表面粗糙度儀的相關(guān)原理介紹

　　我們都知道采用針描法原理的表面粗糙度儀由傳感器、驅動(dòng)器、指零表、記錄器和工作臺等主要部件組成。電感傳感器是輪廓儀的主要部件之一，其工作原理見(jiàn)圖2，在傳感器測桿的一端裝有金剛石觸針，觸針尖端曲率半徑r很小，測量時(shí)將觸針搭在工件上，與被測表面垂直接觸，利用驅動(dòng)器以一定的速度拖動(dòng)傳感器。由于被測表面輪廓峰谷起伏，觸狀在被測表面滑行時(shí)，將產(chǎn)生上下移動(dòng)。此運動(dòng)經(jīng)支點(diǎn)使磁芯同步地上下運動(dòng)，從而使包圍在磁芯外面的兩個(gè)差動(dòng)電感線(xiàn)圈的電感量發(fā)生變化。

　　傳感器的線(xiàn)圈與測量線(xiàn)路是直接接入平衡電橋的，線(xiàn)圈電感量的變化使電橋失去平衡，于是就輸出一個(gè)和觸針上下的位移量成正比的信號，經(jīng)電子裝置將這一微弱電量的變化放大、相敏檢波后，獲得能表示觸針位移量大小和方向的信號。此后，將信號分成三路：一路加到指零表上，以表示觸針的位置，一路輸至直流功率放大器，放大后推動(dòng)記錄器進(jìn)行記錄；另一路經(jīng)濾波和平均表放大器放大之后，進(jìn)入積分計算器，進(jìn)行積分計算，即可由指示表直接讀出表面粗糙度Ra值。

　　指零表的作用反映鐵芯在差動(dòng)電感線(xiàn)圈中所處的位置。當鐵芯處于差動(dòng)電感線(xiàn)圈的中間位置時(shí)，指零表指針指示出零位，即保證處于電感變化的線(xiàn)性范圍之內。所以，在測量之前，必須調整指零表，使其處于零位。噪聲濾波的目的在于剔除一些干擾信號，如電氣元件的噪聲所引起的虛假信號。大量的測試表明，高于 400Hz的信號即不是被測表面粗糙度所引的信號，無(wú)損檢測資源網(wǎng)必須從總信號中加以剔除。所以噪聲濾波器是一種低通（低頻能通過(guò)）濾波器，它使400Hz以下的低頻信號順利通過(guò)，而將400Hz以上的高頻信號迅速衰減，從而達到濾波的目的。波度濾波的目的則是用以濾掉距大于取樣長(cháng)度的波度，因此它是一個(gè)高通（高頻能通過(guò)）濾波器，使表面粗糙度所引起的高頻（相對于波度引起的低頻而言）信號能自由通過(guò)。

　　經(jīng)過(guò)噪聲濾波和波度濾波以后，剩下來(lái)的就是與被測表面粗糙度成比例的信號，再經(jīng)平均表放大器后，所輸出的電流I與被測表面輪廓各點(diǎn)偏離中線(xiàn)的高度y的絕對值成正比，然后經(jīng)積分器完成 的積計算，得出Ra值，由指零表顯示出來(lái)。這種儀器適用于測定0.02-10μm的Ra值，其中有少數型號的儀器還可測定更小的參數值，儀器配有各種附件，以適應平面、內外圓柱面、圓錐面、球面、曲面、以及小孔、溝槽等形狀的工件表面測量。測量迅速方便，測值精度高.