CN103196763A - 硬度测试器和程序 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种硬度测试器和程序，能够精确地检测在压痕测试期间压头与样品接触的点。在开始测量之前，所述硬度测试器限定在接近所述样品的过程中所述压头的位移、速度和加速度之一的值的预期范围。在测量开始之后，所述硬度测试器测量在接近所述样品的过程中所述压头的位移、速度和加速度之一的值，当测量值不在预期的范围内时，确定零点的检测已失败。

Description

硬度测试器和程序

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年1月6日提交的第2012-001009号日本申请的根据35U.S.C.§119的优先权，其公开的内容以引用的方式全部明确地并入本文。

技术领域

本发明涉及一种硬度测试器和一种程序。

背景技术

传统地，已经知晓称为仪器化压痕测试（纳米压痕）的测试方法，其中在预定的负载放置于压头以将压头按压到样本表面并形成压痕的过程中，连续地测量测试力（被放置在压头的负载的力）和按压深度（压头的位移量）。然后，分析从测量获得的按压曲线，以找到材料的机械特性。

一般来说，在仪器化压痕测试中，将均匀的测试力施加到压头，其以均匀的速度接近样品。然后，检测当压头与样品接触时位移量变化或压头的速度变化的点。测试以该点作为样品的表面（零点）开始。因此，对压头接触的样品（零点）的点的检测的准确度影响到仪器化压痕测试的测试结果的精确度。因此，通常使用各种各样的创新作为用于检测零点的方法。例如，日本专利第3731047号公开了一种用于检测点的技术，其中，通过发送贯穿压头的微振动压头接触样品，然后使压头向样品接近并检测振动中的变化。另外，日本专利第3839512号公开了一种技术，用于通过在压头接触样品之前获得负载数据和位移数据，然后在接触后或在测试之后检测压头的接近过程中的变化，来确定零点。

发明内容

然而，在日本专利第3731047号和第3839512号的方法中，当压头由于来自诸如振动的干扰的影响而移动，该位移可以被误读为零点，并且在检测的零点上可能出现大错误。此外，测试器（数据分析器）的用户，需要有一定量的经验，以评估零点检测失败的数据。因此，测试器的用户可能无法确定是否已恰当地检测到零点。

本发明提供了一种硬度测试器和程序，其能够精确地检测在仪表式压痕测试期间压头与样品接触的点。

为了解决上述的情况，本发明的第一方面是一种包括压痕形成机制和测量器的硬度测试器。压痕形成机制向压头提供预定的负载并且将压头按压到样品表面以形成压痕。测量器检测压头的按压深度以及压痕形成时加载于压头的测试力来测量按压曲线。硬度测试器进一步包括限定器和确定器。在开始测量之前，限定器限定在接近样品的过程中压头的位移、速度和加速度之一的值的预期范围。在测量开始之后，确定器测量在接近样品的过程中压头的位移、速度和加速度之一的值，当测量值不在预期的范围内时，确定零点的检测已失败。

本发明的第二方面是第一方面所描述的硬度测试器包括显示器，其中所述显示器在接近样品过程中与压头的位移、速度和加速度一起显示测量值的预期范围的。

本发明的第三方面是在第一方面和第二方面之一描述的硬度测试器包括存储器和通知器。存储器存储模式数据和改进信息。当在预限定的标准的测试环境以外的多个不同的测试环境中执行测量时，对于每个测试环境获得在接近样品的过程中压头的位移、速度和加速度之一的值的模式数据。改进信息涉及用于改进获得模式数据的测试环境的改进方法。当确定器确定零点的检测已失败时，通知器比较测量值和存储在存储器中的模式数据，以便推断出测试环境，然后通知用户有关测试环境的改进方法的改进信息。

本发明的第四方面是根据第一至第三方面中的任何一个的硬度测试器包括在确定器确定零点的检测已失败时停止测量的停止器。

本发明的第五方面是使计算机能够作为测量器、限定器和确定器的程序。测量器为压头提供预定的负载，并且将压头按压到样品的表面中形成压痕，然后检测压头的按压深度以及压痕形成时加载于压头的测试力来测量按压曲线。在开始测量之前，限定器限定在接近样品的过程中压头的位移、速度和加速度之一的值的预期范围。在测量开始之后，确定器测量在接近样品的过程中压头的位移、速度和加速度之一的值，当测量值不在预期的范围内时，确定零点的检测已失败。

