合肥非接触式粗糙度轮廓仪第三方检测详细介绍

非接触式表面粗糙度轮廓仪对表面粗糙度的测量，就是利用对被测表面形貌没有影响的手段间接反映被测表面的信息来进行测量的方法，这类方法的优点就是测量装置探测部分不与被测表面的直接接触，保护了测量装置，同时避免了与测量装置直接接触引入的测量误差 。

光切法

光切法是利用光切原理来测量表面粗糙度的方法，它将一束平行光带以一定角度投射与被测表面上，光带与表面轮廓相交的曲线影像即反映了被测表面的微观几何形状，解决了工件表面微小峰谷深度的测量问题，避免了与被测表面的接触。由于它采用了光切原理，所以可测表面的轮廓峰谷的和最小高度，要受物镜的景深和鉴别率的限制。峰谷高度超出一定的范围，就不能在目镜视场中成清晰的真实图像而导致无法测量或者测量误差很大但由于该方法成本低、易于操作，所以还在被广泛应用，如上海光学仪器厂生产的9J(BQ)光切法显微镜。

散斑法

有单模半导体激光器La发出的光束经透镜发散，由分光镜S分成两路，一路照射被测表面O,另一路通过S射到平面反射镜M返回，作为参考光与被测表面返回的散射光重新在S汇合发生干涉，采用CCD摄像机记录干涉图样，并存储到计算机中。参考镜M与一个压电陶瓷(PZT)相连，PZT由计算机控制，能使参考镜M产生一个微小位移W（x，y）将发生变化。由于相位差是与轮廓深度(即光程差)对应的，因此可根据W（x，y）确定各点的粗糙度。

散斑法和像散法

激光散班反映了被激光照射表面的微观结构情况，但要从中直接得出表面参数的信息是非常困难的，特别在用单色光照明粗糙表面时，由于非常粗糙表面所形成的散斑并不完全由粗糙度决定，因此用散斑测量表面粗糙度时，只在一定的范围内合适在某些情况下，由于表面过于光滑而无法用电子散斑干涉仪进行测量，而有时也有可能由于表面过于粗糙而无法测量，故此时可用银灰色的喷漆作为辅助手段，其形状差条纹的灵敏度可高达10μm。

像散测定法

测量原理物体表面上被照射着的光B通过物镜成像于位置Qx当光点与物镜距离(光轴方向)变到A或者C时，则成像位置也会分别移至Px或Sx若从处于中间并垂直于光轴的面上来观察其光束，就可发现光束的直径也随之变化也就是可以检测光束直径的变化量来判断成像的位置在物镜后面插入一块只能在Y轴方向聚束的柱面透镜Y轴方面的成像将往前移至Py，Qy，Sy以后光束便发散由于X轴，Y轴方向上成像位置的不同，光束成椭圆状，如图4所示，故光点远离物镜时，则为长轴在Y轴上的椭圆;相反，靠近物镜时，则为长轴在X轴上的椭圆，用象限光电探测器(四等分光电二极管)作传感器，光束经光电转换后再放大和计算，可获得与被测表面微小变位量相对应的输出信号，这种方法分辨力可达到纳米级别，但测量范围较小。

光外差干涉法

常见的干涉显微镜分两种形式，我国这两种形式的产品型号分别为6J和6JA型(如上海光学仪器厂生产的6JA(JBS))，光外差干涉法就是在此基础上提出的一种新方法。

光外差法的原理图。由He-Ne激光器1发出的激光被分光镜2分成两路:一路透射经声光调制器凡一级衍射光频率增加f 2= 40MHZ、经反射镜4扩束系统8由透镜会聚到物镜14的后焦点上，经14后成为平行光照射到被测面15上，作为参考光束;另一路由分光镜2反射经声光调制器5一级衍射光频增加f 1= 41MHZ、经反射镜6扩束系统7分光镜12，由物镜14会聚在样品表面，作为测量光束，测量光斑的大小由物镜14的参数决定。

透过分光镜12的测量光束与被分光镜12反射的参考光束产生拍波;由探测器13接收，产生参考信号，而从被测面返回的两束光由分光镜10反射进入探测器12产生测量信号将探测器11、13接收到的测量与参考信号送入相位计进行比相，于是可测得表面轮廓高度值从理论推导中可以看到，干涉仪二臂不共路部分的相位差通过比相，其影响被消除，这对提高仪器的抗干扰能力，提高信噪比十分有私该测量装置的缺点是用了两个价格昂贵的声光调制器，不利于产品化。

AFM法

AFM的工作原理如当将一个对微弱力***敏感的微悬臂一端固定，另一端带有一微小探针(约10nm)接近被测试样至纳米级距离范围时，根据***力学理论，在这个微小间隙内由于针尖***原子与样品表面原子间

产生极微弱的原子排斥力。由驱动控制系统控制X, Y,Z三维压电陶瓷微位移工作台带动其上的被测样品逼近探针并使探针相对扫描被测样品。通过在扫描时控制该原子力的恒定，带有针尖的微悬臂在扫描被测样品时由于受针尖与样品表面原子间的作用力的作用而在垂直于样品表面的方向起伏运魂利用微悬臂弯曲检测系统可测得微悬臂对应于各扫描点位置的弯曲变化，从而可以获得样品表面形貌的三维信息，其高度方向和水平方向的分辨力可分别达到0.1nm和1nm。

光学传感器法

光学传感器法是在光学三角测距法的原理上提出来的，其工作原理

装置主要有两部分构成，有两个位置敏感探测器(PSD)和激光器组成的对称三角测距器及两个光电二极管组成的光传感器由PSD探测到携带被测物体表面信息的光信号，输出两路信号(Td和Tcl );光电二极管探测到的光信号后输出一路模拟电压信号(Sc2 )，然后利用PSD和光电二极管探测到的信号与被测物表面粗糙度的关系就可以确定被测物体表面的粗糙度该方法采用技术较成熟的光学三角法，比较容易实现，但是测量精度不高。