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| TR240便攜式表面粗糙度儀使用說明書 | TR240 便攜式表面粗糙度儀
使用說明書
時代集團公司
北京時代之峰科技有限公司
目錄
1. 概述..................................................................................................................................................... 1
2. 結構與使用......................................................................................................................................... 2
2.1 工作原理....................................................................................................................................... 2
2.2 基本配置....................................................................................................................................... 2
2.3 主機............................................................................................................................................... 2
2.4 傳感器........................................................................................................................................... 4
2.5 驅動器........................................................................................................................................... 4
2.6 電源適配器................................................................................................................................... 6
2.7 平臺支架....................................................................................................................................... 6
3. 測量與操作......................................................................................................................................... 7
3.1 準備............................................................................................................................................... 7
3.2 開機測試....................................................................................................................................... 8
3.3 顯示圖形....................................................................................................................................... 9
3.4 磁盤管理....................................................................................................................................... 9
3.5 電壓顯示..................................................................................................................................... 10
3.6 系統設置..................................................................................................................................... 10
3.7 參數打印..................................................................................................................................... 10
4. 保養與維修....................................................................................................................................... 11
5. 主要性能........................................................................................................................................... 12
5.1 主要技術參數............................................................................................................................. 12
5.2 主要功能..................................................................................................................................... 13
6. 表面粗糙度技術術語及參數........................................................................................................... 14
6.1 術語............................................................................................................................................. 14
6.2 濾波器......................................................................................................................................... 16
6.3 特證參數..................................................................................................................................... 17
概述
1
1. 概述
TR240 便攜式表面粗糙度儀是時代公司推出的最新產品。工作穩定可靠，可廣泛適用于各種
金屬與非金屬加工表面的檢測。
由于采用了差動電感式傳感器，結構簡單可靠，抗干擾能力強，對工作環境無特殊要求，分
