JPS6365881B2 - - Google Patents

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JPS6365881B2
JPS6365881B2 JP53150631A JP15063178A JPS6365881B2 JP S6365881 B2 JPS6365881 B2 JP S6365881B2 JP 53150631 A JP53150631 A JP 53150631A JP 15063178 A JP15063178 A JP 15063178A JP S6365881 B2 JPS6365881 B2 JP S6365881B2
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output
calibration
input terminal
counting
measurement
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JP53150631A
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English (en)
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JPS54112671A (en
Inventor
Yatsuan Shamu Ranson
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CBS Corp
Original Assignee
Westinghouse Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPS54112671A publication Critical patent/JPS54112671A/ja
Publication of JPS6365881B2 publication Critical patent/JPS6365881B2/ja
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R23/00—Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
    • G01R23/02—Arrangements for measuring frequency, e.g. pulse repetition rate; Arrangements for measuring period of current or voltage
    • G01R23/06—Arrangements for measuring frequency, e.g. pulse repetition rate; Arrangements for measuring period of current or voltage by converting frequency into an amplitude of current or voltage
    • G01R23/09—Arrangements for measuring frequency, e.g. pulse repetition rate; Arrangements for measuring period of current or voltage by converting frequency into an amplitude of current or voltage using analogue integrators, e.g. capacitors establishing a mean value by balance of input signals and defined discharge signals or leakage
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/26—Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
    • G01R27/2605—Measuring capacitance
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R35/00—Testing or calibrating of apparatus covered by the other groups of this subclass