本发明包括在开始测量之前限定在接近样品的过程中压头的位移、速度和加速度之一的值的预期范围的限定器，以及在测量开始之后测量在接近样品的过程中压头的位移、速度和加速度之一的值，当测量值不在预期的范围内时，确定零点的检测已失败的确定器。因此，通过提前限定预期范围，即使当压头由于外界干扰的影响而偏离预期范围时，该偏离可被自动地确定为零点的检测中的失败。因此，可以定量地排除零点检测失败的故障数据。因此，即使当用户的经验不足时，用户也将不会在视觉上搞错零点是否已被适当地检测到。因此，可以准确地和稳定地执行压头接触样品S的点（零点）的检测。

附图说明

通过本发明的示例性实施例的非限制性示例参考带有标号的多个附图，在如下的详细描述中进一步描述本发明，其中在附图的几个视图中相同的参考标号表示相似的部分：

图1是根据本发明的实施例的硬度测试器的示意性视图;

图2是图1的硬度测试器的控制结构的方框图；

图3是按压曲线的示意性视图;

图4A是示出了在接近样品的过程中时间和压头的位移之间的关系的曲线图;

图4B是示出了在接近样品的过程中时间和压头的速度之间的关系的曲线图;

图5A是示出了在图4A的曲线图上显示预期范围的状态的曲线图；

图5B是示出了在图4B的曲线图上显示预期范围的状态的曲线图;

图6A和6B是示出了测量值在预期范围内的状态的曲线图;

图7A和7B是示出了测量值在预期范围之外的状态的曲线图;以及

图8A和8B是示出了测量值在预期范围之外的状态的曲线图。

具体实施方式

这里示出的详细说明是示例性的，仅为了本发明的实施例的示例性讨论的目的，并且为了提供被认为是对本发明的原则和概念方面最有用和最容易理解的描述而被呈现。考虑到这一点，没有试图比对本发明的基本理解所必要的更详细地示出本发明的结构细节，描述与附图一起使本发明的形式在实践中如何体现对本领域技术人员来说是明显的。

在下文中，参照附图详细描述根据本发明的硬度测试器。

根据本实施例的硬度测试器100是一种能够连续监测放置在压头3上的负载（测试力）和压头3的位移（按压深度）的仪器化压痕测试器。

如图1和图2所示，例如，硬度测试器100包括每个组件设置其上的硬度测试器主体1和执行硬度测试器主体1的所有（all-inclusive）的控制的控制器10。

作为压痕形成机制，该硬度测试器主体1包括在X、Y和Z方向上移动样品S的XYZ载物台（样品台）2；在其一端具有在样品S中形成压痕的压头3的载荷杆4;在载荷杆4上放置预定的负载（测试力）的装载器5;检测压头3的位移量的位移计6;捕获在样品S的表面上形成的压痕的图像的图像捕获器7；显示器8；以及操作器9。

XYZ载物台2被配置为根据从控制器10输入的控制信号，在X，Y和Z方向上（即，在水平方向和垂直方向）移位。样品S通过XYZ载物台2向前/向后、向左/向右和向上/向下移位，以便于调节样品S相对于压头3的位置。此外，XYZ载物台2使用样品保持台2a保持样品S，使得位于其上表面上的样品S在测试测量过程中不移位。此外，XYZ载物台2的表面和样品S的测试表面不一定需要平行。

样品S的示例包括DLC、硅橡胶和天然橡胶。具体而言，本实施例的硬度测试器100能够测量诸如汽相沉积膜和半导体材料的薄膜；表面处理层；各种塑料;各种橡胶;诸如微丝、玻璃和陶瓷的易碎的材料和微电子产品。

