表面粗糙度是指表面微轮廓的基本特征。表面粗糙度是评价产品性能的重要指标之一，包括机械加工、薄膜制备、微纳机电系统、光学精密加工等。表面粗糙度不可避免地与加工零件的摩擦磨损性能、耐腐蚀性、密封性和抗疲劳性有关，从而对零件和制造设备的稳定性和可靠性产生重要影响。表面粗糙度也是功能结构部件微观表面形状评价和表征的重要参数。那么如何准确检测表面粗糙度呢？不要急着先跟着仪科技小编看光谱共焦的原理
光谱共焦在线集成表面粗糙度测量方法
光谱共焦位移传感原理图
通过特殊光学设计形成的透镜组对白光光源发出的多色平行光进行光谱分光，形成一系列波长不同的单色光，然后聚焦同轴，形成有效范围内的焦点组，每个焦点的单色光波长对应于轴向位置。测量时，通过光谱仪分析光谱峰值，结合峰值提取算法确定测量点的高位信息。
那么光谱共焦是如何测量表面粗糙度的呢？
（1）待测工件的定位。将待测工件平稳放置在坐标测量机测量平台上，调用标准红宝石测量针测量其空间位置和姿态，并根据测量过程的要求确定测量位置。
(2)轮廓扫描。测量臂更换光谱共焦传感器的光学探头，驱动探头移动到工件测量位置，调整光源强度、光谱曝光时间和采集频率，确保传感器处于良好的工作状态，编辑扫描步距、速度等运动参数，同步记录扫描过程中的水平坐标和传感器高度信息，映射成测量区域的二维微轮廓。
(3)计算和评价表面粗糙度。扫描获得的二维微轮廓数据输入轮廓处理算法计算，根据相关国际标准选择合适的截止波长，根据高斯轮廓过滤方法过滤原始轮廓，得到其表面粗糙度轮廓，计算粗糙度轮廓评价中线，然后根据表面粗糙度计算方法得到测量结果，最后得到测量工件的表面粗糙度信息。
扫描执行器和位移传感器应协调和控制工件微轮廓的扫描和表面粗糙度测量。
基于USB通信接口和协议在上位机LabVIEW在开发环境下，对测量头传感器和运动机构的通信、控制、调整和数据流传输进行了二次开发，形成了较为完善的测量系统硬件通信控制架构，如图所示。
光谱共焦在线集成表面粗糙度测量方法
系统控制结构图
为了方便使用和测量，为控制系统开发了一个更方便的人机交互界面窗口，如下图所示，可以方便地控制传感器的相关参数指标，并在扫描过程中预览轮廓信息。还可以预设和编辑扫描运动策略，调整存储数据的名称，增加光谱信号显示、集成轮廓过滤和评价方法，实现扫描测量后的及时数据输出。
光谱共焦在线集成表面粗糙度测量方法
表面粗糙度测量系统控制前面板
经过前面的准备调试，得出最后的轮廓(如下图所示):
光谱共焦在线集成表面粗糙度测量方法
光谱共焦在线集成表面粗糙度测量方法
通过立仪技术的介绍，相信大家对光谱共焦的表面粗糙度测量有了大致的了解。立仪光谱共焦位移传感器广泛应用于3D玻璃测量、LTCC测厚、螺纹孔测深、胶测厚积累了丰富的经验，3D玻璃测量包括光学镜头厚度、各种透明玻璃厚度、手机玻璃厚度、显示屏厚度等；LTCC厚度测量包括晶圆形状测量、手机金属部件台阶高度测量、银浆厚度测量、新能源电池极片厚度测量等。更多咨询，欢迎关注立仪科技。