丹青粗糙度仪的运行原理

核心原理：触针轮廓法仪器通过一个极其精密的金刚石触针，沿着被测工件表面做匀速直线运动。表面微观的峰谷起伏会使触针产生垂直

位移，这个位移被转换为电信号，经过放大、处理和分析，最终得到一系列粗糙度参数。详细工作步骤：1. 机械扫描与位移传感驱动机构：仪器内部的精密驱动电机带动传感器（或工件台）做匀速、直线的水平运动。金刚石触针：针尖通常是一个半径为2微米或5微米的金刚石小球，以非常轻微的测量力（通常为毫牛级别）接触工件

表面。这根触针安装在一个灵敏的悬臂结构上。位移检测：当触针划过表面的微观峰谷时，会产生垂直上下运动。这个运动被传感器核心部件实时检测到。目前主流技术有两种：电感式传感器：触针的位移改变了一个微型磁芯在线圈中的位置，从而引起电感量的变化，输出与位移成正比的电信号。压电式或光电式传感器：将机械位移转换为电荷或光强的变化，再转为电信号。2. 信号处理与放大从传感器出来的电信号非常微弱。仪器内部的高增益放大器会将此信号进行放大，使其便于后续的模数转换和处理。同时，电路会进行滤波处理，分离出真正代表表面粗糙度的中高频信号，并滤除由

工件宏观形状（如斜面、圆弧）引起的低频信号以及电气噪声等。3. 数字化与数据采集放大和滤波后的模拟信号，通过模数转换器（ADC） 被转换成一系列离散的数字信号。这些数据点按扫描顺序排列，就在计算机或仪器内部处理器中重建了被测表面的原始轮廓曲线。4. 轮廓处理与参数计算（核心分析步骤）这是仪器“大脑"工作的部分。对原始轮廓数据按国际/国家标准（如ISO 4287, GB/T 3505）进行一系列数学处理：滤波（评定基准线的建立）：使用高斯滤波器（或其他标准滤波器），将原始轮廓分离成：粗糙度轮廓（R轮廓）：由波长较短的表面微观不平度组成，是我们主要关注的部分。波纹度轮廓（W轮廓）：波长较长的周期性成分。原始轮廓（P轮廓）：包含所有信息的原始数据。取样与评定：在滤波后的粗糙度轮廓上，截取标准规定的取样长度（lr），并在一

个或多个取样长度（即评定长度ln，通常ln=5×lr）上进行计算。参数计算：幅度参数（常用）：Ra（算术平均偏差）：在取样长度内，轮廓偏距的算术平均值。这是普遍使用的参数。Rz（大高度）：在一个取样长度内，大轮廓峰高与大轮廓谷深之和。Rq（均方根偏差）：轮廓偏距的均方根值。间距参数、混合参数等：如RSm（轮廓单元的平均宽度）等，用于评价峰谷的间距特性。5. 结果显示与输出计算出的各种粗糙度参数值会显示在仪器的液晶屏幕上。通常还可以显示或输出轮廓曲线图。数据可以通过USB、蓝牙或RS232接口传输到电脑，用专用软件进行更深入的分析、存储和生成报告。丹青粗糙度仪的特点（在通用原理之上）：作为国产品牌，丹青粗糙度仪在遵循上述原理的同时，通常注重：便携性与一体化设计：很多型号是手持式或便携台式，将驱动机构、传感器、处理

器和显示单元集成在一个紧凑的机身内。操作简便：界面针对中文用户优化，预设常用测量条件，便于快速上手。多功能集成：部分型号可能集成微小孔测量、曲面测量、多种传感器等功能。性价比高：在保证基本测量精度和稳定性的前提下，具有价格优势。总结丹青粗糙度仪的运行本质是：通过精密的金刚石触针“触摸"表面，将微观的几何高度变化转化为电信号，再经过电子系

统的放大、滤波、数字化和复杂的数学运算，最终按照国际标准量化地评估出表面的粗糙程度。

其测量结果的准确度取决于几个关键因素：触针的精度与磨损状况、驱动机构的平稳性、传感器的

灵敏度、以及滤波和计算算法是否符合标准。