辨力高，示值誤差小，穩定性好。
整機測量精度高，垂直分辨率可達 0.01μｍ；測試范圍寬，垂直量程最大可達+40/-120μｍ。
本產品在遵守傳統 RC 濾波器標準(GB6062)的基礎上，增加了 M1(DIN4777)、M2(DIN4776)
數字濾波器，可由用戶根據需要選擇�？朔嗽� RC 濾波器造成的波形失真和相位失真，大幅度
地提高了產品的測量準確性，擴大了測量應用范圍，大大提高了儀器整機的性能。
采用時代公司自行研制的驅動器及探頭，并可選配多種型號探頭，以適合各種表面的測量。
新增設了一系列測量參數，可快速、準確地計算出各種表面粗糙度參數。
新增軟件校準功能，可分別按三個取樣長度對原始測量數據進行校準，校準效果將反映到計
算所得的全部粗糙度參數及波形曲線上。
可方便地存儲大量數據，包括 500 個粗糙度參數，以及 4 組輪廓數據。每組輪廓數據含有一
次測量所得到的全部信息，包括 1500 個采樣點，測量時間及測量條件，由此可得到相關的全部粗
糙度參數及波形曲線。
采用大屏幕液晶，各種設置、選項使用滾動菜單條，操作清晰、簡明；可清晰、快速地顯示
各種曲線、參數及文本；并帶有背光功能，在夜間或光線很暗的情況下，打開背光即可正常工作。
新增智能充電功能，可快速充電，2～3 小時即可充滿，并可對整個充電過程進行監控，自動
判定電池是否充滿，充滿后自動轉為涓流充電。充電過程符合國標中推薦的電池充電曲線，可最
大限度延長電池壽命。本機還具有帶載充電功能 ，即整機在工作的同時插入充電器可對電池充電。
本機采用綠色環保 Ni-MH 充電電池，容量高（同體積下容量是 Ni-Cd 電池的 2～2.5 倍），
無記憶效應，無汞、無鎘、無污染。
電纜插頭采用瑞士插頭，接插方便，連接可靠。
整機外形設計符合人機工程學，并配有皮套（選件）便于攜帶。
可與時代 TA210 微型打印機連接，進行粗糙度參數的打印。
內置串行接口驅動功能，可與計算機連接。
結構與使用
2
2. 結構與使用
2.1 工作原理
當傳感器在驅動器的驅動下沿被測表面作勻速直線運動時，其垂直于工件表面的觸針隨
工件表面的微觀起伏作上下運動。觸針的運動被轉換為電信號，主機采集該信號進行放大、
整流、濾波、經 A/D 轉換成數據，然后按選擇進行數字濾波和數據處理，顯示測量參數值
和在被測表面上得到的各種曲線。
2.2 基本配置
主機 一臺 護套 一只
傳感器 一支 驅動器連接線 一根
驅動器 一只 電源適配器 一個
支桿架 一只 標準塊 一塊
選件
平臺支架 一套 皮套 一付
本儀器是利用觸針掃描法表面測量技術進行工作的。主要由主機、傳感器、驅動器三部
分組成。
2.3 主機
本儀器的主機是采用最新的微電子技術研制的，是儀器的主體部分。用于控制傳感器、
驅動器工作，數據采集，數據處理，結果顯示等。
外型結構如圖 2.1 所示。
1 液晶對比度調節鈕
2 液晶顯示屏
3 驅動器連接插座
4 電池倉
5 功能鍵盤
6 電源適配器插孔
7 串行通訊電纜接口
8 充電指示燈
9 快速充電指示燈
10 液晶背光開關鍵
11 主機開關鍵
12 蜂鳴器
圖 2.1
結構與使用
3
2.3.1 按鍵
主機的按鍵布局如圖 2.2 所示。包括主機開關鍵【ON/OFF 】、背光開關鍵
【BACKLIGHT】及功能鍵盤。
圖 2.2
功能鍵分為兩類：專用功能鍵與輔助功能鍵。其功能簡述如下：
測試運行【RUN】
包括各種測試參數設置，針位測
試，及測試運行。
結果【RESULT】
顯示測試結果。
圖形【GRAPH】
各種測試曲線的圖形顯示。
數據磁盤【DISK】
數據文件存儲與調用。
電池檢測【BATTERY】
觀察電池電壓。
系統設置【CONFIG】
時鐘設置，米、英制單位選擇。
幫助【HELP】
顯示在線幫助文本。
回車【ENTER】
配合專用功能鍵操作使用。具體使
用方法可參照各功能鍵使用說明或
在線幫助。
上、下、左、右【UP、DOWN、LEFT、RIGHT】
配合專用功能鍵操作使用。主要完成光標的滾動，數值的調整，
以及滾屏顯示。具體方法可參照各功能鍵的說明或在線幫助。
2.3.2 液晶對比度調節
轉動主機左側的對比度調節旋鈕，即可調節液晶對比度。逆時針方向轉動加大對比度，
反之降低對比度。
結構與使用
4
2.4 傳感器
本儀器采用時代公司 TS1××系列傳感器。也可與 Hommel 公司 T5 系列相應型號傳感
器互換。傳感器 TS100 結構如圖 2.3 所示。
圖 2.3
2.5 驅動器
本儀器采用時代公司 TA410 驅動器。在主機的控制下驅動部件帶動傳感器沿被測表面作