    • G01R35/005—Calibrating; Standards or reference devices, e.g. voltage or resistance standards, "golden" references

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、一般に較正・測定回路、特に例え
ば特許登録番号第1369095号（特公昭61−26001号
公報）に記載された容量性プローブ形表面組織測
定器具のための改良された較正・測定回路に関す
るものである。
幾つかの較正・測定回路が従来から知られてお
り、そのような一例は視覚数字表示盤上の大きさ
と測定中の見本の大きさとの間に正しい直線性を
確保するための較正・測定装置である。この較
正・測定装置は２つのパラメータを調節すること
に言及しており、一方のパラメータは２つまたは
３つ以上のプロツトされた測定値によつて提供さ
れた直線の傾斜を変え、そして他方のパラメータ
はオフセツトを調整する。これは、上記直線を一
群の平行な直線中で上または下へ動かす。
しかしながら、従来装置中の回路は、測定用プ
ローブ、人間の手あるいはワークピースによつ
てゞさえピツクアツプされる不所望な60Hz電源
雑音のために、或る種の弱点や不正確さを持つて
いる。60Hzの電源雑音は、通常、浮遊容量結合
の結果として生じられ、これは最少にできるが完
全には除けない。もし測定期間を定める方形波の
周期が１／60秒の正確な倍数でないならば測定中
に使用されるカウンタの内容が無作為に変動して
３数字式表示器の最後の数字を信用できないもの
とするように、60Hz雑音は測定用発振器の周波
数を変調する。
この発明の目的は、上述した60Hzの電源雑音
を除去する較正・測定回路を提供することであ
る。そこでこの発明では、60Hzの給電ラインの
雑音による周波数変調が計器の最後の読みとり値
に影響しないように、周期発振器および給電ライ
ンから受けた基本クロツクを有する。さらにこの
発明では、周期TMの終りに精発振器から受けた
パルスを加算計数する前に、記憶されたオフセツ
ト・デイジタル数が零まで減算計数される。
この目的に鑑み、この発明は、諸見本の表面の
組織および荒さを測定するために、表面の荒さが
分つていて標準になる基準表面サンプル、並びに
使用中見本表面に当てられる面を有する容量性プ
ローブ器具のための交流電源を使用する較正・測
定回路であつて、 (a) 較正用調節器１４を有し、上記容量性プロー
ブへ結合され、測定される見本の表面組織に応
じて変る可調節周波数のパルスを発生するため
の測定手段［１０，１２，１４，１６］、 (b) 交流電源の周波数と同じ出力周波数を発生す
る発振部と、この発振部の出力側に接続された
÷Ｎカウンタを含み、上記交流電源の周波数の
逆数の正確な倍数である周期TMを有する信号
を発生するための手段［１８，２２，２４］、 (c) ビルトインAND機能回路を有すると共に動
作入力端子、計数命令入力端子および計数値が
０に達する時にBORROW出力信号を供給する
BORROW出力端子を有し、上記パルスを受け
てそれをデイジタル加減算計数するように接続
された計数手段３４、 (d) 動作入力端子を有し、上記計数手段の出力側
へ接続されて上記周期TMの終りに上記計数手
段のデイジタル内容を表示するための手段４
２、 (e) 動作入力端子を有し、上記計数手段へ結合さ
れてオフセツト・デイジタル数を記憶するため
の手段３８、 (f) 較正モードにおいて上記表示手段に表示すべ
き上記基準表面サンプルの表面の荒さを示す数
がプリセツトされ、このプリセツト数を示す信
号を発生する手段３６、 (g) 較正モード用動作入力端子および測定モード
用動作入力端子並びに上記計数手段へ接続され
たデータ出力端子を有し、上記較正モード用動
作入力端子および上記測定モード用動作入力端
子の各動作入力に従つて、較正モードでは上記
プリセツト数信号発生手段を上記計数手段に接
続し、測定モードでは上記記憶手段を上記計数
手段に接続するマルチプレクサ４０、並びに、 (h) スイツチング手段４６、電源Vcc、出力Ｑ１
および１を有する第１の単安定マルチ４８、
出力Ｑ２および２を有する第２の単安定マル
チ５０、並びに２個の入力端子および１個の出
力端子を有するリセツト／セツト式フリツプフ
ロツプ５２を含み、上記第１の単安定マルチの
入力端子が上記TM信号発生手段に接続され、
上記出力Ｑ１が較正中上記スイツチング手段を
介して上記記憶手段の動作入力端子に印加さ
れ、上記出力１が上記表示手段の動作入力端
子および上記第２の単安定マルチの入力端子へ
印加され、上記出力Ｑ２が上記計数手段の動作
