核心原理：觸針輪廓法儀器通過(guò)一個(gè)極其精密的金剛石觸針，沿著被測(cè)工件表面做勻速直線運(yùn)動(dòng)。表面微觀的峰谷起伏會(huì)使觸針產(chǎn)生垂直

位移，這個(gè)位移被轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)過(guò)放大、處理和分析，最終得到一系列粗糙度參數(shù)。詳細(xì)工作步驟：1. 機(jī)械掃描與位移傳感驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)：儀器內(nèi)部的精密驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)傳感器（或工件臺(tái)）做勻速、直線的水平運(yùn)動(dòng)。金剛石觸針：針尖通常是一個(gè)半徑為2微米或5微米的金剛石小球，以非常輕微的測(cè)量力（通常為毫牛級(jí)別）接觸工件

表面。這根觸針安裝在一個(gè)靈敏的懸臂結(jié)構(gòu)上。位移檢測(cè)：當(dāng)觸針劃過(guò)表面的微觀峰谷時(shí)，會(huì)產(chǎn)生垂直上下運(yùn)動(dòng)。這個(gè)運(yùn)動(dòng)被傳感器核心部件實(shí)時(shí)檢測(cè)到。目前主流技術(shù)有兩種：電感式傳感器：觸針的位移改變了一個(gè)微型磁芯在線圈中的位置，從而引起電感量的變化，輸出與位移成正比的電信號(hào)。壓電式或光電式傳感器：將機(jī)械位移轉(zhuǎn)換為電荷或光強(qiáng)的變化，再轉(zhuǎn)為電信號(hào)。2. 信號(hào)處理與放大從傳感器出來(lái)的電信號(hào)非常微弱。儀器內(nèi)部的高增益放大器會(huì)將此信號(hào)進(jìn)行放大，使其便于后續(xù)的模數(shù)轉(zhuǎn)換和處理。同時(shí)，電路會(huì)進(jìn)行濾波處理，分離出真正代表表面粗糙度的中高頻信號(hào)，并濾除由

工件宏觀形狀（如斜面、圓弧）引起的低頻信號(hào)以及電氣噪聲等。3. 數(shù)字化與數(shù)據(jù)采集放大和濾波后的模擬信號(hào)，通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC） 被轉(zhuǎn)換成一系列離散的數(shù)字信號(hào)。這些數(shù)據(jù)點(diǎn)按掃描順序排列，就在計(jì)算機(jī)或儀器內(nèi)部處理器中重建了被測(cè)表面的原始輪廓曲線。4. 輪廓處理與參數(shù)計(jì)算（核心分析步驟）這是儀器“大腦"工作的部分。對(duì)原始輪廓數(shù)據(jù)按國(guó)際/國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（如ISO 4287, GB/T 3505）進(jìn)行一系列數(shù)學(xué)處理：濾波（評(píng)定基準(zhǔn)線的建立）：使用高斯濾波器（或其他標(biāo)準(zhǔn)濾波器），將原始輪廓分離成：粗糙度輪廓（R輪廓）：由波長(zhǎng)較短的表面微觀不平度組成，是我們主要關(guān)注的部分。波紋度輪廓（W輪廓）：波長(zhǎng)較長(zhǎng)的周期性成分。原始輪廓（P輪廓）：包含所有信息的原始數(shù)據(jù)。取樣與評(píng)定：在濾波后的粗糙度輪廓上，截取標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的取樣長(zhǎng)度（lr），并在一

個(gè)或多個(gè)取樣長(zhǎng)度（即評(píng)定長(zhǎng)度ln，通常ln=5×lr）上進(jìn)行計(jì)算。參數(shù)計(jì)算：幅度參數(shù)（常用）：Ra（算術(shù)平均偏差）：在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，輪廓偏距的算術(shù)平均值。這是普遍使用的參數(shù)。Rz（大高度）：在一個(gè)取樣長(zhǎng)度內(nèi)，大輪廓峰高與大輪廓谷深之和。Rq（均方根偏差）：輪廓偏距的均方根值。間距參數(shù)、混合參數(shù)等：如RSm（輪廓單元的平均寬度）等，用于評(píng)價(jià)峰谷的間距特性。5. 結(jié)果顯示與輸出計(jì)算出的各種粗糙度參數(shù)值會(huì)顯示在儀器的液晶屏幕上。通常還可以顯示或輸出輪廓曲線圖。數(shù)據(jù)可以通過(guò)USB、藍(lán)牙或RS232接口傳輸?shù)诫娔X，用專用軟件進(jìn)行更深入的分析、存儲(chǔ)和生成報(bào)告。丹青粗糙度儀的特點(diǎn)（在通用原理之上）：作為國(guó)產(chǎn)品牌，丹青粗糙度儀在遵循上述原理的同時(shí)，通常注重：便攜性與一體化設(shè)計(jì)：很多型號(hào)是手持式或便攜臺(tái)式，將驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳感器、處理

器和顯示單元集成在一個(gè)緊湊的機(jī)身內(nèi)。操作簡(jiǎn)便：界面針對(duì)中文用戶優(yōu)化，預(yù)設(shè)常用測(cè)量條件，便于快速上手。多功能集成：部分型號(hào)可能集成微小孔測(cè)量、曲面測(cè)量、多種傳感器等功能。性價(jià)比高：在保證基本測(cè)量精度和穩(wěn)定性的前提下，具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)。總結(jié)丹青粗糙度儀的運(yùn)行本質(zhì)是：通過(guò)精密的金剛石觸針“觸摸"表面，將微觀的幾何高度變化轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，再經(jīng)過(guò)電子系

統(tǒng)的放大、濾波、數(shù)字化和復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算，最終按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)量化地評(píng)估出表面的粗糙程度。

其測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度取決于幾個(gè)關(guān)鍵因素：觸針的精度與磨損狀況、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的平穩(wěn)性、傳感器的

靈敏度、以及濾波和計(jì)算算法是否符合標(biāo)準(zhǔn)。