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表麵粗糙度儀的工作原理

      表麵粗糙度儀的工作原理采用針描法原理的表麵粗糙度測量儀由 傳感器'>傳感器、驅動器、指零表、記錄器和工作台等主要部件組成。電感傳感器是輪廓儀的主要部件之一,其工作原理見圖2,在傳感器測杆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,與被測表麵垂直接觸,利用驅動器以一定的速度拖動傳感器。由於被測表麵輪廓峰穀起伏,觸狀在被測表麵滑行時,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麵的兩個差動電感線圈的電感量發生變化。圖3為儀器的工作原理主框圖。傳感器的線圈與測量線路是直接接入平衡的,線圈電感量的變化使電橋失去平衡,於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、相敏檢波後,獲得能表示觸針位移量大小和方向的信號。此後,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,放大後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後,進入積分計算器,進行積分計算,即可由指示表直接讀出表麵粗糙度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。當鐵芯處於差動電感線圈的中間位置時,指零表指針指示出零位,即保證處於電感變化的線性範圍之內。所以,在測量之前,必須調整指零表,使其處於零位。噪聲濾波的目的在於剔除一些幹擾信號,如電氣元件的噪聲所引起的虛假信號。大量的測試表明,高於400hz的信號即不是被測表麵粗糙度所引的信號,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於取樣長度的波度,因此它是一個高通(高頻能通過)濾波器,使表麵粗糙度所引起的高頻(相對於波度引起的低頻而言)信號能自由通過。經過噪聲濾波和波度濾波以後,剩下來的就是與被測表麵粗糙度成比例的信號,再經平均表放大器後,所輸出的電流i與被測表麵輪廓各點偏離中線的高度y的優良值成正比,然後經積分器完成 的積計算,得出ra值,由指零表顯示出來。這種儀器適用於測定0.02-10 m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,以適應平麵、內外圓柱麵、圓錐麵、球麵、曲麵、以及小孔、溝槽等形狀的工件表麵測量。測量迅速方便,測值精度高。 

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