JPS58106415A - デジタル表示型測定器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はデジタル表示型測定器、特に被測定物□に対し
て測定光を走査させ光透過量又は光遮蔽量に応じた計数
パルスに基づいて被測定長のデジタル表示を行うデジタ
ル表示型測定器に関する、。

従来、この柚のデジタル表示型ｊｌｌｌ定器、例えばレ
ーザ光線を用いた測定器として第１図に示される測定器
が使用されていた。図においてレーザビーム１００を被
測定物１ｏに照射するためにレーザ管１２が設けられ、
レーザ管１２から発光されたレーザビーム１００は固定
ミラー１４及び回転ミラー１６にて反射されコリメータ
レンズ１８にて被測定物１０に平行照射された後、集光
レンズ２０にて受光素子２２に集束される。

そして、レーザビーム１００を被測定物１０の測定方向
に走査させるために、前記回転ミラー１６は同期モータ
（図示せず）にて回転される。被測定物１０の測定精度
は同期モータの回転速度の正確さ如何によるので、同期
モータの交流電源はレーデビームＺｏｏが被測定物１０
を走査する時間をカウントするクロックパルス信号２０
０と同期されている。すなわち、クロックパルス発振器
２４から発振されたクロックツ（ルス信号２００は同期
・正弦波発振回路２６にて同期正弦波に波形変換され、
パワーアンプ２８を介して同期モータに出力されるよう
に構成されているので、レーザビームｉｏｏが被測定物
１０を走査する時間をカウントするために発振されたク
ロックパルス信号２００と同期させることができ、測定
精度を維持することができる。

次に、前述した受光素子２２は被測定物１０の測定長に
応じた出力電圧を発生させる。例えば、レーザビーム１
００が被測定物１０の明部（光透過部）１０ａに走査さ
れると受光素子２２は高電圧信号２０２を出力し、また
レーザビーム１００が被測定物１０の暗部（光遮蔽部）
１０ｂに走査されると受光素子２２は零電圧信号２０４
を出力する。測定はこの暗部の間にあるクロックパルス
の数をカウンタで数えることによって行なわれる。

そして、これら受光素子２２からの電圧信号２０２．２
０４はグリアンプ３０及びセグメント選択回路３２を介
して後述する演算表示回路３４に出力される。上記セグ
メント選択回路３２は明部１０ａと暗部１０ｂとが繰り
返し現われる測定部分をそれぞれ単独あるいは複数部分
を合計して計測表示可能に前記各測定部分を選択するた
めに設けられたものである。すなわち、本実施例の如く
矩形状の３個の窓が整列した板状の被測定物１０の場合
、第１図で示されるように前記走査されるレーザビーム
１００は明部１ｏａ（ｉ）１、預、（の及び暗部２）、
■の組合せとして集光レンズ２０に入射し、これらの測
定部分■〜■を適宜セグメント選択回路３２は単独に指
定して演算表示し、またこれらを組合せて各部の合計値
として演算表示することもでき、必要に応じてこれらの
選択が任意に行われる。例えば、レーザ光線を用いた測
定器の外部に設けられたセグメント選択ブタン（図示せ
ず）を押して、セグメント番号■を選択した場合につい
て説明する。セグメント番号はレーザビーム１００の走
査方向（第１図の矢印Ａ・方向）に従い、レーザビーム
１００が被測定物１０の最初の明部１０ａを走査する期
間を■とし、次に被測定物１０の暗部１０ｂを走査する
期間を■とし、以下明部ｉｏａと暗部１０ｂとが交互に
変わる毎に番号が定められている。従って、上述したよ
うにセグメント番号■を選択した場合、セグメント選択
回路３２は受光素子２２から交互に出力される高電圧信
号２０２及び零電圧信号２０４のうち最初に出力された
高電圧信号２０２を選択し演算表示回路３４に選択信号
２０６を出力する。