勻速滑行，傳感器將觸針感受到的被測表面的微觀輪廓轉換成電信號傳送給主機。驅動器結
構如圖 2.4 所示。
①傳感器
②護套
③驅動器主體
④支桿架
⑤驅動器連接線
圖 2.4
2.5.1 傳感器的裝卸
安裝時，將傳感器插入驅動器主體下
的傳感器連接套中，如圖 2.5 所示，再輕
輕推入即可。拆卸時，將傳感器從與連
．．
接套相接部
．．．．．
輕輕推出。應注意不要碰及
觸針，以免造成損壞。
圖 2.5
2.5.2 驅動器的組裝
結構與使用
5
將傳感器安裝好之后，再將驅動器連接線的一端插入驅動器尾部的圓孔插座中，鎖定。
然后按圖 2.6 所示完成護套和支桿架的安
裝。
在拆卸時，應先卸下護套，再拆卸傳
感器，以免損傷精密部件。另外，只有先
卸下支桿架，驅動器連接線才能從插座中
拔出。
圖
2.6
2.5.3 驅動器與主機的連接
驅動器組裝完成后，將驅動器連接線的另
一端插入主機右側的驅動器連接插座中，鎖
定。如圖 2.7 所示。
圖 2.7
※注意：在插接驅動器連接線時，應將插頭與插座上的紅點對齊后再插入。拔出連接線時，應握住插
頭的外套（帶花紋部分）向外拉，順勢輕輕拔出插頭。
2.5.4 支桿架的調節
當傳感器與被測工件表面不在一個水平面上時，
可利用支桿架進行調整。支桿架的按鈕起單向鎖定
作用。支桿 A、支桿 B 均可自由拉出，但推入支桿
時必須先按下按鈕，支桿方可推入。旋轉微調旋鈕
可對支桿 A 的高度進行微調。驅動器支桿架結構如
圖 2.8 所示。
圖 2.8
測量前，應先調整支桿高度，使得傳感器與被測試工件成水平，并使觸針與工件表面垂
直�？筛鶕ぜ庑图氨粶y表面高度將支桿 A、B 拉出相同的高度，將驅動器置于工件上。
然后可按照屏幕提示（見第 8 頁針位測試部分），利用按鈕或微調旋鈕將傳感器及觸針調整
至合適位置（屏幕顯示針位在‘0’上下一格內時即可）。
2.6 電源適配器
主機內置智能充電電路。使用時，將電源適配器插頭插入主機上的充電插孔，再將
結構與使用
6
電源適配器插入市電電源中，即可對電池進行快速充電。
由于配有先進的充電過程管理電路，2～3 個小時即可充足電池，并可隨時監測電池
充電情況，充滿后自動轉為涓流充電狀態，可以有效地防止因過充電降低電池壽命�？�
速充電時充電指示（紅燈）及快速充電指示（綠燈）同時亮，充滿后自動轉為涓流充電
狀態，此時綠燈滅。
此電路支持帶載充電，即在工作的同時可對電池進行充電。
※注意：不要在無電池的情況下插入電源適配器開機工作！
2.7 平臺支架
驅動器可以固定在專門設計的儀器平臺的支架上（原驅動器支桿架可卸下不用），做到
全方位測試，并使測試結果更加準確。
測量與操作
7
3. 測量與操作
3.1 準備
(1) 清理干凈被測工件表面。
(2) 組裝驅動器，將驅動器與主機連接。
(3) 調整傳感器與被測試工件成水平，并保證觸針與工件表面垂直。如圖 3.1 所示。
圖 3.1
(4) 測量方向與工件表面加工紋理方向垂直。如圖 3.2 所示。
圖 3.2
測量與操作
8
3.2 開機測試
按下【ON/OFF】鍵，屏幕顯示如下：
上下移動光標
改變光標所在行的參數設置
運行參數設置
開始測量
針位測試
顯示探針位置
調整支桿高
度，當探針位
置在0 附近（上
下一格內）時
為最好。
顯示測量結果
按 鍵滾屏
測量與操作
9
3.3 顯示圖形
按 鍵顯示粗糙度曲線和支撐率（Tp）曲線。兩種曲線之間用
鍵切換。粗糙度曲線如下所示：
按 鍵左右滾屏。
按 鍵后，可用 鍵改變水平方向的
顯示分辨率。改變完成后，按 鍵確定。
粗糙度曲線下方，第一行數字指示出當前圖形相對于起始位置的 X 方向的偏移量，第二
行數字指示出 X 方向和 Y 方向每格（點線圍成的方格）的分辨力。
3.4 磁盤管理
按 鍵進入磁盤管理。在<<Result>>區中可存儲 500 個粗糙度參數；在
<<Profile>>區中，可存儲 4 組粗糙度輪廓信息。
按 鍵上下移動光標。
在<<Result>>區中，用 鍵選擇需要存入或調
出的數據位置。
按 鍵調出光標所在組中的數據。輪廓信息調出后，
會自動進行計算，并顯示出結果。
按 鍵將數據存入光標所在組中。
存儲參數后，<<Result>>區顯示出存儲序號、參數名稱及測量時間。
存儲輪廓信息后，<<Profile>>區顯示出組號及測量時間。
在<<Result>>區中存儲參數時，應選擇需存參數，如下所示：
按 鍵移動光標，選擇要存的
參數。
按 鍵存入所需參數，按其它鍵放棄選擇。
測量與操作
10
3.5 電壓顯示
按 鍵觀察電池電壓。
