1. หลักการหลัก: "การจับภาพไมโครคอนทัวร์" ของสไตลัส + เซ็นเซอร์อุปนัย
หลักการหลักของเครื่องวัดความหยาบของสไตลัส (หรือที่รู้จักกันในชื่อสไตลัสเทรเซอร์) คือการแปลงการเคลื่อนที่เชิงกลเป็นสัญญาณไฟฟ้าผ่านการวัดการสัมผัสระหว่างเพชรสไตลัสและพื้นผิวที่วัดได้:
สไตลัสเลื่อน: สไตลัส (รัศมีความโค้งของปลายมีขนาดเล็กมาก) วางอยู่บนพื้นผิวของชิ้นงานและสไลด์ด้วยความเร็วคงที่ . ยอดเขาและหุบเขาของพื้นผิวจะขับสไตลัสเพื่อเลื่อนขึ้นและลง
การแปลงสัญญาณ: การกระจัดของสไตลัสจะถูกส่งไปยังแกนแม่เหล็กผ่านศูนย์กลางทำให้เกิดการเหนี่ยวนำของขดลวดตัวเหนี่ยวนำโดยรอบเพื่อเปลี่ยนซึ่งจะทำให้สะพานสมดุลไม่สมดุล
การประมวลผลสัญญาณ: หลังจากการขยายและการตรวจจับที่ไวต่อเฟสสัญญาณไฟฟ้าที่อ่อนแอจะถูกแบ่งออกเป็นสามเอาต์พุต - ตัวบ่งชี้ศูนย์แสดงตำแหน่งของสไตลัสตัวบันทึกจะวาดกราฟรูปร่างและเครื่องคิดเลขอินทิก
2. กระบวนการวัด: ขั้นตอนสำคัญจากศูนย์ไปจนถึงการอ่าน
การสอบเทียบศูนย์: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแกนอยู่ตรงกลางของขดลวดเหนี่ยวนำตัวชี้ของตัววัดศูนย์เป็นศูนย์และการวัดอยู่ในช่วงเชิงเส้นของการเปลี่ยนแปลงการเหนี่ยวนำ;
การกรอง: ลบสัญญาณที่ไม่เกี่ยวข้องผ่านการกรองเสียงรบกวนและการกรองคลื่นและรักษาสัญญาณที่ถูกต้องที่เกี่ยวข้องกับความหยาบ
การคำนวณพารามิเตอร์: หลังจากแอมพลิฟายเออร์มิเตอร์เฉลี่ยกระแสสัญญาณเป็นสัดส่วนกับค่าสัมบูรณ์ของความสูงของโปรไฟล์พื้นผิวที่เบี่ยงเบนจากเส้นกึ่งกลาง . หลังจากผู้รวมการคำนวณเสร็จสิ้นค่า RA จะแสดงโดยตรง (บางรุ่นสามารถวัดพารามิเตอร์เช่น RZ, RY)
ขอบเขตของการใช้งาน: สามารถวัดชิ้นงานที่มีรูปทรงซับซ้อนเช่นระนาบ, กระบอกสูบ, กรวย, รูเล็ก, ร่อง, ฯลฯ ., ช่วงการวัดค่า RA คือ 0.02-10 μm (บางรุ่นสามารถวัดค่าที่เล็กกว่า) ความแม่นยำสูง
3. ข้อ จำกัด ของโมเดลดั้งเดิม: ข้อบกพร่องเหล่านี้ต้องการความสนใจ
แม้ว่าผู้ทดสอบความหยาบของสไตลัสจะใช้กันอย่างแพร่หลาย แต่โมเดลแบบดั้งเดิมมีข้อบกพร่องที่ชัดเจน:
พารามิเตอร์เดี่ยว: มีเพียงไม่กี่พารามิเตอร์เช่น RA, RZ และ RY เท่านั้นที่สามารถวัดได้ซึ่งเป็นเรื่องยากที่จะตอบสนองการประเมินที่ครอบคลุมของพื้นผิวที่ซับซ้อน
ช่วงที่ จำกัด : ขีด จำกัด สูงสุดของการวัดค่า RA ส่วนใหญ่เป็น10μmซึ่งไม่สามารถครอบคลุมพื้นผิวที่มีร่องสูงหรือเรียบพิเศษ
ความยืดหยุ่นต่ำ: การปรับพารามิเตอร์เช่นความยาวการประเมินและตัวกรองมี จำกัด และสถานการณ์การปรับตัวแคบ
เอาต์พุตไม่ได้ใช้งานง่าย: ข้อผิดพลาดในการประมวลผลสัญญาณอะนาล็อกมีขนาดใหญ่และผลลัพธ์ส่วนใหญ่เป็นจอแสดงผลเชิงตัวเลขขาดการวิเคราะห์กราฟิก
ความน่าเชื่อถือของระบบที่ไม่ดี: ได้รับผลกระทบอย่างมากจากการสั่นสะเทือนด้านสิ่งแวดล้อมและการสึกหรอของสไตลัสและเสถียรภาพระยะยาวไม่เพียงพอ .
เหตุผลหลักสำหรับปัญหาเหล่านี้คือโมเดลดั้งเดิมขึ้นอยู่กับการประมวลผลสัญญาณแบบอะนาล็อกข้อผิดพลาดนั้นง่ายต่อการสะสมและยากที่จะเพิ่มประสิทธิภาพแบบดิจิทัล .
4. สรุป: สถานการณ์ที่ใช้งานได้ของเครื่องทดสอบความหยาบของสไตลัส
มันเหมาะสำหรับการวัดค่า RA ขนาดกลางและความแม่นยำสูง (0.02-10 μm) ของพื้นผิวแข็งเช่นโลหะและเซรามิกโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับระนาบ, เพลา, รูเล็ก ๆ และชิ้นงานอื่น ๆ ในการประมวลผลเชิงกล .