2仪器总体设计与结构 仪器总体结构如图2所示。激光束以60°入射角照射到被测表面上，反射形成的核心光 斑和散射形成的光带分别被硅光电池D2和D,吸收后转换为电信号，经放大后送入A/D转换 板，由TP801B控制器进行数据采巢和A/D转换，最后由TP-801B进行数据处理并打印出测 量结果。 的 (1)光源与探测器。激光器为一般测量用的2~3mWHe-Na激光器。光电接收转换器D1 图2被光扫描表面粗髓度测量仪钻构图 1He-Na数光器？二十四面旋转镜3直流马达4透镜5反射镜 6样品平台7硅光电池8TP8O1B单板机9A/D转换和打印接口电路 10单板机电源1】变压器12马达电源 Fig.2 Schematic diagram of configuration for laser scanning roughness 和D2分别由18块和3块性能相同的硅光电池并联而成，其中D2的高度应大于反射光核的线 度，D1高度要保持足够长，以保证吸收到足够的散射光能。 (2)扫描系统。采用高惯量局部照明的旋转多面镜作为扫描器的偏转元件。如图3所示， 激光束入射到多面镜上，当多面镜发生AB角位移时，反射光 束发生2△0角位移。每当多面镜转过一个面，反射光完成一 次扫描。若N为多面镜的面数，n为马达每分钟转数，则扫 描角为28=2(360/N),扫描频草v=nV/60。将扫描的 反射点置于透镜焦点上，透过透镜便得到一列平行的扫描光 图3多面镜扫描 束，扫描宽度为2X=2ftg9=2ftg(360/V),式中f为透镜 Fig.3 Polyhedrong scannin 焦距。本仪器有二种工作方式：当多面镜不转时为定点测量方式；当多面镜旋转时为扫描测 量方式，所以光电转换器D:和D2的宽度应大于扫描宽度。 (3)数据处理系统。系统框图如下所示。 单板机接口电路由3部分组成：①小信号放大，多路开关；②AD转换采用高精度、 高速12位芯片A/D574,12条数据线直接通过PI0A口的8条和B口的高4位的4条线输入， 377仪器总体设 计与结构 仪 器总 体结 构如 图 所 示 。 激光 束 以 。 入 射角照射 到 被测 表 面 上 ， 反 射形成 的核心光 斑和 散射形 成的光带 分别被 硅光 电池 和 吸收后转换 为 电信 号 ， 经放大后送 人 转换 板 ， 由 控 制 器进 行数据采 集和 转换 ， 最后 由 一 进行 数据处理 并打 印出测 量结 果 。 光源 与探 测 器 。 激光器为一般测 量用的 一 一 激光器 。 光 电接收转换器 、 、 勺 巧二乙，一，汗 咎介‘ 曰 图 激光 扫描 表 面粗 糙 度 测量 仪 结构 图 。 一 激光 器 二 十四 面旋转镜 直 流 马 达 透 镜 反射 镜 样 品平 台 硅 光 电池 单 板机 人 转 换和 打 印接 口 电路 单板机 电源 变压器 马 达 电源 和 分别 由 块 和 块 性 能 相 同 的 硅 光 电池 并联而 成 ， 其 中 的 高度应大于反 射光核 的线 度 ， ，高度要 保 持足 够长 ， 以保证吸收 到足够的 散射 光能 。 扫描系 统 。 采用 高惯 量局 部照 明的旋转 多面镜作为 扫描器 的 偏 转元 件 。 如 图 所示 ， 激光束入 射到 多面镜上 ， 当多面镜 发生△ 角位移时 ， 反射光 束发生 角位移 。 每当多面 镜转过一 个面 ， 反射光完成一 次扫描 。 若 为 多面镜的 面数 ， 为马达每分钟转 数 ， 则 扫 描角 为 口 ， 扫描须 率 二 。 。 。 将 扫 描 的 反射点置 于透镜焦点上 ， 透 过 透镜 便得到一 列平行 的 扫描光 束 ， 扫描宽度为 ， 式中 为透镜 图 多 面镜 扫描 焦距 。 本仪器 有 二种工作 方式 当多面镜不转时为 定点测 量方式 当 多面镜旋转 时为 扫描测 量方式 ， 所 以光 电转换器 ，和 的宽 度应大于 扫描宽度 。 数据处 理 系统 。 系 统框 图如下所 示 。 单板 机接 口 电路 由 部分 组成 ①小信 号放大 ， 多路开关 ② 转 换 采 用 高精度 、 高速 位芯片 ， 条数据线直接通过 口 的 条 和 口 的 高 位的 条线输人