提供压头3以便于能够在XYZ载物台2上方垂直移动，在该XYZ载物台2上放置样品S。预定的负载被放置在压头3上，其底端（梢部）31被垂直地压入样品S的上表面中（测试表面），从而在样品S的上表面上形成压痕。具体地说，维氏（vickers）四棱锥（quadrangular pyramid）的压头（相对面之间的夹角为136±0.5°），贝氏（Bercovic）三棱锥压头（压头轴和表面所形成的角度是65.03°或65.27°），圆锥形压头（顶角是120±0.35°或类似的），以及努氏（Knoop）菱形（rhomboid）棱锥（相对的菱形的角度为172°30'和130°）可以用作压头3。

载荷杆4是，例如，大致形成为柱形。载荷杆4在其大致中央部通过交叉弹簧4a被固定在支架（stand）的顶上。在载荷杆4的第一端部，设置压头3，以便于从上方自由地接触和离开样本S，样品S位于样品保持台2a的顶上，以便于按压样品S的表面以在其中形成压痕。在载荷杆4的第二端部，设置施力线圈5a，以配置装载器5。

装载器5是，例如，力马达（force motor），并包括附接到载荷杆4的施力线圈5a和被固定以与施力线圈5a相对的固定磁体5b。例如，根据从控制器10输入的控制信号，装载器5采用驱动力旋转载荷杆4。驱动力是通过固定的磁体5b的间隙中产生的磁场和放置在间隙内的施力线圈5a内流动的电流之间的电磁感应所产生的力。通过旋转载荷杆4，载荷杆4的压头3侧的端部向下移动并且压头3压入样品S中。

位移计6是，例如，静电电容型位移传感器，并包括设置在载荷杆4的压头3侧的端部的可移动极板6a，和固定在适当位置上以便与可移动极板6a相对的固定极板6b。例如，位移计6检测可动极性板6a和固定的极性板6b之间的静电电容的变化，从而当压头3在样品S中形成的压痕（压头3压入样品S时的按压深度）时，检测到位移量。然后将基于检测到的位移量的位移信号输出到控制器10。此外，提供静电电容式位移传感器作为示例性位移计6；然而，位移计6并不限于此，并可以是例如光学式位移传感器和涡流式位移传感器。

图像捕获器7包括例如，摄像头，并且例如，根据来自控制器10的控制信号，捕获由样品保持台2a顶上的压头3在样品S的表面上形成压痕的图像。

显示器8是，例如，液晶显示面板，并根据从控制器10输入的控制信号，对由图像捕获器7所捕获的样品S的表面的图像、各种测试结果等执行显示处理。具体而言，例如，将压头3按压到样品S中以在样品S形成压痕的过程中测量的按压曲线（参见图3）;示出了在压头3接触样品S之前在接近样品S的过程中（以下简称为接近过程）压头3的测量的时间和压头3的位移或者速度之间的关系的曲线图（参见图4-8）等被显示在显示器8上。

操作器9是，例如，诸如键盘中的操作键组，并且当由用户操作时，将与该操作相关联的操作信号输出到控制器10。此外，操作器9还可以包括诸如鼠标或触摸屏的定点装置、遥控器和其他的操作装置。当用户执行指令输入来执行对样品S的硬度测试（测量开始指令）时，当用户执行指令输入来限定压头3向样品S接近的期间压头3的位移或速度的预期范围（预期范围限定指令）时，以及在用户限定置于压头3上的测试力（即，负载）情况下，可以操作操作器9。

控制器10包括CPU（Central Processing Unit,中央处理单元）11，RAM（Random Access Memory，随机存取存储器）12和存储器13。通过系统总线等，控制器10被连接到XYZ载物台2、装载器5、位移计6、图像捕获器7、显示器8和操作器9。

CPU 11根据（例如）被存储在存储器13中的用于硬度测试器的各种处理程序执行各种控制处理。

RAM 12，例如，包括用于提取由CPU 11执行的处理程序的程序存储区域和存储通过输入数据或处理程序被执行时所产生的处理结果的数据存储区。

存储器13，例如，存储可以由硬度测试器100执行的系统程序;可以由执行系统程序的各种处理程序;当各种处理程序被执行时要使用的数据;以及CPU 11计算出的各种处理的结果数据。此外，程序以计算机可读的程序编码形式被存储在存储器13中。