入力端子へ印加され、上記フリツプフロツプの
２個の入力端子のうちの一方に上記出力２が
印加されそして他方に上記計数手段の
BORROW出力信号が印加され、上記フリツプ
フロツプの出力端子が上記計数手段の計数命令
入力端子へ接続され、上記スイツチング手段は
較正中・測定中上記マルチプレクサのそれぞれ
較正用動作入力端子、測定用動作入力端子へ動
作入力を供給する制御論理手段４４［４６，４
８，５０，５２］を備え、 上記計数手段が、上記パルス発生手段から受け
る上記パルスを加算計数し始める前に、上記オフ
セツト・デイジタル数記憶手段に記憶されたオフ
セツト・デイジタル数を０まで減算計数すること
を特徴とする較正・測定回路にある。
容量性表面プローブ器具用のこの発明の較正・
測定回路の望ましい一実施例では、容量性プロー
ブへ結合される測定手段(a)がパルスを発生し、こ
のパルスの周波数を調節できる。信号発生手段(b)
は周期TMの信号を発生し、この周期TMは電源の
周波数の逆数の正確な倍数である。測定手段(a)の
出力側へ接続された計数手段は、上記パルスをデ
イジタル的に加算または減算計数し、そして動作
入力端子および計数命令入力端子を有すると共に
計数手段が０に達する時に供給されるBORROW
出力を有する。動作入力端子を有する表示手段(d)
は、計数手段の出力側に接続され、周期TMの終
りに計数手段のデイジタル内容をデイジタル表示
する。オフセツト・デイジタル数を記憶するため
の手段は計数手段へ結合される。そしてプリセツ
ト数信号発生手段(f)からプリセツト数が較正モー
ド中に発生される。マルチプレクサは、測定中、
較正中それぞれ記憶手段、プリセツト数信号発生
手段の出力を受けるように接続され、そして較正
モード用動作入力および測定モード用動作入力並
びに計数手段へ接続されたデータ出力リンクを有
する。周期TMの信号を受ける時に始動される制
御論理手段(h)は、マルチプレクサへ接続されてデ
ータがプリセツト数信号発生手段と記憶手段のど
ちらから流入されるべきかを決定し、計数手段お
よびデイジタル表示手段の動作入力端子へ接続さ
れ、周期TMの開始時に減算信号を発生してこれ
を計数手段の計数命令入力端子へ送り、計数手段
が０計数に達する時に計数手段からBORROW信
号を受けて計数命令入力端子へ送られる加算命令
を発生し、較正と測定の切換えを行なうためのス
イツチング手段を含み、周期TMの終りにオフセ
ツト・デイジタル数を記憶するために較正中記憶
手段が計数手段のデイジタル内容を受けることが
できるようにする。較正中、計数手段は、まずプ
リセツト数信号発生手段からのデイジタル入力数
を減算計数する。その後、計数手段は、較正完了
時周期TMで記憶するための記憶手段へ提示され
る一定の数まで加算計数し、この一定の数が記憶
手段によつて記憶されるオフセツト・デイジタル
数になる。未知の見本をテスト（次続の測定）す
る際、計数手段は測定手段から受けるパルスの数
に応じて加算計数する前に、上述したオフセツ
ト・デイジタル数までまず減算計数する。
この発明をもつと詳しく理解するには、添付図
面に示された一実施例についての以下の詳しい説
明を一読されたい。
第１図において、測定されるべき表面に接触す
る容量性プローブ１０は、発振回路すなわち精発
振器１２を通して周期的に放電し、周波数f1の一
連のパルスを発生する。発生されるパルスの数は
表面組織の関数である。すなわち、パルスの数が
増えれば増える程表面組織は荒く、その逆にパル
スの数が減れば減る程表面組織は滑らかである。
パルスの数と測定中の表面組織との関係は直線
的であり、そして精発振器１２は較正用の傾斜調
節ポテンシオメータ１４を含む。器具は、μinま
たはμmで較正されて良く、かつレンジ選択回路
網１６を含む。
÷Ｎカウンタ１８は、測定期間を定めかつ制御
するために、周期TMの方形波を供給する。もし
60Hzの給電々力が得られないならば、スイツチ
２０を用いて÷Ｎカウンタ１８を周期発振器２２
へ接続できる。60Hzの給電々力が得られる用途
では、スイツチ２０は変圧回路（クリツプ回路）
２４へ接続され、この変圧回路２４は通常120V、
60Hzの電圧を÷Ｎカウンタ１８へのピーク値
15V、60Hzの入力に変換する。変換回路２４は、
ツエナーダイオード２８、コンデンサ３０および
抵抗３２から成る並列回路と直列の入力抵抗２６
を含む。到来信号の振幅は入力抵抗２６およびツ
エナーダイオード２８によつてクリツプされる。
小さなコンデンサ３０およびドレイン抵抗３２
は、÷Ｎカウンタ１８を誤つてトリガするかもし
れないどんな線路過渡状態も除去する。
精発振器１２からのパルスf1は３数字の２進化
