表面粗糙度標準的提出和發展與工業生產技術的發展密切相關，它經歷了由定性評定到定量評定兩個階段。表面粗糙度對機器零件表面性能的影響從1918年開始首先受到注意，在飛機和飛機發動機設計中，由于要求用少材料達到大的強度，人們開始對加工表面的刀痕和刮痕對疲勞強度的影響加以研究。但由于測量困難，當時沒有定量數值上的評定要求，只是根據目測感覺來確定。
傳統粗糙度儀采用的是針描法的工作原理，由傳感器、驅動器、指零表、記錄器和電感傳感器組成。測量時將觸針搭在工件上，與被測表面垂直接觸，由于被測表面輪廓峰谷起伏，觸狀在被測表面滑行時，將產生上下移動，此運動再經由傳感器，記錄器生成檢測結果。
由于傳統表面粗糙度測量儀的設計缺陷，存在著以下難以克服的問題：
(1) 測量參數較少，一般僅能測出Ra、Rz、Ry等少量參數;
(2) 測量精度較低，測量范圍較小，Ra值的范圍一般為0.02-10μm左右;
(3) 測量方式不靈活，例如：評定長度的選取，濾波器的選擇等;
(4) 測量結果的輸出不直觀。
為了克服傳統表面粗糙度測量儀的不足，工程技術人員采用計算機系統對其進行改進，研發出新一代的3D光學非接觸輪廓粗糙度儀，采用了較為先選的可選擇數字濾波器，將模擬信號轉換為數字信號進行靈活的處理，測量結果及圖形可以在顯示器、打印機或繪圖儀上非常直觀地輸出來，顯著地提高了系統的可靠性，既大大增加了測量參數的數量，又提高了測量精度。
3D光學非接觸輪廓粗糙度儀的使用注意事項：
1、嚴格避免碰撞、劇烈振動、重塵、潮濕、油污、強磁等。
2、傳感器用后請及時放入盒內保存。
3、電池電壓不足時應及時充電。工作的同時允許插入電源適配器，但如測試Ra值較低的樣塊時將會影響測試精度。如果充電數小時后，電壓仍然不足或充滿后使用很短時間又發現電壓不足，則需更換電池。
4、因傳感器為十分精密的部件，拆裝操作不慎會遭到損壞，故建議在測量中集中使用，盡量減少拆裝次數。
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