作原理

針描法又稱觸針法。當(dāng)觸針直接在件被測表面上輕輕劃過時(shí)，由于被測表面輪廓峰谷起伏， 觸針將在垂直于被測輪廓表面方向上產(chǎn)生上下移動(dòng)，把這種移動(dòng)通過電子裝置把信號(hào)加以放大， 然后通過零表或其它輸出裝置將有關(guān)粗糙度的數(shù)據(jù)或圖形輸出來。

采用針描法原理的表面粗糙度測量儀由傳感器、驅(qū)動(dòng)器、零表、記錄器和電感傳感器是輪廓儀的主要件之，其作原理見圖2，在傳感器測桿的端裝有金剛石觸針，觸針尖 端曲率 粗糙度儀半徑r很小，測量時(shí)將觸針搭在件上，與被測表面垂直接觸，利用驅(qū)動(dòng)器以定的 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(yùn)動(dòng)經(jīng)支點(diǎn)使磁芯同步地上下運(yùn)動(dòng)，從而使包圍在磁芯外面的兩個(gè)差動(dòng)電感線圈的電感量發(fā)生變化。圖3為儀器的作原理主框圖。傳感器的線圈與測量線路是直接接入平衡電橋的，線圈電感量的變化使電橋失 去平衡，于是就輸出個(gè)和觸針上下的位移量成正比的信號(hào)，經(jīng)電子裝置將這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(hào)。此后，將信號(hào)分成三路:路加到零表上， 以表示觸針的位置，路輸至直率放大器，放大后推動(dòng)記錄器行記錄;另路經(jīng)濾波和平均表放大 器放大之后，入積分計(jì)算器，行積分計(jì)算，即可由示表直接讀出表面粗糙度Ra值。

圖3 傳統(tǒng)表面粗糙度測量儀作原理框圖零表的作用反映鐵芯在差動(dòng)電感線圈中所處的位置。當(dāng)鐵芯處于差動(dòng)電感線圈的中間位置時(shí)，零表針示出零位，即保證處于電感變化的線性范圍之內(nèi)。所以，在測量之前，調(diào)整零表，使其處于零位。經(jīng)過噪聲濾波和波度濾波以后，剩下來的就是與被測表面粗糙度成比例的信號(hào)，再經(jīng)平均表放大器后，所輸出的電I與被測表面輪廓各點(diǎn)偏離中線的度y的值成正比，然后經(jīng)積分器成的積計(jì)算，得出Ra值，由零表顯示出來。這種儀器適用于測定0.02-10μm的Ra值，其中有少數(shù)型號(hào)的儀器還可測定更小的參數(shù)值，儀器配有各種附件，以適應(yīng)平面、內(nèi)外圓柱面、圓錐面、面、曲面、以及小孔、溝槽等形狀的件表面測量。測量迅速方便，測值度。