臺階儀屬于接觸式表面形貌測量儀器 。

根據(jù)使用傳感器的不同，接觸式臺階測量可以分為電感式、壓電式和光電式三種。

測量原理是：當觸針沿被測表面輕輕滑過時，由于表面有微小的峰谷使觸針在滑行的同時，并沿峰谷做上下運動，最終觸針的運動情況就反映了表面輪廓的情況。

傳感器輸出的電信號經(jīng)測量電橋后，輸出與觸針偏離平衡位置的位移成正比的調(diào)幅信號。經(jīng)放大與相敏整流后，可將位移信號從調(diào)幅信號中解調(diào)出來，得到放大了的與觸針位移成正比的緩慢變化信號。

再經(jīng)噪音濾波器、波度濾波器進一步濾去調(diào)制頻率與外界干擾信號以及波度等因素對粗糙度測量的影響。

KOSAKA 臺階儀微細形狀測定機ET200A臺階儀外觀圖，包括臺階儀本體、隔振臺、打印機、電腦等。

接觸式臺階測量三種測量原理：

電感式采用電感位移傳感器作為敏感元件，測量精度高、信噪比高，但電路處理復(fù)雜；

壓電式的位移敏感元件為壓電晶體，其靈敏度高、結(jié)構(gòu)簡單，但傳感器低頻響應(yīng)不好、且容易漏電造成測量誤差；

光電式是利用光電元件接收透過狹縫的光通量變化來檢測位移量的變化。

臺階儀難以克服的缺點：

臺階儀測量精度較高、量程大、測量結(jié)果穩(wěn)定可靠、重復(fù)性好，此外它還可以作為其它形貌測量技術(shù)的比對。但是也有其難以克服的缺點：

由于測頭與測件相接觸造成的測頭變形和磨損，使儀器在使用一段時間后測量精度下降；

測頭為了保證耐磨性和剛性而不能做得非常細小尖銳，如果測頭頭部曲率半徑大于被測表面上微觀凹坑的半徑必然造成該處測量數(shù)據(jù)的偏差；

為使測頭不至于很快磨損，測頭的硬度一般都很高，因此不適于精密零件及軟質(zhì)表面的測量。

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