具体而言，例如，测量程序131、限定程序132、确定程序133、显示控制程序134、通知程序135、停止程序136和模式数据存储器137被存储在存储器13。

测量程序131，例如，是使CPU 11测量按压曲线的程序，其中，在压头3接收到预定的负载并压入样品S的表面的压痕形成的过程中，检测压头3的位移（按压深度（h））和加载于压头3的测试力（F）。当用户使用操作器9执行测量开始指令时，CPU11通过执行测量程序131响应，然后通过在样品S上执行仪器化压痕测试（硬度测试）执行图3所示的按压曲线的测量.

以下描述测量按压曲线时执行的CPU11的特定处理。首先，在将样品S放置在样品保持台2a顶上后，从操作器9输入指示执行测量的操作信号。然后，CPU 11通过施加恒定的、预限定的测试力到压头3使得压头3以恒定的速度接近样品S，然后当压头3接触样本S时检测在压头3的向下位移量的变化或下降速度，来执行样品表面（零点）的检测。具体而言，检测通过接触样品S，压头3的向下位移或下降速度在其处变化（变小）的点并并将其作为零点。当检测到零点时，CPU 11将施加到压头3的测试力切换到预定的测试力，从而在预定的测试力被施加到样品S的同时开始测试。接着，CPU11连续地测量在压痕形成过程中压头3在样品S中的按压深度（h）[nm]和压痕形成的过程中的测试力（F）[mN]以获得图3所示的按压曲线。

更具体地，当样品S被放置在样品保持台2a上时，在输入操作信号以后，CPU 11输出控制信号到装载器5。使用通过装载器5的固定磁体5b的间隙中产生的磁场和流经位于间隙内的作用力线圈5a的电流的电磁感应产生的力作为驱动力来旋转载荷杆4，CPU 11以恒定的速度向下移动载荷杆4的压头3侧的端部，从而压头3接近样品S。由此，CPU 11检测到样品的表面（零点）。然后，CPU 11输出控制信号到装载器5并切换到较大的驱动力，以便按压压头3到样品S的表面中，并开始形成压痕。在压痕的形成过程中，CPU 11逐渐增加压头3上放置的负载，直到达到最大的限定测试力。在这个过程中获得负载曲线。此外，当CPU 11确定放置于压头3上的负载已达最大测试力时，CPU 11控制供给到驱动线圈以激活装载器5的电流量，然后逐渐降低压头3上的负载。在此过程中获得的卸载曲线。

CPU 11通过执行这种测量程序131用作测量器。

在按压曲线的测量过程中，如上所述，零点（样品表面;压头3接触样品S的点）的检测的准确度影响测试结果的精确度。因此，为了以高准确度地检测到零点，本实施例的硬度测试器100包括限定程序132、确定程序133、显示控制程序134、通知程序135、停止程序136以及模式数据存储器137。

限定程序132是，例如，在开始测量之前使CPU 11限定在向样品S接近过程中压头3的位移（压头下降位移（h））或速度（压头下降速度（v））的值的预期范围的程序。具体而言，在样品S的硬度测试中测量开始前，当用户使用操作器9执行预期范围限定指令时，CPU 11通过执行限定程序132响应，并限定在朝向样品S接近的过程中压头3的位移或速度的值的预期范围。

这里，在限定预期范围期间，相应于样品S和压头3的类型和测量条件，样品的表面的位置被提前限定为设计值。另外，在向样品S接近的过程中，压头3的相对于时间（t）的向下位移（h）和下降速度（v），也被预先限定为设计值。而且，图4A是示出了压头3的向下位移（h）的设计值相对于时间（t）的曲线图。图4B是示出压头3的下降速度（v）的设计值的相对于时间（t）曲线图。

在对于压头3的位移的值限定了预期的范围的情况下，如图5A所示，在接近的过程中CPU 11对于给定时间（t=t1）时的压头3的位移的设计值（h=h1）执行预定的计算处理，然后将在若干个百分比内包括设计值的范围限定作为预期的范围H。预期范围H的范围也可以如用户所希望的被修改。类似地，当预期的范围被限定为压头3的速度的值时，如图5B所示，在接近的过程中CPU 11对于在给定时间（t=t1）时的压头3的速度的设计值（V=V1）执行预定的计算处理，然后将在若干个百分比内包括该值的范围限定为预期范围H。

