闡述之步驟。

首先，產生回波曲線之一範圍II，該範圍適於判定偏差，其中藉助一信號「TX_On」間歇性地或暫時地撤銷啟動傳輸脈衝。在傳輸脈衝之撤銷啟動之後，在上文所提及之範圍II、408內判定偏差。關於偏差之廣泛消除，經由一致動元件301發生控制。在一項實例中，由於回饋而按時間順序移位控制之效應。控制僅作用於(例如)下一「擊射(shot)」。因此，控制首先作用於按時間順序跟隨一第一回波曲線407之一第二回波曲線407，其中第二回波曲線之偏差校正係自第一回波曲線導出。亦可發生以下情況：一旦已在A/D轉換之前發生偏差之一大致消除以防止限制，即保持一小偏差。在下一步驟中完全消除在A/D轉換之後仍留下之偏差。舉例而言，藉由自回波曲線之所有離散點減去一恆定偏差值以計算方式實施此消除。

由於校正偏差，當關斷傳輸-接收器件102時，提供一回波曲線，該回波曲線當所有接收信號基本上完全不存在時隨時間曲線或隨時間進展而保持於所預期靜態值403、正常值403或零值403上。在所得回波曲線中(亦即，在於校正偏差之後傳送至平均化器件211且用於進一步信號處理之回波曲線中)藉由針對所有信號皆不存在之一已知振幅值表示靜態值。一已知振幅值可係(例如)值零。

藉由偏差校正，偏差校正器件209之下游之每一單個回波曲線係基本上無偏差，作為此之一結果可甚至在與一參考曲線比較之情況下容易地識別反射或回波。由於與槽中之回波之衰減持續時間相比較長之時間間隔II(在該時間間隔期間判定偏差)，不可藉由回波基本上打斷偏差之判定。可防止(舉例而言)由於偏差而產生之限制效應。此外，可實施多級偏差消除(舉例而言，劃分成大致偏差消除及精確偏差消除)。多級偏差消除可提供類比偏差控制與計算偏差校正之一組合。此組合可造成成本效益且減少用於良好偏差校正之實施之花費，舉例而言，此乃因可使用具有低解析度之組件。

藉助於撤銷啟動器件214，可立即(亦即，在撤銷啟動器件之操作之後不久)藉由撤銷啟動傳輸信號在回波曲線內之任何時間點及時間間隔處產生接收靜態值或偏差曲線408。

關斷傳輸信號且產生在時間擴展範圍內之一對應靜態範圍亦可用於其他應用。除上文所闡述之偏差消除以外，可遮住干涉回波或雜散回波，可使用參考位準來判定回波振幅，且可判定接收器之固有雜訊或接收器之內部雜訊之雜訊位準。

本發明之又一態樣可係，撤銷啟動一傳輸器以在一回波曲線內之任何時間點處獲得具有靜態位準之一區段。作為此之一結果，可避免必須關斷接收器且防止接收器之內部缺陷本身產生偏差及雜訊。可比較所獲得之靜態值與已知所期望靜態值，且依據比較之結果，然後可計算由於接收信號之內部缺陷而存在之偏差。藉由消除偏差，可防止內部缺陷導致當撤銷啟動傳輸器時回波曲線信號不相同於所期望靜態位準。在此情形中，所期望靜態位準對應於不存在所有反射時之所預期值，其係針對一預定義邊界條件。

藉助不存在由於「順序取樣」所致之時間擴展之一脈衝/過渡時間量測，若「在進行中」仍繼續關斷或仍在傳播之最後一傳輸脈衝之所有反射皆已衰減，則傳輸信號之撤銷啟動將僅導致靜態位準。與一單個反射信號404a、404b、404c之循環持續時間t1相比，此衰減可持續達此循環持續時間t1的諸多倍。表達為一距離值，該衰減可係諸多米長。

關斷傳輸器與使用藉助於交叉相關或藉由順序取樣之一時間擴展方法之組合准許傳輸信號之撤銷啟動幾乎立即影響時間擴展回波曲線(藉由時間擴展因子加速度)。藉助數以萬計之正常時間擴展因子，因此諸多米變為(舉例而言)僅幾毫米。若在一實例中槽高度h係20m，則僅在一非時間擴展標度之100m以後使反射衰減為足以保證靜態位準之令人滿意的量測。因此，「衰減範圍」係80m。關於不使用時間擴展之一脈衝/過渡時間方法，在此實例中將必須在可發生偏差判定之前的每一傳輸/接收循環中等待最多100m。當結合基本上在已到達槽高度h之後立即關斷傳輸器器件而使用一脈衝/過渡時間方法與時間擴展技術，衰減範圍按照例示性時間擴展因子100,000自80m 減小至0.8mm。在傳輸器之撤銷啟動之後，因此僅必須等待0.8mm直至靜態位準之一可靠量測係可能的。在時間擴展回波曲線402中，回波曲線之時序圖403中之(舉例而言)1ms過渡時間對應於用於一局部標度之往返傳播或前後傳播之約1m距離。在非時間擴展所接收回波曲線400(亦稱為一HF曲線)中，1ms之過渡時間對應於涵蓋用於往返傳播或用於前後傳播之約16,300m之一距離。換言之，此可意指，若在關斷持續1ms之後使反射衰減，則在非時間擴展圖式中其對應於16,300m之一值且在時間擴展圖式中僅對應於1m。

本發明可與使用順序取樣時間擴展技術之所有脈衝/過渡時間方法一起被採用。

應以補充方式指出，「包括(comprising)」及「具有(having)」不排除任何其他要素或步驟，且「一個(one)」且「一(a)」不排除複數個。應進一步指出，已參考以上實施例中之一者闡述之特徵或步驟亦可結合上文所闡述之其他實施例之其他特徵或步驟一起使用。申請專利範圍中之參考編號不應被視為限制性的。