10進（BCD）可逆カウンタ３４へ印加される。
較正用のデイジタル・サム・スイツチ３６からの
プリセツト数または12ビツトの記憶器であるラツ
チ回路３８からのオフセツト・デイジタル数は、
マルチプレクサすなわちスイツチ４０を通つて可
逆カウンタ３４へ入る。マルチプレクサ４０は２
つの選択入力すなわち動作入力；セレクトＡおよ
びセレクトＢを有し、これらはチヤンネルＡ（す
なわちラツチ回路３８）またはチヤンネルＢ（す
なわちサム・スイツチ３６）からのデイジタル情
報を可逆カウンタ３４へ入れさせることができ
る。
可逆カウンタ３４の内容はラツチ回路３８およ
び３数字の発光ダイオード（LED）式数字表示
盤４２へ供給される。
器具は制御論理手段４４の制御下にある。この
制御論理手段４４は、スイツチング機構４６、一
対の単安定マルチ４８，５０およびリセツト／セ
ツト式フリツプフロツプ５２を含む。
スイツチング機構４６は、較正・測定用の２対
の極位置(a)、(b)を有する連動スイツチSWおよび
インバータ５４を含む。電源Vccは図示のように
連動スイツチSWの上側部分(a)の較正用極CAL、
測定用極MEASの両方へ接続され、そしてイン
バータ５４の入力端子も同様に両方の極へ接続さ
れる。単安定マルチ４８は出力Ｑ１および１
を、そして単安定マルチ５０は出力Ｑ２および
２を有する。
フリツプフロツプ５２は図示のように相互接続
されたナンドゲート５６，５８から成る。ナンド
ゲート５６への１入力は可逆カウンタ３４から
BORROW信号である。ナンドゲート５８はその
１入力として単安定マルチ５０の出力２が印加
される。
第１図の実施例の動作 器具の使用前に、まず較正を行なうべきであ
る。第２図の波形を参照しながら、較正モードと
測定モードの全動作を説明する。連動スイツチ
SWはその部分(a)、(b)の較正用極へ次々に動かさ
れる。部分(a)の較正用極は大地電位（低レベルす
なわち論理値０）にあり、そして部分(b)の較正用
極は単安定マルチ４８の出力端子へ接続される。
インバータ５４への論理値０入力は論理値１に反
転される。マルチプレクサ４０への“セレクト
Ａ”入力は論理値０で“セレクトＢ”入力は論理
値１である。従つて、マルチプレクサ４０のチヤ
ンネルＢは動作され、そしてサム・スイツチ３６
を回すことによつて作られるどんなプリセツト数
もマルチプレクサ４０へ読み込まれる。チヤンネ
ルＡはこの時は不動作である。
÷Ｎカウンタ１８の出力［第２図ａ参照］は、
測定期間を定めかつ制御する周期TMの方形波で
ある。この方形波TMでは高レベル（論理値１）
になる時に単安定マルチ４８へ印加され、この単
安定マルチ４８はＱ１＝論理値１［第２図ｂ参照］
および１＝論理値０を出力する。Ｑ１＝論理値
１信号は連動スイツチSWの部分(b)を通過してラ
ツチ回路３８へ達する。その時、ラツチ回路３８
は、先行サンプリング期間の累積値を有する可逆
カウンタ３４の出力を記憶する。
１＝論理値０信号は数字表示盤４２の動作入
力になりかつ単安定マルチ５０へ入力される（
１＝論理値０の瞬間数字表示盤４２は不動作の
まゝである）。１パルスの終りに１は論理値
１に戻る。１＝論理値１信号は単安定マルチ５
０をトリガして出力Ｑ２＝論理値１［第２図ｃ参
照］および２＝論理値０を発生させる。
パルスＱ２＝論理値１は可逆カウンタ３４を、
マルチプレクサ４０から読み込まれるプリセツト
数の値にプリセツトさせることができる。
パルス２＝論理値０はフリツプフロツプ５２
へ印加されてこのフリツプフロツプ５２をリセツ
トし、もつてナンドゲート５６の出力を論理値０
に変える。この論理値０は可逆カウンタ３４へ印
加され、この可逆カウンタ３４に減算計数［第２
図ｅ参照］を行うことを命じる。
可逆カウンタ３４中のプリセツト数は正の数で
あり、そして可逆カウンタ３４は０に向つて減算
動作する。０になる時＝論理値０信号
は可逆カウンタ３４によつて発生される［第２図
ｆ参照］。これはナンドゲート５６に論理値１を
出力させ、この論理値１は可逆カウンタ３４に加
算計数［第２図ｄ参照］を行うことを命じる。可
逆カウンタ３４は加算動作し、そしてその数は精
発振器１２から受けたパルスの数である。
可逆カウンタ３４中の計数値はラツチ回路３８
および数字表示盤４２の両側に提示される。較正
期間TMの終りに÷Ｎカウンタ１８は再び高レベ
ルになり、そして上述したように単安定マルチ４
８はＱ１＝論理値１を生じてラツチ回路３８が可
逆カウンタ３４の内容を記憶できるようにする。
Ｑ１＝論理値０は数字表示盤４２に可逆カウンタ
３４の出力を記憶かつ表示させることができる。
数字表示は精発振器１２によつて発生されたパル