演算表示回路３４はクロック７ぐルス発振器２４からの
クロックツぐルス信号２００及びセグメント選択回路３
２からの選択信号２０６を入力するアンド回路３６を含
み、アンド回路３６はセグメント選択回路３２から選択
信号２０６が出力されている期間、クロック／やルス発
振器２４からのクロック・ぐルス信号２００に基づいて
計数・母ルス信号２０８を出力する。上記計数ｔＪ？ル
ス信号２０８を入力する計数回路３８は計数・母ルス信
号２０８のパルス数を計数し、前記セグメント選択回路
３２にて選択された各セグメントの合計寸法をデジタル
表示器４０に表示する。なお、計数回路３８は平均回路
（図示せず）を有しておシ、表示値は１０回または１０
０回の測定の平均値が示されるので、被測定物１０の振
動等による・くラツキが平均化され、より正確な測定値
を得ることができる。

従来のデジタル表示型測定器の実例は以上の構成から成
り、以下にその作用を説明する。

第１図に示される被測定物１０のｈの長さを測定する場
合、まずセグメント選択ブタンを押して、セグメント番
号■を選択する。次に、同期モータはクロックツ母ルス
発振器２４から出力される第２図（Ａ）で示されるよう
なりロック・ぐルス信号２００に基づき、レーデ管１２
から発光されたレーザビーム１００を第１図において矢
印入方向に走査させる。そして、第２図（Ｂ）で示され
るように受光素子２２はレーザビーム１００が被測定物
１０の明部１０ａを走査しているｔ、の期間高電圧信号
２０２を出力し、被測定物１０の暗部１０ｂを走査して
いるｔ２の期間零電圧信号２０４を出力する。セグメン
ト選択回路３２は選択されたセグメント番号＋、”ｆ）
に従い第２図（Ｂ）で示されるようにｔｌの期間、表示
回路３４のアンド回路３６に選択信号２０６を出力する
ので、アンド回路３６はクロックツ母ルス’Ｕ　振ａ　
２．４からのクロックツぐルス信号２００に基づき、第
２図（０）で示されるようにｔｌの期間のみ計数パルス
信号２０８を出力する。計数パルス信号２０８を入力す
る計数回路３８は計数パルス信号２０８の・母ルス数を
計数し、前記セグメント選択回路３２にて選択されたセ
グメントの寸法をデシタル表示器４０に表示する。この
表示値は１０回まだは１００回の測定の平均値が示され
るので、被測定物１０の振動等によるバラツキが平均化
され、より正確な測定値を得ることができる。

しかしながら、前述した計数回路３８は測定精度を向上
するために高速度で計数パルス信号２０８の・ぐルス数
を計数するので、計数・ぐルス信号２０８中に含まれる
・ぐルス幅の短いノイズパルスまで計数してしまい測定
精度が低下するという欠点があった。また、レーザ光線
を用いた測定器等のように非接触測定の可能なデジタル
表示型測定器は高温場所あるいは高出力大型機器等の存
在する比較的環境の悪い場所で使用されることが多いの
で、１１１ 上述したようなノイズ問題が頻繁に生じていた。

このため、測定器にノイズフィルタを設けることも試み
られたが、非常に短い幅のノイズ・やルスに対しては充
分な効果は得られなかった。また、前述したように表示
値は１０回または１００回の測定の平均値が示されるが
、ノイズ分の影響を避けることができなかった。

本発明は前述した従来の課題に鑑み為されたものであり
、その目的は計数ノ４ルス信号中に含まれるノイズ・ぐ
ルスの影響を緩和した測定精度の高いデジタル表示型測
定器を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は被測定物に対して
測定光を走査させ光透過量又は光遮蔽量に応じた計数Ａ
？ルスに基づいて被測定長のデジタル表示を行うデジタ
ル表示型測定器において、前記計数パルスをアナログ量
に変換するＤ／Ａ変換回路と、前記アナログ量をデジタ
ル量に変換するＡ　／　Ｄ変換回路と、を備え、前記変
換されたデジタル量に基づいて被測定長のデ・ゾタル表
示を行い抗ノイズ性を有す、ることを特命とする。

