光學(xué)輪廓儀是一種雙LED光源的非接觸式光學(xué)儀器，對(duì)樣品基本上沒(méi)有損害。視樣品選擇不同測(cè)量模式。相移干涉模式(PSI)主要用于測(cè)量光滑表面粗糙度；垂直掃描干涉模式(VSI)則可以做高度、寬度、曲率半徑，粗糙度的計(jì)測(cè)等。

 

　　光學(xué)輪廓儀的測(cè)試原理：

　　白色光經(jīng)分光板發(fā)射出特定波長(zhǎng)的光。這種特定波長(zhǎng)的光在雙光束干涉物鏡中，經(jīng)過(guò)分光板被分成兩束光，一束光照 射到參照物表面，另一束光照射樣品表面，這樣得到的兩束反射光在相機(jī)上成像。將樣品表面的凹凸不平引起的光程差所獲得的干涉條紋信息轉(zhuǎn)換成高度信息，生成3D圖像。

　　測(cè)量時(shí)通過(guò)計(jì)算機(jī)控制徽驅(qū)動(dòng)裝置的進(jìn)給帶動(dòng)參考鏡的進(jìn)給，這樣被測(cè)樣本表面的不同高度平面就會(huì)逐漸進(jìn)入干涉區(qū)，如果在充足的掃描范圍內(nèi)進(jìn)給，被測(cè)樣本表面的整個(gè)高度范圍都可以通過(guò)最佳干涉位置。將每步的干涉圖樣由圖像傳感器采集，視頻信號(hào)通過(guò)圖像采集卡轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)內(nèi)存中，利用與被測(cè)面對(duì)應(yīng)的各像素點(diǎn)相關(guān)的干涉數(shù)據(jù)，基于白光干涉的典型特征，通過(guò)采用某種最佳干涉位置識(shí)別算法對(duì)干涉圖樣數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，提取出特征點(diǎn)位置，進(jìn)而就很容易得到各像素點(diǎn)的相對(duì)高度，這樣便實(shí)現(xiàn)了對(duì)三維形貌的測(cè)量。以往，表面形態(tài)的測(cè)量方法，一般是采用觸針式粗糙度測(cè)量?jī)x等進(jìn)行二維測(cè)量，但近年來(lái)，伴隨著材料的薄膜化和微細(xì)構(gòu)造化的加速，需要獲取更多的信息，因此，采用掃描型白光干涉顯微鏡*2和激光顯微鏡*3等進(jìn)行三維測(cè)量便得到了靈活應(yīng)用。

　　表面三維微觀形貌對(duì)工程零件的許多技術(shù)性能的評(píng)價(jià)具有最直接的影響，而且表面三維評(píng)定參數(shù)由于能更全面、更真實(shí)地反映零件表面的特征及衡量表面的質(zhì)量而越來(lái)越受到重視，因此表面三維微觀形貌的測(cè)量就越顯重要。通過(guò)對(duì)三維形貌的測(cè)量可以比較全面地評(píng)定表面質(zhì)量的優(yōu)劣，進(jìn)而確認(rèn)加工方法的好壞及設(shè)計(jì)要求的合理性，這樣就可以反過(guò)來(lái)通過(guò)指導(dǎo)加工、優(yōu)化加工工藝以加工出高質(zhì)量的表面，確保零件使用功能的實(shí)現(xiàn)。