スの数の関数であり、この数は測定中の表面の組
織の関数である。１＝論理値０信号は100μ秒
継続するにすぎない。
プローブがまだ較正見本上にある間に、連動ス
イツチSWは部分(a)および(b)の測定用極に動かさ
れる。これはセレクトＡ入力がVccの電位にある
のでセレクトＡ入力を論理値１にし、かつこの論
理値１がインバータ５４によつて反転されて論理
値０になるのでセレクトＢ入力は論理値０であ
る。マルチプレクサ４０は、今度は、ラツチ回路
３８からチヤンネルＡを通して得られるオフセツ
ト・デイジタル数だけを受けかつこれを出力す
る。
測定サイクルが始まる時、方形波は論理値１で
ある。これは単安定マルチ４８にＱ１＝論理値１
をそして１＝論理値０を発生させる。Ｑ１は連
続スイツチSWの部分(b)が接地位置にあるので今
度はラツチ回路３８へ印加されない。
１＝論理値０は数字表示盤４２へ印加され、
先行サンプリング期間中の可逆カウンタ３４の内
容を数字表示盤４２へ記憶させることができる。
Ｑ１＝論理値０はまた単安定マルチ５０をトリガ
し、もつてＱ２＝論理値１をそして２＝論理値
０を出力させる。
Ｑ２＝論理値１は可逆カウンタ３４を動作さ
せ、もつてマルチプレクサ４０を通してラツチ回
路３８のオフセツト・デイジタル数を受けさせ
る。２＝論理値０はフリツプフロツプ５２に論
理値０（可逆カウンタ３４への減算命令）を出力
させる。Ｑ１＝論理値０、１＝論理値１の時、
これは単安定マルチ５０をトリガしてＱ２＝論理
値１、２＝論理値０を出力させる。論理値Ｑ２
＝０信号は、可逆カウンタ３４がマルチプレクサ
４０を通してこれ以上入力を受けられないように
する。２＝論理値０はフリツプフロツプ５２へ
印加され、そのナンドゲート５６に論理値０（可
逆カウンタ３４の減算命令）を出力させる。フリ
ツプフロツプ５２は、＝論理値０に達
する時、その出力を論理値１（加算命令）に変え
る。
可逆カウンタ３４は０まで計数しかつ
BORROW＝論理値０をフリツプフロツプ５２へ
送り、そしてこのフリツプフロツプ５２は可逆カ
ウンタ３４が加算計数を行うことを命令する論理
値１を出力する。可逆カウンタ３４は精発振器１
２から受けたパルスの数に応じて加算計数を続け
る。測定期間TMの終り（新しい測定期間が始ま
る直前）に、２＝論理値１であり、そして数字
表示盤４２は可逆カウンタ３４の内容を視覚表示
する。もしプローブがまだ較正見本上にあるなら
ば、これはサム・スイツチ３６の設定値と同じ読
みを有し、数字表示盤４２は上述した設定値を示
すべきである。
較正のやり方 較正は、許容できる仕上げを有する２つの標準
体を使用することにより、容易に行える。例え
ば、50μinの見本と125μinの見本とがある。これ
らの標準体は針または研究所用プロフイロメータ
（profilometer）のような或る種の他の器具で注
意深く測定することによつて得ることができる
し、或はそれは既知の値の表面荒さを有する単な
る標準片であつても良い。
ステツプ１ 第１図および第３図を参照して、連動スイツチ
SWは較正を行うように動かされる。較正見本の
大きさ（μinまたはμm）、例えば50μinは、サム・
スイツチ３６によつてダイヤルインされる。容量
性プローブ１０は50μinの見本の上に置かれる。
数字表示盤４２が定常の読みを示す時、連動スイ
ツチSWは測定用に切換えられ、そして数字表示
盤４２は50を示すべきである。
ステツプ２ 容量性プローブ１０は第２の見本例えば125μin
の見本上に置かれる。連動スイツチSWはまだ測
定用極上にあり、そして数字表示盤４２は正確に
125を示すべきである。もし数字表示盤４２が125
を示さないならば、傾斜はポテンシオメータ１４
で調節されて読みを必要なだけ増減させる。
較正のやり方のステツプ１およびステツプ２
は、数字表示盤４２が２つの見本を正確に、すな
わち50μinおよび125μinを読み出すまで、繰返さ
れる。ポテンシオメータ１４はその後位置を固定
される。
この較正のやり方は大体１ケ月に１回または所
望通り定期的に行われ、例えば新しい形式のプロ
ーブが使用される時のように或る種の動作状態が
変つた時にはいつでも精度を確実に維持する。
器具がターンオンされかつ２〜３分間ウオーム
アツプされる時、標準の較正片は上述したステツ
プ１を使用することによつてラツチ回路３８をセ
ツトするのに使用される。器具は今や使用するた
めの準備を整える。ラツチ回路３８に記憶された
値は、電源がターンオンされるとすぐに消えてし
まう。表面組織を正確に知つた標準の較正見本
は、従つて器具と共に包含されると好都合であ
る。
オフセツト数の役目を更に明白にするために、