屏幕下方的條形圖表示當前的電壓狀況，而不是電池容量。當黑條高度在“LOW”與
“HIGH”之間時，表示電壓正常�！癓OW”為電壓偏低提示線，“HIGH”為電壓過高提
示線。
※注意：當電池電壓低于 6.9V 時，系統會自動禁止進行參數測量及針位測量，以保證測量結果的可
靠性，但其它功能仍可正常使用；當電池電壓低于 6.6V 時，系統會自動連續發出“嘀嘀”
的報警聲，提醒用戶電壓已接近警戒值，應立即存儲未存數據，并及時進行充電。
3.6 系統設置
按 鍵進入系統設置。
按 鍵移動光標。
按 鍵改變設置。
可進行米、英制單位選擇。
可分別按三個取樣長度對測量數據進行校準，校準范圍為-20%～+20%，省缺值為+0%
（即不對結果進行校準）。詳細操作及注意事項參見“保養與維修”。
日期格式為：YY—MM—DD；時間格式為：HH：MM：SS，24 小時制。
3.7 參數打印
可與時代 TA210 微型打印機連接進行粗糙度參數打印。
用 TR240 所配 9 芯串口線與 TA210 連接，將 TA210 的通訊速率設為 9600 波特。在 TR240
測試結果顯示界面下，按【ENTER】 鍵可與 TA210 通訊打印。通訊時 TR240 顯示“Transfer
to printer”，TA210 顯示“C”；通訊完成后 TR240 恢復測試結果顯示界面，TA210 稍停片
刻后開始打印。
當前電壓值
電壓狀態指示
NORMAL：正常
LOW ：過低
HIGH ：過高
保養與維修
11
4. 保養與維修
（1） 嚴格避免碰撞、劇烈振動、重塵、潮濕、油污、強磁等。
（2） 傳感器用后請及時放入盒內保存。
（3） 電池電壓不足時應及時充電。工作的同時允許插入電源適配器，但如測試 Ra 值
較低的樣塊時將會影響測試精度。如果充電數小時后，電壓仍然不足或充滿后使用很短時間
又發現電壓不足，則需更換電池。如下圖所示：
a. 擰下電池倉蓋上的兩個螺釘，取
下電池倉蓋。
b. 取出電池組，拔下聯接插頭，迅
速換上備用電池組（選件）。
c. 將電池組放回電池倉，蓋上電池
倉蓋，擰好螺釘。
※注意：更換電池時，會造成機內存儲數據的丟失，所以應先將重要的測量數據打印或記錄下來。
（4） 因傳感器為十分精密的部件，拆裝操作不慎會遭到損壞，故建議在測量中集中使
用，盡量減少拆裝次數。
（5） 當測量誤差超出 ±10% 的范圍，并且用戶確認誤差原因不是由于人為因素所導致
．．．．．．．．．．．．．．．．．
（如操作不當或測量方法錯誤
．．．．．．．．．．．．
）時，可采用本機特設的軟件校準功能。校準值是一個百分數，
表示校準后測量結果相對于未校準時
．．．．．．．
增大（或減少）的百分比。
例如，某工件表面標定的 Ra 值為 0.44μｍ，而實際在 0.8mm 取樣長度下測量值為 0.40
μｍ。這時，可在“系統設置”菜單中將相應取樣長度（即 0.8mm）的校準值調整為+10%。
再進行測量，測得 Ra 值為 0.44μｍ。
指定校準值后，測量所得的所有粗糙度參數（包括 Tp 值）都將按指定百分比增大或減
小。之后，該校準值將對相應取樣長度上的測量結果一直有效，直到改變該校準值為止。
※注意：本儀器為高度精密的測量儀器，在未確認誤差原因之前，建議不要輕易采用軟件校準。若確
認儀器本身的測量誤差過大（超過 ±20% ）時，請與我公司維修部聯系。
（6） 當出現異�，F象時，用戶可在不拆機的情況下設法修復。如不能修復，請送交時
代公司維修部。
用戶不要自行拆機，以利于我公司執行保修條例。
主要性能
12
5. 主要性能
本粗糙度儀采用高速數據處理器設計，是具有先進技術性能的新一代便攜式儀器。
本粗糙度儀在設計上完全以國家標準，國際標準為依據，不僅能檢測反映工件表面微觀輪廓
的各種參數，而且能顯示出工件表面輪廓曲線與定義的各種參數曲線。測試結果真實、可靠、直
觀。
5.1 主要技術參數
●測量參數： Ra、Rq、Rz、R3Z 、Rt、Ry(ISO)、Ry(DIN)、Rm、Rp、Sm、S、Sk、
Tp 等
●取樣長度： Cut-off (mm) 0.25 0.8 2.5
(inch) 0.01 0.03 0.1
●評定長度： Ln 3～5 Cut-off （用戶可選）
●掃描長度： Lt 5～7 Cut-off
●最大行程長度： Ltmax 17.5 (mm) / 0.7 (inch)
●最小行程長度： Ltmin 1.3 (mm) / 0.052 (inch)
●數字濾波器： RC (Acc.to GB6062)
M1 (Acc.to DIN4777)