以下図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する。

第３図には本発明に係るデジタル表示型測定器の好適な
実施例が示されておシ、前述した従来例と同一部材には
同一符号を付して説明を省略する。

図においてアンド回路３６から出力される計数パルス信
号２０８に基づき被測定物１０の寸法表示を行う演算表
示回路４２は次のように構成されている。すなわち、演
算表示回路４２は前記計数／ぐ”　スＣ７ｓ　号２０　
Ｂをアナログ量に変換するＤ／Ａ変換回路４４とアナロ
グ量に変換された計数・やルス信号２０８を再びデジタ
ル量に変換するＡ　／　Ｄ変換回路４６とを含み、Ｄ／
Ａ変換回路４４はアンプ４８とコンデンサ５０とを有し
ている。また、Ｄ／Ａ変換回路４４にはこれを作動する
だめの作動スイッチ５２を有しており、この作動スイッ
チ５２はセグメント選択回路３２の表示選択作用に連動
するように構成されている。そして、第４図（Ａ）で示
されるように計数パルス信号２０８にノイズパルス２０
８ａが含まれていた場合、上記Ｄ　／Ａ変換回路４４は
ノイズパルス２０８ａを含めて計数ノ４ルス信号２０８
を第４図（Ｂ）で示されるようにアナログ量に変換する
。このとき、ノイズパルス２０８ａの、ＩＰルス幅は計
ａ　ノ’？ルス信４２０８のノ母ルス幅に比べて極めて
短いので、合計したアナログ量は計数パルス信号２０Ｂ
の／ぐルス幅の合計値とほぼ同じ値となる。従って、ア
ナログ量に変換されたノイズパルス２０８ａを含む計数
・やルス信号２０８がＡ　／　Ｄ変換回路４６により再
びデシタル量に変換された場合、第４図（Ｃ）で示され
るようＫ　計ａ　ノ’ルス信号２０Ｂにはノイズパルス
２０８１ＬのＡ’ルス幅の合計値に相当する／４’ルス
幅を有するパルス２０８ｔ）（本実施例においては１個
）が含まれることとなる。この結果、計数回路３８は計
数ノクルス信号２０Ｂのパルス数及ヒノクルス２０８ｂ
の・ぞルス数を計数し、計数回路３Ｂに含まれている平
均回路によ如１０回又は１００回の測定の平均値をデシ
タル表示器４０に表示する。

このように本発明において特徴的なことは、計数・母ル
ス信号２０８をアナログ量に変換するＤ／Ａ変換回路４
４と、前記アナログ量をデジタル量に変換するＡ／Ｄ変
換回路４６と、を備え、前記変換されたデジタル量に基
づいて被測定長のデジタル表示を行うことにより抗ノイ
ズ性を有することであり、次に説明するように従来の測
定器と比較して測定精度の向上を図ることができる。

すなわち、従来の測定器においては計数パルス２０８に
ノイズパルス２０８ａが含まれていた場合、計数パルス
信号２０８のパルス数のみならずノイズパルス２０８ａ
のパルス数もその寸ま計数していたので、測定誤差が大
きくなるという欠点があった。また、このため測定精度
を向上させるために高速の計数システムを用いることが
でき庁いという欠点があった１、シかしながら、本発明
によればノイズパルス２０８ａを含む計数／ｆルス信号
２０８が一旦り／Ａ変換回路４４によりアナログ量に変
換され、その後Ａ／Ｄ変換回路４６により再びデジタル
量に変換されるので、デジタル変換された計数パルス信
号２０８にはノイズパルス２０８ａのノ４ルス幅の合計
値に相当する・母ルス幅− を有する・母ルス２０８１）（本実施例においては１個
）が含まれている釦すぎない。従って、計数口１１３８
は計ｉノぞルス信−Ｗｊ２０Ｂのノｆルス数及びノ母ル
ス２０８ｂのノ＋ルス数を計数することとなるので、従
来の６（ＩＪ定器と比較して測定精度を向上させること
ができる。