CPU 11通过执行这种限定程序132来用作限定器。

确定程序133是，例如，测量开始后，使CPU11测量在向样品S接近的过程中压头3的位移或速度的值，并且当测量值超出预期的范围时，确定零点检测已失败的程序。具体地，CPU 11测量在向样品S接近的过程中压头3的位移或速度的值，并且如图6A和6B所示，当测量值（图6A和图6B的实线）在预期的范围内时，确定为零点已适当地被检测到。同时，如图7A-图8B所示，当测量值是在期望的范围之外时，CPU 11确定零点没有被适当地检测到。此外，图7A和图7B是示出了压头在接近的同时由于（如振动或风力的）外界的影响而摇动的情况下的示例。图8A和8B是示出了即使在由于样品极端柔软而使压头深深进入样品的状态下，不能检测到零点的示例。CPU 11通过执行这种确定程序用作确定器。

显示控制程序134是使CPU 11与在向样品S接近的过程中压头3的位移或速度一起显示测量值的预期的范围的程序。具体地，通过执行显示控制程序134，在测量过程中CPU 11在显示器8上显示如上所述的图4-图8的曲线图。通过在显示器8上显示图4-图8示例的曲线图，用户能够可视地判断压头3是否已适当地接近样品S以及是否已没有问题地执行了零点的检测。CPU 11通过执行这种显示控制程序134，与显示器8一起用作显示器。

通知程序135是，例如，在通过执行确定程序133确定了零点的检测失败时，使CPU 11通过将测量值与存储在模式数据存储器137中的模式数据相比较来推断测试环境的程序。然后，通知程序135使CPU 11通知用户有关对测试环境的改进方法的改进信息。具体地，当通过执行确定程序133确定零点的检测已经失败时，通过执行通知程序135，CPU 11比较测量值与存储在模式数据存储器137中的模式数据，然后选择值的变化也有类似趋势的（类似的波形）模式数据，从而推断出执行测量的测试环境。接着，CPU 11通过在显示器8上显示与所选择的模式数据绑定的并存储在模式数据存储器137中的消息，通知用户作为测试环境的改进方法有关的改进信息。例如，可以推断出图7A和图7B的示例是在由于（诸如振动或风的）扰动而摇动的同时压头接近的状态。因此，在CPU 11在显示器8上的显示消息读作，例如，“请改进测量环境。”可以推断图8A和8B的示例是在样品极其柔软的状态，因此，CPU 11显示在显示器8的消息读作，例如，“请改变测量级别。”CPU 11通过执行这种的通知程序135与显示器8一起用作通知器。

停止程序136是，例如，当通过执行确定程序133确定零点的检测已经失败时使CPU 11停止测量的程序。具体而言，当通过执行确定程序133零点的检测被确定已经失败时，CPU 11通过逐渐减小施加到压头3的负载停止测量。CPU 11通过执行这种停止程序136用作停止器。

模式数据用作在执行通知程序135期间的参考，并且与显示在显示器8上的消息（改进信息）被连接在一起，并存储在模式数据存储器（存储器）137。模式数据是当在预限定的标准测试环境以外的多个不同的测试环境执行测量时，在多个不同的测试环境中的每一个中，在朝向样品S接近过程中获得的压头3的位移、速度或加速度的值。此外，“标准测试环境”是理想的测试环境，在该环境中，可以没有来自外部扰动的影响而执行测试。此外，“在标准测试环境之外的测试环境”可以是，例如，其中外部干扰的影响很大的并且无法执行准确的测试的测试环境，或由于测量级别不匹配样本S的硬度而在其中无法执行准确的测试。这种模式数据可以是用户通过提前在标准测试环境以外的测试环境中执行测量获得的实际测得的数据，或者可以是通过在CPU 11中的模拟获得的值。消息是与用于改进在其中获得模式数据的测试环境的改进方法有关的改进信息。这些消息与每个模式数据集绑定，并存储在存储器中，用于向用户建议改进测试环境的方法。