M2 (Acc.to DIN4776)
●垂直量程及垂直分辨力：
取樣長度 增益 垂直量程 垂直分辨力
0.25 mm G0 +20/-20μｍ 0.01μｍ
0.01 inch +800/-800μinch 0.4μinch
0.25 mm G1 +40/-40μｍ 0.02μｍ
0.01 inch +1600/-1600μinch 0.8μinch
0.8,2.5 mm G0 +20/-60μｍ 0.02μｍ
0.03,0.1 inch +800/-2400μinch 0.8μinch
0.8,2.5 mm G1 +40/-120μｍ 0.04μｍ
0.03,0.1 inch +1600/-4800μinch 1.6μinch
●取樣長度（Cut-off）的選擇：
Cut-off Ra Rz Ry
0.25 mm 0.02～0.1μｍ 0.1～0.5μｍ 0.2～1μｍ
0.01 inch 0.8～4μinch 4～20μinch 8～40μinch
0.80 mm 0.1～2.0μｍ 0.5～10μｍ 1～20μｍ
0.03 inch 4～80μinch 20～400μinch 40～800μinch
2.50 mm 2.0～12.5μｍ 10～60μｍ 20～125μｍ
0.10 inch 80～500μinch 400～2500μinch 800～5000μinch
主要性能
13
●儀器示值誤差： ±10%
●儀器示值變動性： ＜6%
●觸針: 金剛石圓錐
●觸針針尖角度： 90°
●針尖圓弧半徑： 5μm
●重量（主機、驅動器及傳感器）：約 1700 克
●外形尺寸（主機）： 230 mm×180 mm×50mm
●驅動器： TA410 驅動器
●傳感器： TS1××系列傳感器
●LCD 顯示： 160×128 點（帶背光）
●串行接口： 3 線 RS232 接口
●工作電壓： 7.2 V
●工作電流： < 120mA
●背光工作電流： < 60mA
●電源： 6×1.2V 鎳氫（NiMH）充電電池
●容量： 鎳氫（NiMH）1000mAh
●充電電流： 250mA（2 h～3 h 充滿）
●電源適配器： 1A/12V，220V
●工作環境：
溫度： 0～40℃
相對濕度： < 90%
●貯存運輸環境：
溫度： －40℃～60℃
相對濕度： < 90%
5.2 主要功能
(1)數據文件存儲功能。本儀器設有虛擬磁盤，可存儲 500 個粗糙度參數值，及 4 組輪廓數據，
用作資料保存，隨時調用。
(2)自動關機功能。如果操作者無操作時間超過 5min，本儀器自動關機。
(3)設置參數保持功能。每次開機，自動進入上次關機所在界面；上次關機前設置的參數，本
次開機有效。
(4)軟件校準功能，可分別按三個取樣長度對原始測量數據進行校準，校準效果將反映到計算
所得的全部粗糙度參數及波形曲線上。
(5)自動計時功能。本儀器配有實時時鐘，可顯示當前時間、日期，用戶可自行修改。
(6)配有大屏幕液晶，可清晰、快捷地顯示各種圖形和文本；帶有背光功能，可方便地用于夜
間工作。
(7)用戶可通過在線幫助功能求得幫助與指導。
(8)可選擇三種濾波器，即 RC 濾波器(GB6062)和 M1、M2 濾波器（遵守 DIN4777、DIN4776
標準）。
(9)制式轉換。可根據需要選擇米制或英制作為計量單位。
(10)設有電池電壓監測功能，當電池電壓過低時，儀器會自動發出連續的“嘀嘀”聲，提醒
用戶注意。用戶還可以觀察當前電池電壓。
(11)本機內置智能充電器，可對電池進行高速、安全的充電。
(12)參數打印功能。可與時代 TA210 微型打印機連接，進行粗糙度參數的打印。
(13)可對外圓、內孔、軸肩、圓錐面等各種復雜表面進行測試。
(14)探頭放置靈活，可全方位進行測試。
(15)擴充性能好，可根據用戶提出要求增加計算和功能。
表面粗糙度技術術語及參數
14
6. 表面粗糙度技術術語及參數
6.1 術語
6.1.1 基準線 reference line
用以評定表面粗糙度參數的給定的線。
6.1.2 輪廓中線 profile mean line
通過濾波器技術，用數學方法計算得到的基準線。
6.1.3 取樣長度 sampling length (l)：
用于判別具有表面粗糙度特征的一段基準線長度（見圖 6.1，等于切除長度 Cut-off）。規定和
選擇這段長度是為了限制和減弱表面波紋度對表面粗糙度測量結果的影響。取樣長度在輪廓總的
走向上量取。
6.1.4 評定長度 evaluation length (ln )：
