白光干涉仪和台阶仪

一：简介

        白光干涉仪是目前三维形貌测量领域高精度的检测仪器之一。在同等放大倍率下，测量精度和重复性都高于共聚焦显微镜和聚焦成像显微镜。在一些纳米或者亚纳米级别的超高精度加工领域，除了白光干涉仪，其它仪器达不到检测的精度要求。

        台阶仪属于接触式表面形貌测量仪器。当触针沿被测表面轻轻滑过时，由于表面有微小的峰谷使触针在滑行的同时，还沿峰谷作上下运动。触针的运动情况就反映了表面轮廓的情况。台阶仪测量精度较高、量程大、测量结果稳定可靠、重复性好，此外它还可以作为其它形貌测量技术的比对。

二：工作原理

        白光干涉仪是用于对各种精密器件表面进行纳米级测量的仪器，它是以白光干涉技术为原理，光源发出的光经过扩束准直后经分光棱镜后分成两束，一束经被测表面反射回来，另外一束光经参考镜反射，两束反射光最终汇聚并发生干涉，显微镜将被测表面的形貌特征转化为干涉条纹信号，通过测量干涉条纹的变化来测量表面三维形貌。白光干涉仪专用于非接触式快速测量，精密零部件之重点部位的表面粗糙度、微小形貌轮廓及尺寸，其测量精度可以达到纳米级。目前，在3D测量领域，白光干涉仪是精度最高的测量仪器之一。

        台阶仪属于接触式表面形貌测量仪器。根据使用传感器的不同，接触式台阶测量可以分为电感式、压电式和光电式3种。其测量原理是:当触针沿被测表面轻轻滑过时，由于表面有微小的峰谷使触针在滑行的同时，还沿峰谷作上下运动。触针的运动情况就反映了表面轮廓的情况。传感器输出的电信号经测量电桥后，输出与触针偏离平衡位置的位移成正比的调幅信号。经放大与相敏整流后，可将位移信号从调幅信号中解调出来，得到放大了的与触针位移成正比的缓慢变化信号。再经噪音滤波器、波度滤波器进一步滤去调制频率与外界干扰信号以及波度等因素对粗糙度测量的影响。

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