在开始测量之前在向样品S接近期间压头3的相对于时间的位移或速度被限定为预期的范围，并且实际测量期间压头3的运动由于不可预料的振动等在预期范围以外的情况下，配备有上述配置的硬度测试器100自动确定该零点的检测失败。此外，在测量过程中，通过在显示器8上显示示出了在接近过程中相对于时间的压头3的位移或速度的曲线图，用户能够可视地识别零点的检测是否已被适当地执行。此外，当零点的检测被确定为已经失败时，建议测试环境的改进方法，并且停止测量。

如上所述，根据本实施例，硬度测试器100包括限定器（CPU11和限定程序132）和确定器（CPU11和确定程序133）。限定器限定在开始测量之前向样品S接近过程中压头3的位移或速度的值的预期范围。测量开始后，确定器测量在朝向样品S接近的过程中压头3的位移或速度值，当测量值是在预期范围之外时，确定为零点检测已失败。因此，通过提前限定预期范围，即使当压头3由于外界干扰的影响而在预期范围以外，可自动地确定零点的检测已失败。因此，可以定量地排除零点检测失败的故障数据。因此，即使当用户的经验不足，用户也将不会搞错零点是否已被适当地检测到。因此，可以准确地和稳定地执行压头3接触样品S的点（零点）的检测。

根据本实施例，硬度测试器100包括用于在向样本S接近的过程中与压头3的高度一起显示测量值的预期范围的显示器（CPU 11、显示控制程序134以及显示器8）。因此，在该接近过程中压头3的位移或速度与预期的范围一起被显示在显示器8上。因此，用户可以视觉上识别压头3是否已适当地接近/接触样品S的表面。

根据本实施例，硬度测试器100包括存储器（模式数据存储器137）和通知器（CPU 11和通知程序135）。存储器存储在向样本S接近的过程中压头3的位移、速度或加速度的值的模式数据并且还存储改进信息。对于预限定的标准测试环境以外的多个不同的测试环境中执行测量的每种情况获得模式数据。改进信息涉及用于改进获得模式数据的测试环境的改进方法。当确定器确定零点的检测已失败时，通知器通过比较测得的值与存储在模式数据存储器137中的模式数据推断测试环境，然后通知用户有关测试环境的改进方法的改进信息（消息）。因此，当零点的检测被确定为已经失败时，硬度测试器100可以向用户建议适当的改进策略。

根据本实施例，硬度测试器100包括当确定器确定零点的检测已失败时停止测量的停止器（在CPU 11和停止程序136）。因此，当零点的检测被确定为已经失败时，可以迅速停止压痕形成，并且工作可以更有效率地进行。

在上述实施例中，描述限定器以举例说明限定压头3的位移或速度的值的预期范围的配置。然而，限定器也可以被配置为限定压头3的加速度的值的预期范围，而非其位移和速度。

描述上述的实施例以举例说明除了测量器、限定器和确定器外还包括显示器、通知器和停止器的配置。然而，这些中的显示器可以从配置中省略。在这种情况下，该配置包括通知器和停止器中的至少一个。具体而言，当显示器被省略，在接近的过程中，用户通过通知器和停止器中的至少一个能够认识到压头3是在预期范围之外。

在包括显示器的情况下，除了测量器、限定器和确定器，通知器和停止器都可以从配置中省略，可以包括或者两个中的一个。具体而言，当包括显示器并且省略通知器和停止器时，用户可视地监测在显示器8上显示的曲线图，并在必要时，如所希望的停止压痕形成，并如所希望的改变测量环境和测量级别。当包括显示器和通知器并且省略停止器，用户可视地监测显示在显示器8上的曲线图，必要时如所希望的停止压痕形成，并参照从通知器发出的消息改变测量环境和测量地等级。当包括显示器和停止器，并且省略通知器时，用户可视地监测显示在显示器8上的曲线图，根据需要改变测量环境和测量级别。