評定輪廓所必須的一段長度，它可以包括一個或幾個取樣長度（見圖 6.1）。
圖 6.1
6.1.5 行程長度 traverse length(lt )
表面測量過程中觸針沿物體表面移動的總的長度（見圖 6.2）。
6.1.6 建立長度 set-up length
在行程長度的開始，不用作粗糙度參數評定的那部分長度。用于濾波器的建立。在建立長度
內，觸針的起振狀態應能結束（見圖 6.2）。
6.1.7 終止長度 run-off length
在行程長度的末尾，不再用作粗糙度參數評定的那部分長度。用于濾波器的建立（見圖 6.2）。
圖 6.2
表面粗糙度技術術語及參數
15
6.1.8 輪廓的單峰 local peak of profile
兩相鄰輪廓最低點之間的輪廓部分（見圖 6.3）。
圖 6.3
6.1.9 輪廓的單谷 local valley of profile
兩相鄰輪廓最高點之間的輪廓部分（見圖 6.4）。
圖 6.4
6.1.10 輪廓峰 profile peak
在取樣長度內輪廓與中線相交，連接兩相鄰交點向外（從材料到周圍介質）的輪廓部分（見
圖 6.5）。
輪廓峰
圖 6.5
6.1.11 輪廓谷 profile valley
在取樣長度內輪廓與中線相交，連接兩相鄰交點向內（從周圍介質到材料）的輪廓部分（見
圖 6.6）。
輪廓谷
圖 6.6
輪廓的單峰
輪廓的單谷
表面粗糙度技術術語及參數
16
6.1.12 輪廓微觀不平度 profile irregularity
輪廓峰與相鄰輪廓谷的組合。
6.1.13 輪廓偏距 profile departure ( y )
在測量方向上輪廓線上的點與基準線之間的距離。對實際表面來說，可認為輪廓偏距是垂直
于基準線的。
6.1.14 輪廓水平截距 profile section level ( c )
輪廓峰頂線和平行于它并與輪廓相交的截線之間的距離。它可用微米或輪廓最大高度 Ry 的百
分數表示。
6.2 濾波器
TR240 提供了 3 種濾波器，用戶可根據需要進行選擇。選擇濾波器時應該綜合考慮被測表面情
況，加工技術要求和行業習慣，所遵循標準等多種因素。
6.2.1 模擬濾波器(RC 濾波器)
直至 1990 年，粗糙度測量行業還一直沿用模擬 RC 濾波器。 90 年代才制定出了數字濾波器
的標準。 因而模擬濾波器在許多國家還在繼續使用。
模擬濾波器由于其結構簡單而被廣泛使用。當用于類似正弦波
．．．．．．．(對稱性的
．．．．)的粗糙度波形
．．．．．．
時效果
是很好的。 但是大多數的工件表面均是非對稱性
．．．．
的，這時 RC 濾波器便存在一個“Gibb”現象。
這種現象表現為：當用 RC 濾波器分析某些非對稱性表面
．．．．．．
時，會產生相位移動與幅值的畸變。
6.2.2 相位校正數字濾波器（M1 濾波器）
1990 年德國率先制定相位校正數字濾波器標準 DIN4777。使用相位校正數字濾波器可以使垂
直(幅值)畸變大大減小，水平(相位)畸變則幾乎完全消失。
進入 90 年代，M1 濾波器在粗糙度測量領域已被廣泛應用。 用 M1 濾波器和與 RC 濾波器所
測得的結果一般情況下差異不是很大。 所以在大多數情況下，沒必要為選用 M1 濾波器而改變工
件加工的技術要求。 只有在輪廓曲線特征對 RC 濾波器造成的畸變很敏感的情況下（如非對稱輪
．．．．
廓曲線
．．．
），測量結果才會因選用濾波器而改變，這時原來的技術要求也要隨之改變
．．．．．．．．．．
。
M1 濾波器與 RC 濾波器的主要區別在于，M1 濾波器根據某點周圍的值計算該點平均值，因
而可以預見波形的突變，而 RC 濾波器則不行。
數字濾波器不會引起波形曲線的相位的漂移，并且能減少幅值畸變。 數字濾波器不使用模擬
濾波器所使用的模擬器件，所以在穩定性上更有優勢。
6.2.3 DIN4776 數字濾波器（M2 濾波器）
對于嚴重不對稱的表面
．．．．．．．．
，M1 濾波器仍會產生垂直方向畸變。 由于濾波器的幅頻特性，產生
實際上并不存在的尖峰。這種現象在衍磨、拋光、陶瓷和疏松的表面上普遍存在。
DIN4776 制訂了專門針對非對稱表面
．．．．．．．．．
的數字濾波器。
M1 濾波器的效果明顯優于 RC 濾波器，但仍存在幅值畸變。 M2 濾波器則無畸變，但對于對
．
稱性較好
．．．．
的表面，用 M2 濾波器反而會造成中線偏移，導致 Ra 等計算值偏大。
表面粗糙度技術術語及參數
17
6.3 特證參數
在現代表面結構分析中有很多特證參數。每一個參數都有其優點和局限性。本節描述的是
