表面粗糙度儀的相關原理介紹

表面粗糙度儀的相關原理介紹
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，其工作原理見圖2，在傳感器測桿的一端裝有金剛石觸針，觸針曲率半徑r很小，測量時將觸針搭在工件上，與被測表面垂直接觸，利用驅動器以一定的速度拖動傳感器。由于被測表面輪廓峰谷起伏，觸狀在被測表面滑行時，將產生上下移動。此運動經支點使磁芯同步地上下運動，從而使包圍在磁芯外面的兩個差動電感線圈的電感量發生變化。
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，于是就輸出一個和觸針上下的位移量成正比的信號，經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，放大后推動記錄器進行記錄；另一路經濾波和平均表放大器放大之后，進入積分計算器，進行積分計算，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電感線圈中所處的位置。當鐵芯處于差動電感線圈的中間位置時，指零表指針指示出零位，即保證處于電感變化的線性范圍之內。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，無損檢測資源網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）濾波器，它使400Hz以下的低頻信號順利通過，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度的波度，因此它是一個高通（高頻能通過）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。
經(jing)過噪聲濾波和波度(du)濾波以后，剩(sheng)下來(lai)的(de)(de)就(jiu)是與被(bei)測(ce)(ce)(ce)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)粗(cu)糙度(du)成比例的(de)(de)信(xin)號(hao)，再經(jing)平均表(biao)(biao)放大器(qi)(qi)后，所輸出(chu)的(de)(de)電流I與被(bei)測(ce)(ce)(ce)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)輪廓各(ge)(ge)點偏離中線的(de)(de)高(gao)度(du)y的(de)(de)值(zhi)成正比，然后經(jing)積分器(qi)(qi)完成 的(de)(de)積計算，得出(chu)Ra值(zhi)，由指(zhi)零(ling)表(biao)(biao)顯示出(chu)來(lai)。這種儀(yi)器(qi)(qi)適用于測(ce)(ce)(ce)定0.02-10μm的(de)(de)Ra值(zhi)，其中有少數型號(hao)的(de)(de)儀(yi)器(qi)(qi)還可測(ce)(ce)(ce)定更小(xiao)的(de)(de)參數值(zhi)，儀(yi)器(qi)(qi)配有各(ge)(ge)種附件，以適應平面(mian)(mian)(mian)、內外圓(yuan)柱面(mian)(mian)(mian)、圓(yuan)錐面(mian)(mian)(mian)、球面(mian)(mian)(mian)、曲(qu)面(mian)(mian)(mian)、以及小(xiao)孔、溝(gou)槽等形狀的(de)(de)工件表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)測(ce)(ce)(ce)量。測(ce)(ce)(ce)量迅速(su)方便(bian)，測(ce)(ce)(ce)值(zhi)精度(du)高(gao)。