まず第４Ａ図について、次に第４Ｂ図について説
明する。
第４Ａ図において、較正中、10μinの見本が使
用され、そして１０がサム・スイツチ３６でダイ
ヤルインされるとしよう。これは可逆カウンタ３
４へチヤンネルＢを通して読み込まれる。75個の
パルスが精発振器１２から可逆カウンタ３４へ送
られたとしよう。可逆カウンタ３４は０まで計数
するのに10パルス要しかつ65まで計数する。この
65は数字表示盤４２およびラツチ回路３８へ送ら
れ、このラツチ回路３８は65を記憶する。
次に第４Ｂ図において、測定中、チヤンネルＡ
だけが動作され、そしてラツチ回路３８は65をオ
フセツト・デイジタル数として可逆カウンタ３４
へ入れる。精発振器１２まだ75個のパルスを可逆
カウンタ３４へ送り、この可逆カウンタ３４は65
から減算計数するために入力パルスのうちの65個
を使いかつ残りの10パルスの間加算計数する。可
逆カウンタ３４はその時数字表示盤４２へ10を提
示し、これが所望の結果になる。
【図面の簡単な説明】
第１図は容量性プローブ器具と一緒に使用する
ためにこの発明を使用する改良された較正・測定
回路の一実施例を一部回路図で示すブロツク図、
第２図は第１図の較正・測定回路の動作を説明す
るのに使用される複数の波形を示す波形図、第３
図は直接読み取るために第１図の較正・測定回路
がどのように較正されるかを説明するのに使用さ
れるグラフ、第４Ａ図および第４Ｂ図は測定中オ
フセツト・デイジタル数の役目を説明するのに使
用されるブロツク図である。 １０は容量性プローブ、１２は精発振器、１８
は÷Ｎカウンタ、２２は周期発振器、２４はクリ
ツプ回路としての変圧回路、３４は可逆カウン
タ、３６はサム・スイツチ、３８はラツチ回路、
４０はマルチプレクサ、４２は数字表示盤、４４
は制御論理手段、４６はスイツチング機構、SW
は連動スイツチ、４８と５０は単安定マルチ、５
２はフリツプフロツプである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 諸見本の表面の組織および荒さを測定するた
    めに、表面の荒さが分つていて標準になる基準表
    面サンプル、並びに使用中見本表面に当てられる
    面を有する容量性プローブ器具のための交流電源
    を使用する較正・測定回路であつて、 (a) 較正用調節器１４を有し、上記容量性プロー
    ブへ結合され、測定される見本の表面組織に応
    じて変る可調節周波数のパルスを発生するため
    の測定手段［１０，１２，１４，１６］、 (b) 交流電源の周波数と同じ出力周波数を発生す
    る発振部と、この発振部の出力側に接続された
    ÷Ｎカウンタを含み、上記交流電源の周波数の
    逆数の正確な倍数である周期TMを有する信号
    を発生するための手段［１８，２２，２４］、 (c) ビルトインAND機能回路を有すると共に動
    作入力端子、計数命令入力端子および計数値が
    ０に達する時にBORROW出力信号を供給する
    BORROW出力端子を有し、上記パルスを受け
    てそれをデイジタル加減算計数するように接続
    された計数手段３４、 (d) 動作入力端子を有し、上記計数手段の出力側
    へ接続されて上記周期TMの終りに上記計数手
    段のデイジタル内容を表示するための手段４
    ２、 (e) 動作入力端子を有し、上記計数手段へ結合さ
    れてオフセツト・デイジタル数を記憶するため
    の手段３８、 (f) 較正モードにおいて上記表示手段に表示すべ
    き上記基準表面サンプルの表面の荒さを示す数
    がプリセツトされ、このプリセツト数を示す信
    号を発生する手段３６、 (g) 較正モード用動作入力端子および測定モード
    用動作入力端子並びに上記計数手段へ接続され
    たデータ出力端子を有し、上記較正モード用動
    作入力端子および上記測定モード用動作入力端
    子の各動作入力に従つて、較正モードでは上記
    プリセツト数信号発生手段を上記計数手段に接
    続し、測定モードでは上記記憶手段を上記計数
    手段に接続するマルチプレクサ４０、並びに、 (h) スイツチング手段４６、電源Vcc、出力Ｑ１
    および１を有する第１の単安定マルチ４８、
    出力Ｑ２および２を有する第２の単安定マル
    チ５０、並びに２個の入力端子および１個の出
    力端子を有するリセツト／セツト式フリツプフ
    ロツプ５２を含み、上記第１の単安定マルチの
    入力端子が上記TM信号発生手段に接続され、
    上記出力Ｑ１が較正中上記スイツチング手段を
