「表面形貌測量技術」發展史

工件表面質量的好壞直接影響其使用壽命和使用性能，隨著科學技術的進步和社會的發展，人們對於工件表面質量的要求越來越高，表面形貌測量技術也隨之快速發展。

1929年，德國的G．Schmaltz首先對錶面微觀不平度的參數進行了定量的測量，隨後出現了一些基於機械和光學方法實現信號轉換的表面特徵記錄儀器。

1936年，美國的E J．Abbott研製成功第一台車間用的測置表面粗糙度的輪廓儀。

1940年，英國Taylor -Hobson公司研製成功了觸針式表面輪廓測量儀Talysurf。

1970年，Meadows提出了基於光學條紋圖分析原理的測量技術，通過提取條紋圖中的相位信息，從而獲取物體表面形貌。表面測量技術的發展過程由最初的機械觸針接觸式測量發展到光學非接觸測量，由觸針逐點測量發展到光學多採樣點測量。

1982年，Binning和Rohrer研製成功了世界上第一台掃描隧道顯微鏡（STM）。STM基於量子隧道效應，通過檢測隧道電流來獲取表面形貌，具有極高的測量解析度，能觀察到物質表面排列的單個原子。

1986年，Binning、Quate等人在STM的基礎上發明了原子力顯微鏡(AFM)。AFM的出現，使觀察物質表面的原子形態和排布成為可能，在科學研究和工業生產上有著十分重大的意義。

目前，表面形貌測量方法中，機械觸針式測量、顯微干涉測量和SPM技術在科學研究和工業領域應用最為廣泛。這三種方法都能達到較高的測量解析度和精度，而且均有性能較好的商用儀器被開發出來。

中圖儀器推出的SJ5701粗糙度輪廓測量儀是一款集成表面粗糙度和輪廓測量的測量儀器；採用進口高精度光柵測量系統、高精度研磨導軌、高性能測力系統、高性能計算機控制系統技術，實現對各種工件表面粗糙度和輪廓進行測量和分析。

SJ5701粗糙度輪廓測量儀主要技術指標：

粗糙度測量：

測量範圍：X軸200mm，Z1軸±80μm / ±40μm / ±20μm；

示值誤差：±5%；

解析度：Z1軸0.04μm(±80μm), 0.02μm(±40μm), 0.01μm(±20μm)。

輪廓測量：

X軸：

測量範圍：0～200mm；

示值誤差：±(0.8+2L/100)um，其中L為水平測量長度，單位：mm；

解析度：0.01um。

感測器Z1軸：

測量範圍：±25mm；

示值誤差：±(1.6+|2H|/100)um，其中H為垂直測量高度，單位：mm；

解析度：0.01um。

中圖儀器SuperView W1光學3D表面輪廓儀是一款用於對各種精密器件及材料表面進行亞納米級測量的檢測儀器。它是以白光干涉技術為原理、結合精密Z向掃描模塊、3D 建模演算法等對器件表面進行非接觸式掃描並建立表面3D圖像，通過系統軟體對器件表面3D圖像進行數據處理與分析，並獲取反映器件表面質量的2D、3D參數，從而實現器件表面形貌3D測量的光學檢測儀器。