1 前言1.1 课题背景表面粗糙度是指加工工件的表面加工痕迹的平整和光滑的程度，它是加工零件的一个重要的特征性指标。能够直接影响到机器和仪表的使用性能及寿命,特别是对那些运转速度较快、装配精度较高、密封性要求较严格的产品,更具有重要的意义。表面粗糙度的测量技术在工程技术的讨论中占有非常重要的地位。随着近代工业的生产和科学技术的进展,自动化和智能化的应用使人们对表面粗糙度的测量提出了越来越高的要求,对表面粗糙度测量仪器的要求也越来越高。在这个大背景下，人们对于粗糙度测量仪的设计也进行了深化的改进，力图达到人们对其的使用要求。1.2 国内外进展状况表面粗糙度是指加工工件表面的加工痕迹的平整度及光滑的程度，它是加工零件的重要的一个特性指标。在人们最开始进行检测加工工件表面质量时，只是采纳标准样件或者样块，通过肉眼观察或者是用手触摸的简单方法，进而定性作出表面粗糙度的推断。“1929 年，德国的施马尔茨（G.Schmalz）首先对 表 面 微 观 不 平 度 的 深 度 进 行 了 定 量 测 量 ； 1936 年 ， 美 国 艾 卜 特（E.J.Abbott）研制成功了第一台生产现场使用的测量表面粗糙度的轮廓仪；1940 年，英国 Taylor-Hobson 公司研制成功了第一台表面粗糙度测量仪，从而开启了现代意义上的表面粗糙度检测的大门，其后各国又成功研制出多种测量表面粗糙度的现代仪器”[1]。而随着近代工业生产加工水平与相关科学技术的飞速进展，世界各国也颇为深化的对这一领域进行了讨论，各国的科技工作者们都在试图去寻找一种不受人为因素的影响、测量效率更高的非接触表面测量仪。Masaji Sawabe 曾经在《日本常用尺寸和轮廓测量技术的最新进展》一文中详细的介绍了日本测量加工件表面粗糙度的最新技术，即利用光纤传感器来测量，其方法主要是：“将一个光学纤维测头固定在垂直于被测物测量表面的位置上，另一个固定在与前者有一定倾斜角度的位置处。其工作原理主要是通过测定两者光能量比的变化，从而来求出被测表面的粗糙度。与此相近的还有利用红外线穿过狭缝和透镜后投射到被测表面，再通过光电元件测定红外线在反射方向的能量，以此来求出被测物的表面粗糙度”[2]。除此之外，目前 HIPOSS 测量法和 STM 测量法在用激光来作为非接触型表面粗糙度测量的技术中也比较盛行。HIPOSS 测量法，又被称为光触针式测量法。它是利用半导体激光生成装置生成集束成点的激光束，一边对被测表面进...