次に、第５図には本発明に係るデジタル表示型測定器の
他の好適な実施例が示されている。

図において被測定物１０の各セグメントを同時に別々の
デシタル表示器４０ａ、４０ｂに表示するために、Ｄ／
Ａ変換回路４４とＡ／Ｄ変換回路４６とを含む直列回路
が複数個（本実施例においては２個）並列に接続されて
いる１、また、セグメント選択回路３２にて選択された
測定部分のうち所望の表示部分の選択時に計数・ぐルス
信号２０８のＤ／Ａ変換作用を行うために、各Ｄ　／　
Ａ変換回路４４ａ、４４１）には作動スインｆ５２　ａ
、５２ｔ）が設けられ、これら作動スイッチ５２ａ、５
２ｂはセグメント選択回路３２の各表示選択作用に連動
するように構成されている。

そして、例えば第５図で示される被測定物１０の長さｈ
ｌとｈ２とを別々にしかも同時に測定表示する場合、セ
グメント選択ブタンを押してセグメント■及び（のを選
択すると、前述した実施例と同様セグメント選択回路３
２は第２図（９で示される１、　＋　１．の期間選択信
号２０６をアンドデート３６に出力する。これと同時に
セグメント選択回路３２は第２図（０）で示されるｔ、
の期間一方のＤ／Ａ変換回路４４ａの作動スイッチ５２
ａをオン作動し、またｔ、の期間他方のＤ／Ａ変換回路
４４１）の作動スイッチ５２ｂをオフ作動する。これに
伴い各Ｄ／Ａ変換回路４４１１Ｌ、４４ｂはそれぞれ１
１．１゜ノ期間計数Ａ？ルス信号２０８をアナログ量に
変換し、更に各Ａ／Ｄ変換回路４６ａ、４６１）はアナ
ログ４１デジタル量に変換する。従って、各計数回路３
８ａ、３８ｔ）は上記デジタル量に変換された計数パル
ス信号２０８のノそルス数を計数し、各計数回路３８ａ
、３８ｂに含まれる平均回路により１０回又は１００回
の測定の平均値を各デジタル表示器４０ａ、４０１）に
表示する。

このように本実施例においては被測定物１０の異なる部
分を同時に表示することができ、しかもこの場合におい
ても前述した実施例と同様測定精度の向上を図ることが
できる。

なお、第３図、第５図で示されるＡ／Ｄ変換回路４６を
コード出力とすれば計数回路３８を使用しなくても直接
デジタル表示することができる。

以上説明したように本発明によれば、前記計数パルスを
アナログ量に変換するＤ／Ａ変換回路と、前記アナログ
量をデジタル量に変換するＡ／Ｄ変換回路と、を備え、
前記変換されたデジタル量に基づいて被測定長のデジタ
ル表示を行うことにより、計数パルス信号中に含まれる
ノイズパルスの影響を緩和し、測定精度を高くすること
ができるという利点を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のデジタル表示型測定器の実例を示す説明
図、 第２図は第１図で示される測定器の各部の信号波形図、 第３図は本発明に係るデジタル表示型測定器の好適な実
施例を示す説明図、 第４図は第３図で示される測定器の各部の信号波形図、 第５図は本発明に係るデジタル表示型温定器の他の好適
な実施例を示す説明図である。 １０・・・被測定物、　　３８・・・計数回路、４０・
・・デジタル表示器、 ４２・−・演算表示回路、４４・・・Ｄ／Ａ変換回路、
４６・・・Ａ／Ｄ変換回路、 １００・・・レーザビーム、 ２００・・・クロックパルス信号、 ２０８・・・計数パルス信号、 ２０８ａ・・・ノイズパルス。 ｒ　＋−０’ｃ−午

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　被測定物に対して測定光を走査させ光透過量
   又は光遮蔽量に応じた計数パルスに基づいて被測定長の
   デジタル表示を行うデシタル表示型測定器において、前
   記計数パルスをアナログ量に変換するＤ　／　Ａ変換回
   路と、前記アナログ量をデジタル量に変換するＡ　／　
   Ｄ変換回路と、を備え、前記変換されたデジタル量に基
   づいて被測定長のデジタル表示を行い抗ノイズ性を有す
   ることを特徴とするデシタル表示型測定器。