您需要哪种轮廓仪？一个简明决策树
何时使用哪种方法：对比
在以下情况使用触针式轮廓仪：
- 需要便携、现场或车间检测——手持设备是唯一真正便携的选择
- 图纸或工艺锁定为触针式认证的 Ra/Rz 方法，且无法重新认证
- 完全没有光学视线，且远心光学也不可用
在以下情况使用光学三维轮廓仪：
- 规范要求按 ISO 25178 提供面参数（Sa、Sq、Sz、Ssk、Sku）
- 表面不可接触——镀层、抛光件、软材料、植入物
- 需要最高横向分辨率（配高数值孔径物镜可达亚微米级）
- 进行研发、失效分析、缺陷检测或工艺对比
- 注重长期测量稳定性——光学系统无触针磨损或校准漂移
- 测量后需基于存储数据重新评估参数
- 测量孔内或凹陷区域——采用远心光学配置
不转向光学测量（即面式表面测量）的一个主要原因，是此类轮廓仪成本较高。
借助 Roughness Tester，现已提供入门级白光干涉仪（WLI）。该系统具备完整的测量性能和亚纳米级分辨率，且价格颇具吸引力。
常见问题
什么是触针式轮廓仪，其工作原理是什么？
触针式轮廓仪——也称接触式或机械式轮廓仪——以受控的极低测力（通常约 1 mN）将金刚石触针在表面上拖动。触针随表面起伏的垂直运动被记录为二维高度轮廓。基于该轮廓，可按 ISO 21920 计算 Ra（算术平均粗糙度）、Rz（最大高度）、Rq 和 Rt 等参数。
触针式仪器涵盖从车间用的紧凑型手持测量仪到精密实验室台式系统的各种类型，二者的基本测量原理相同。
什么是光学三维表面轮廓仪，其工作原理是什么？
光学三维表面轮廓仪无需任何机械接触即可测量表面形貌。白光干涉（WLI）是精密表面计量中应用最广泛的技术，它将宽带白光投射到表面上，并分析所产生的干涉图样，从而同时计算视场内每个像素的高度。一次扫描即可生成包含数百万数据点的完整三维高度图。
基于该三维数据集，既可计算面参数（按 ISO 25178 的 Sa、Sq、Sz、Ssk、Sku），也可计算轮廓参数（按 ISO 21920 的 Ra、Rz）。完整数据集会被存储，可随时重新评估，无需重新取回工件。
使用光学轮廓仪后，我能事后重新分析测量结果吗？
可以——这是光学三维测量的一项重要实用优势。仪器会存储完整的三维表面形貌数据集。任何粗糙度参数、任何滤波截止长度、任何评定区域或轮廓方向，都可在数天、数周或数月后基于存储数据重新计算，而无需重新取回工件。
而使用触针式轮廓仪时，测量结果即为该次轮廓扫描本身。若日后需要不同参数、不同滤波或在不同位置测量，就必须重新测量工件。如果工件已不可用——已发运、装配或改动——该测量便无法找回。
重新评估存储数据的能力在失效分析、审核场景、研发文档和多参数报告中尤为宝贵。
是否存在只能用触针式测量的表面类型？
在两种情况下，触针式相较光学式具有真正的优势：
- 透明或多层表面。玻璃、光学镀层和某些聚合物薄膜会同时从多个深度层反射光线，可能干扰光学系统的高度重建。触针只接触最上层表面，不受其下结构的影响。
- 没有光学视线。当表面被完全封闭时——极深的窄槽、倒扣，或连远心物镜也无法到达的极端几何结构——配以合适触针几何形状的触针式可能是唯一选择。请注意，远心光学轮廓仪可显著扩展光学可达范围，应在默认选用触针式之前先行评估。
光学轮廓仪能否处理高反射表面？
高反射表面——镜面金属、抛光陶瓷、某些医疗植入物表面——在标准光学测量配置中可能导致信号饱和，在共聚焦系统中尤为明显。这在以往导致人们建议对此类表面使用触针式。
Polytec 的白光干涉仪采用 Smart Scanning 技术，通过多次曝光采集和 HDR（高动态范围）处理来应对高反射及非均质表面，而无需切换到接触式方法。这显著扩展了可用光学方式测量的表面范围。
在为某反射表面默认选用触针式之前，请与您的应用工程师确认 Smart Scanning 是否涵盖您的具体材料和表面处理。
轮廓参数（Ra、Rz）与面参数（Sa、Sz）有何区别？
Ra、Rz 等轮廓参数由跨表面绘制的单条二维线计算得出，描述的是沿该单一路径的粗糙度。该线的代表性在很大程度上取决于表面的均匀程度——在非均质或有方向性的表面上，单条轮廓可能给出误导性结果。
Sa、Sz 等面参数则由覆盖特定区域的完整三维表面图计算得出，能够整体表征表面，捕捉轮廓线无法检测到的空间特征、方向性、缺陷和纹理图样。ISO 25178 定义了面参数体系，并在现代工程图纸中——尤其是汽车、航空航天、半导体和医疗器械应用中——被越来越多地规定。
光学三维轮廓仪可原生生成面数据。触针式仪器仅能生成轮廓数据，虽可通过多条平行扫描拼接来近似面覆盖，但对大多数生产环境而言既缓慢又不切实际。
光学 Ra 与触针式 Ra 相同吗？
不相同——二者密切相关但并不完全一致。两种方法都能给出 Ra 值，但其测量物理原理不同。触针式通过其有限的触针半径对表面进行机械滤波，而光学轮廓仪以光学方式对表面采样，受其横向分辨率和带宽限制，因此二者捕捉到的短波长细节略有差异。
在截止长度、采样和滤波设置相匹配的情况下，结果通常具有良好的相关性，但不应将二者视为可互换。从接触式 Ra 规范迁移时，应将光学方法与现有方法进行验证，并记录任何偏差，而非假定其为 1:1 对应。
触针会磨损吗？这会影响测量结果吗？
可以。从三维光学数据集中的任意位置和方向都能提取二维轮廓，并据此按 ISO 21920 计算 Ra、Rz、Rq 和 Rt 等标准轮廓参数。这意味着转向光学测量无需放弃基于轮廓的报告——前提是测量配置经过适当验证，并对与直接接触式测量的任何差异加以表征。
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