TR240 所采用的特征參數。
6.3.1 Ra 輪廓算術平均偏差 Arithmetical mean deviation of the profile
Ra 的值為在取樣長度內
．．．．．
輪廓偏距絕對值的算術平均值。 可以用下式求得
Ra=
1
0
l
y x
l
| ( )|dx ∫
或近似為：
Ra=
1
1 n
yi
i
n
| |
=
∑
6.3.2 Rz 微觀不平度十點高度 Ten point height of irregularities
Rz 為取樣長度內
．．．．．
5 個最大的輪廓峰高的平均值與 5 個最大的輪廓谷深的平均值之和。由下式
得出：
Rz=
y y
i i
pi vi +
= =
∑ ∑
1
5
1
5
5
式中： ypi ──第 i 個最大的輪廓峰高；
yvi ──第 i 個最大的輪廓谷深。
6.3.3 Rm 輪廓最大谷深 Maximum depth of the profile valley
Rm 為取樣長度內
．．．．．
從輪廓谷底線至中線的距離。
6.3.4 Rp 輪廓最大峰高 Maximum depth of the profile peak
Rp 為取樣長度內
．．．．．
從輪廓峰頂線至中線的距離。
6.3.5 Ry(ISO) 輪廓最大高度 Maximum height of the profile
Ry(ISO)為取樣長度內
．．．．．
輪廓峰頂線和輪廓谷底線之間的距離。
6.3.6 Ry(DIN) 輪廓最大高度 Maximum height of the profile
Ry(DIN)的計算方法為，先算出每個取樣長度內輪廓峰頂線和輪廓谷底線之間的距離值，然后
取這些值中的最大者，即為評定長度內
．．．．．
的 Ry(DIN)。
6.3.7 Rt 輪廓峰谷總高度 Total peak-to-valley height
Rt 為評定長度內
．．．．．
的輪廓最大峰高和輪廓最大谷深之和。
6.3.8 R3z 第三最大峰谷高度 Third maximum peak-to-valley height
R3z 是由 Rz 演變來的，是戴姆勒-奔馳（Daimler-Benz）公司的標準。如圖 3.5 所示，R3z 是
在取樣長度內
．．．．．
第三高的輪廓峰高與第三深的輪廓谷深之和。它只有在取樣長度內存在三個以上的
峰、谷時才能計算。
表面粗糙度技術術語及參數
18
6.3.9 Rq 輪廓均方根偏差 Root-mean-square deviation of the profile
在取樣長度內
．．．．．
輪廓偏距的均方根值。如下式：
Rq=
1 2
0
l
y x
l
( )dx ∫
6.3.10 Sm 輪廓微觀不平度的平均間距 Mean spacing of the profile irregularities
輪廓微觀不平度的間距定義為：含有一個輪廓峰和一個輪廓谷的一段中線長度。
Sm 為取樣長度內
．．．．．
輪廓微觀不平度的間距的平均值。
6.3.11 S 輪廓的單峰平均間距 Mean spacing of local peaks of the profile
輪廓的單峰間距定義為：兩相鄰單峰的最高點之間的距離投影在中線上的長度。
S 為取樣長度內
．．．．．
輪廓的單峰間距的平均值。
6.3.12 Sk 輪廓的偏斜度 Skewness of the profile
Sk 是幅度分布不對稱性的量度。在取樣長度內
．．．．．
以輪廓偏距三次方的平均值來確定。如下式：
Sk=
1 1
3
3
1 R n
yi
i
n
q
×
=
∑( )
6.3.13 Tp 輪廓支承長度率 Profile bearing length ratio
輪廓支承長度（ηp
）的定義：在取樣長度內
．．．．．
，一平行于中線的直線與輪廓相截所得到的各段
截線長度之和。
Tp 為輪廓支承長度與取樣長度之比。
Tp=
ηP
l
應注意 Tp 值是根據不同的水平截距 c 給出的。
6.3.14 參數的計算
TR240 所示出的表面粗糙度參數，除個別參數外（如 Ry(DIN)和 Rt），均為評定長度內的算術
平均值。即在評定長度內的每個取樣長度上分別計值，再取這些值的算術平均值。
如在一個由五個取樣長度構成的評定長度內計算 Ra 值，則先分別計算出五個取樣長度上的 Ra
值 Ra1、Ra2…Ra5，再按下式計算出 Ra ，作為結果顯示。
R R
i
a ai =
=
∑
1
5 1
5
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