应当指出，提供上述实施例仅仅是为了解释的目的，并不以任何方式被解释为限制本发明。虽然参照示例性实施例已经描述了本发明，应当理解，这里所使用的词语是描述性和说明性的词语，而不是限制性的词语。在所附的权利要求书的范围之内，可以按目前的说明和修改做出改变，而不脱离本发明各方面的范围和精神。虽然这里已经参考特定结构、材料和实施例描述了本发明，并非意图将本发明限制于本文所公开的细节；而是，本发明扩展到所有功能上等同的结构、方法和用途，这都在所附权利要求的范围内。

本发明并不限于上述实施例，并且在不脱离本发明的范围的情况下，可以有各种变化和修改。

Claims (9)

1.一种硬度测试器,包括：

压痕形成器，配置来为压头提供预定的负载并且进一步配置来将压头按压到样品表面中以形成压痕；

测量器，配置来检测所述压头的按压深度以及压痕形成时加载于所述压头的测试力来测量按压曲线;

限定器，配置来在开始测量之前限定在接近所述样品的过程中所述压头的位移、速度和加速度之一的值的预期范围;以及

确定器，配置来在测量开始之后测量在接近所述样品的过程中所述压头的位移、速度和加速度之一的值，当测量值不在预期的范围内时，确定零点的检测已失败。

2.如权利要求1所述的硬度测试器，进一步包括：显示器，配置来在接近所述样品过程中与所述压头的位移、速度和加速度一起显示所述测量值的预期范围。

3.如权利要求2所述的硬度测试器，进一步包括：

存储器，配置来存储模式数据和改进信息，其中：

在预限定的标准的测试环境以外的多个不同的测试环境中执行所述测量时，对于所述测试环境中的每一个测试环境获得在接近所述样品的过程中所述压头的位移、速度和加速度之一的值的模式数据，以及

所述改进信息涉及用于改进获得所述模式数据的测试环境的改进方法;以及

通知器，配置来在所述确定器确定所述零点的检测已失败时，比较所述测量值和存储在存储器中的模式数据，以便推断出测试环境，并进一步配置来通知用户有关所述测试环境的改进方法的改进信息。

4.如权利要求3所述的硬度测试器，进一步包括：停止器，配置来在所述确定器确定所述零点的检测已失败时停止所述测量。

5.如权利要求1所述的硬度测试器，进一步包括：

存储器，配置来存储模式数据和改进信息，其特征在于：

在预限定的标准的测试环境以外的多个不同的测试环境中执行所述测量时，对于所述测试环境中的每一个测试环境获得在接近所述样品的过程中所述压头的位移、速度和加速度之一的值的模式数据，以及

所述改进信息涉及用于改进获得所述模式数据的测试环境的改进方法;以及

通知器，配置来在所述确定器确定所述零点的检测已失败时，比较所述测量值和存储在存储器中的模式数据，以便推断出测试环境，并进一步配置来通知用户有关所述测试环境的改进方法的改进信息。

6.如权利要求5所述的硬度测试器，进一步包括：停止器，配置来在所述确定器确定所述零点的检测已失败时停止所述测量。

7.如权利要求2所述的硬度测试器，进一步包括：停止器，配置来在所述确定器确定所述零点的检测已失败时停止所述测量。

8.如权利要求1所述的硬度测试器，进一步包括：停止器，配置来在所述确定器确定所述零点的检测已失败时停止所述测量。

9.至少一种非临时性的计算机可读介质,用于使计算机能够作为测量器、限定器和确定器，所述至少一种非临时性的计算机可读介质包括：

提供代码段，当被执行时，导致测量器为压头提供预定的负载，并且将压头按压到样品的表面中形成压痕，然后检测所述压头的按压深度以及压痕形成时加载于所述压头的测试力来测量按压曲线，

限定代码段，当被执行时，使限定器在开始测量之前限定在接近所述样品的过程中所述压头的位移、速度和加速度之一的值的预期范围，以及

测量代码段，当被执行时，使确定器在测量开始之后测量在接近所述样品的过程中所述压头的位移、速度和加速度之一的值，当测量值不在预期的范围内时，确定零点的检测已失败。

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