    介して上記記憶手段の動作入力端子に印加さ
    れ、上記出力１が上記表示手段の動作入力端
    子および上記第２の単安定マルチの入力端子へ
    印加され、上記出力Ｑ２が上記計数手段の動作
    入力端子へ印加され、上記フリツプフロツプの
    ２個の入力端子のうちの一方に上記出力２が
    印加されそして他方に上記計数手段の
    BORROW出力信号が印加され、上記フリツプ
    フロツプの出力端子が上記計数手段の計数命令
    入力端子へ接続され、上記スイツチング手段は
    較正中・測定中上記マルチプレクサのそれぞれ
    較正用動作入力端子、測定用動作入力端子へ動
    作入力を供給する制御論理手段４４［４６，４
    ８，５０，５２］を備え、 上記計数手段が、上記パルス発生手段から受け
    る上記パルスを加算計数し始める前に、上記オフ
    セツト・デイジタル数記憶手段に記憶されたオフ
    セツト・デイジタル数を０まで減算計数すること
    を特徴とする較正・測定回路。 ２ 上記周期TMを有する信号を発生する手段(b)
    は、上記発振部が交流線路電源およびクリツプ回
    路からなり、上記交流線路電源が上記クリツプ回
    路へ接続され、上記クリツプ回路の出力側が上記
    ÷Ｎカウンタへ接続され、Ｎは整数であり、上記
    ÷Ｎカウンタの出力が上記交流線路電源の周波数
    の逆数の正確な倍数に等しい周期TMを有する方
    形波である特許請求の範囲第１項記載の較正・測
    定回路。 ３ 上記周期TMを有する信号を発生する手段(b)
    は、上記発振部が発振器からなり、上記発振器が
    交流電源の周波数と全く同じである出力周波数を
    生じ、Ｎは整数であり、上記発振器の出力側が上
    記÷Ｎカウンタの入力側へ接続され、上記÷カウ
    ンタの出力が交流線路電源の周波数の逆数の正確
    な倍数に等しい周期TMを有する方形波である特
    許請求の範囲第１項記載の較正・測定回路。 ４ 上記周期TMを有する信号を発生する手段(b)
    は、上記発振部が交流線路電源、この交流線路電
    源に接続されたクリツプ回路、上記交流線路電源
    の周波数と全く同じである出力周波数を発生する
    発振器、および上記クリツプ回路の出力側と上記
    発振器の出力側を選択的に上記÷Ｎカウンタの入
    力側に接続するスイツチを含み、Ｎは整数であ
    り、上記÷Ｎカウンタの出力が交流線路電源の周
    波数の逆数の正確な倍数に等しい周期TMを有す
    る方形波である特許請求の範囲第１項記載の較
    正・測定回路。 ５ 制御論理手段はスイツチング手段、第１およ
    び第２の単安定マルチ並びにリセツト／セツト式
    フリツプフロツプを含み、上記第１の単安定マル
    チが出力Ｑ１および１を有し、上記第２の単安
    定マルチが出力Ｑ２および２を有し、上記第１
    の単安定マルチの出力端子が周期TMの信号を受
    けるように接続され、上記出力１が表示手段の
    動作入力端子および上記第２の単安定マルチの入
    力端子へ印加され、上記出力Ｑ２が計数手段の動
    作入力端子へ印加され、上記フリツプフロツプが
    ２個の入力端子と１個の出力端子を有し、上記２
    個の入力端子のうちの一方に上記出力２が印加
    されそして他方に上記計数手段のBORROW出力
    が印加され、上記出力端子が上記計数手段の計数
    命令入力端子へ接続され、上記スイツチング手段
    がマルチプレクサへ結合された較正用、測定用の
    選択装置を有し、もつて上記マルチプレクサがそ
    れぞれプリセツト数信号発生手段、記憶手段のデ
    イジタル内容を上記計数手段へ選択的に通過させ
    ることができるようにし、較正モードにある上記
    スイツチング手段が上記出力Ｑ１を上記記憶手段
    へ印加させて上記計数手段のデイジタル内容を瞬
    時に記憶することを命令する特許請求の範囲第１
    項記載の較正・測定回路。 ６ プリセツト数信号発生手段は、選ばれた数値
    設定値へダイヤルできるサム・スイツチである特
    許請求の範囲第１項記載の較正・測定回路。
JP15063178A 1977-12-07 1978-12-07 Circuit for calibration and measuring Granted JPS54112671A (en)

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