表面粗糙度 ( surface roughness) 是表面微观几何形状误差,对于零件的使用性能 ( 如摩擦和磨损、 配合性质、 疲劳强度、接触刚度、 耐腐蚀性和结合密封性等) 及零件的几何测量精度都有较大影响[1-2]。目前对于表面粗糙度的测量技术和设备已经有了非常大的发展, 常用的方法有:比较法、 光切法、 干涉法、针描法和光点扫描法等, 都得到了广泛的应用[3]。但是存在设备体积和测量精度无法同时兼顾, 难于满足工业现场对表面粗糙度快速高精度的测量评定要求 .

便携式表面粗糙度仪吸取了传统触针式电动轮廓仪的结构优点,  设计了传感器驱动装置和仪器的整体结构,  突出了仪器的便携式要求。测量时, 传感器在驱动机构的带动下,  沿着被测表面按规定取样长度作匀速运动,  传感器的触针随着被测表面的微观起伏上下运动,  触针的位移被转换为传感器线圈电感量的变化,以电压形式输出,  经过信号调理电路处理后,  送到 A/D 转换器,  所得数据送到 ARM 处理器进行数据处理。系统工作原理如图1 所示。图1系统工作原理图 。

 

便携式表面粗糙度仪的硬件设计测量仪的硬件电路按具体功能分为以下几个模块:电源电路、 传感器信号激励电路、 模拟信号调理电路、 电机驱动系统和主处理器系统,  其中主处理器系统包括:键盘电路、液晶显示驱动接口、 小型打印机驱动接口、 RS232 串行通信接口等。传感器工作时得到的电信号经过模拟信号调理电路放大、 检波及滤波等处理后,  送到A/D 转换器转换成数字信号,  再由主处理器对数据进行不同的数字滤波处理,  通过计算,  分别得到粗糙度参数、 波纹度参数和原始轮廓参数。