?1、接觸式粗糙度測(cè)量?jī)x工作原理
觸針式測(cè)量原理：
接觸式粗糙度測(cè)量?jī)x主要部件是一個(gè)很尖的觸針。當(dāng)測(cè)量?jī)x在被測(cè)表面移動(dòng)時(shí)，觸針會(huì)隨著表面的微觀輪廓上下起伏。觸針的上下位移變化通過(guò)傳感器（通常是電感式、壓電式或電容式傳感器）轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。例如，電感式傳感器利用電磁感應(yīng)原理，當(dāng)觸針移動(dòng)導(dǎo)致電感線圈中的磁通量發(fā)生變化時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生與位移成正比的電信號(hào)。
這些電信號(hào)經(jīng)過(guò)放大、濾波等信號(hào)處理過(guò)程，去除噪聲和干擾信號(hào)。然后，通過(guò)內(nèi)置的算法，根據(jù)電信號(hào)的變化計(jì)算出表面粗糙度的各項(xiàng)參數(shù)。比如，計(jì)算出輪廓算術(shù)平均偏差（Ra）、微觀不平度十點(diǎn)高度（Rz）等常用參數(shù)。
測(cè)量范圍與精度：
觸針的針尖半徑一般在 2 - 10μm 之間，這決定了它能夠精確測(cè)量到的微觀輪廓細(xì)節(jié)。測(cè)量范圍方面，垂直方向（觸針位移方向）通?？梢赃_(dá)到幾微米到幾百微米，水平方向（測(cè)量?jī)x移動(dòng)方向）的測(cè)量長(zhǎng)度可以根據(jù)儀器的型號(hào)和設(shè)置有所不同，從幾毫米到幾十毫米不等。
精度方面，接觸式粗糙度測(cè)量?jī)x可以達(dá)到較高的精度。例如，對(duì)于 Ra 值的測(cè)量精度可以達(dá)到 ±0.02μm 左右，能夠滿足大多數(shù)機(jī)械加工表面和精密制造表面的粗糙度測(cè)量要求。
驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)原理：
為了使觸針在被測(cè)表面均勻、穩(wěn)定地移動(dòng)，測(cè)量?jī)x配備有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。常見(jiàn)的是電機(jī)驅(qū)動(dòng)的直線導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)。電機(jī)通過(guò)絲桿或同步帶等傳動(dòng)方式，帶動(dòng)測(cè)量?jī)x的探頭（包含觸針）沿著被測(cè)表面以一定的速度直線運(yùn)動(dòng)。速度通?？梢栽谝欢ǚ秶鷥?nèi)調(diào)節(jié)，比如從 0.1mm/s 到 5mm/s，以適應(yīng)不同的測(cè)量要求和表面特性。
2、非接觸式粗糙度測(cè)量?jī)x工作原理
光學(xué)測(cè)量原理（以激光干涉為例）：
非接觸式粗糙度測(cè)量?jī)x利用光學(xué)原理進(jìn)行測(cè)量。以激光干涉粗糙度測(cè)量?jī)x為例，它通過(guò)發(fā)射激光束到被測(cè)表面。當(dāng)激光照射到表面時(shí)，由于表面微觀輪廓的高低不平，反射光會(huì)與參考光發(fā)生干涉現(xiàn)象。
干涉條紋的形狀和間距與表面微觀輪廓的高度變化有關(guān)。通過(guò)光學(xué)傳感器（如 CCD 或 CMOS 探測(cè)器）接收干涉條紋，將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像信號(hào)。然后，利用數(shù)字圖像處理技術(shù)和專門(mén)的算法，對(duì)干涉條紋圖像進(jìn)行分析，計(jì)算出表面粗糙度參數(shù)。
其他光學(xué)方法（如光散射）：
光散射方法也是非接觸式測(cè)量的一種。當(dāng)一束光照射到粗糙表面時(shí)，會(huì)發(fā)生散射現(xiàn)象。表面粗糙度不同，光的散射特性也不同。通過(guò)檢測(cè)散射光的強(qiáng)度、角度分布等信息，就可以推算出表面的粗糙度。例如，在一些基于光散射的測(cè)量?jī)x中，通過(guò)多個(gè)角度的光探測(cè)器收集散射光，經(jīng)過(guò)復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型計(jì)算，得出粗糙度參數(shù)。
測(cè)量范圍與精度特點(diǎn)：
非接觸式測(cè)量?jī)x的測(cè)量范圍因測(cè)量原理和儀器設(shè)計(jì)而異。在垂直方向，對(duì)于一些激光干涉測(cè)量?jī)x，測(cè)量范圍可以從納米級(jí)到幾十微米；在水平方向，測(cè)量區(qū)域大小可以通過(guò)調(diào)整光學(xué)系統(tǒng)的視場(chǎng)范圍來(lái)改變，一般可以從幾毫米的微觀區(qū)域到較大面積的宏觀區(qū)域。
精度方面，非接觸式測(cè)量?jī)x在納米級(jí)粗糙度測(cè)量上具有優(yōu)勢(shì)。例如，在測(cè)量超精密加工表面或光學(xué)鏡片表面時(shí)，精度可以達(dá)到納米級(jí)，如 ±1nm 左右的 Ra 值測(cè)量精度，能夠滿足高精度制造和光學(xué)領(lǐng)域的需求。
3、便攜式粗糙度測(cè)量?jī)x工作原理特點(diǎn)
簡(jiǎn)化的接觸式原理應(yīng)用：
便攜式粗糙度測(cè)量?jī)x大多是接觸式的。其基本原理與上述接觸式測(cè)量?jī)x類似，也是通過(guò)觸針感知表面微觀輪廓。但是，為了便于攜帶和現(xiàn)場(chǎng)操作，它的結(jié)構(gòu)更加緊湊。例如，將驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化為手動(dòng)驅(qū)動(dòng)或小型電機(jī)驅(qū)動(dòng)的簡(jiǎn)單直線運(yùn)動(dòng)裝置，觸針和傳感器集成在一個(gè)小型探頭內(nèi)。
信號(hào)處理和顯示部分通常采用小型化的電子電路和顯示屏。在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量時(shí)，操作人員手持測(cè)量?jī)x，將探頭放在被測(cè)表面，通過(guò)手動(dòng)或電動(dòng)方式使觸針在表面移動(dòng)一定距離，測(cè)量?jī)x內(nèi)部的傳感器將觸針位移轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)過(guò)處理后直接在顯示屏上顯示出粗糙度參數(shù)。
功能特點(diǎn)與局限性：
便攜式粗糙度測(cè)量?jī)x的優(yōu)點(diǎn)是方便攜帶，能在車間現(xiàn)場(chǎng)、野外設(shè)備等環(huán)境下快速測(cè)量。它可以測(cè)量多種金屬和非金屬材料的表面粗糙度，如機(jī)械零件、模具、管道等。
然而，由于其結(jié)構(gòu)緊湊，便攜式測(cè)量?jī)x在測(cè)量范圍和精度上可能不如大型的、實(shí)驗(yàn)室用的粗糙度測(cè)量?jī)x。例如，其垂直測(cè)量范圍可能較窄，精度也會(huì)稍低，通常 Ra 值的測(cè)量精度在 ±0.05μm 左右，但對(duì)于大多數(shù)現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制和初步檢測(cè)已經(jīng)足夠。