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GB／T 33523.605-2022 产品几何技术规范（GPS） 表面结构 区域法 第605部分：非接触（点自动对焦探针）式仪器的标称特性.pdf简介：

GB/T 33523.605-2022 是中国国家标准，标题为“产品几何技术规范（GPS） 表面结构 - 区域法 第605部分：非接触（点自动对焦探针）式仪器的标称特性简介”。这个标准主要规定了非接触式（点自动对焦探针）测量仪器在评估和描述表面结构区域特性时，应具备的性能指标和操作方法。它涵盖了探针的分辨率、精度、重复性、稳定性等关键参数，以及仪器的测量方法、数据处理和结果解释等方面。

这类仪器通常用于表面粗糙度、形貌、缺陷检测等非接触式表面测量，适用于电子、机械、航空航天等领域的精密制造过程中的表面质量控制。标称特性简介部分旨在提供仪器的基本性能信息，帮助用户理解和选择合适的测量设备，以确保测量结果的准确性和一致性。

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区域基准arealreference 仪器的一个组成部分，它确定一个基准表面用于表面形貌测量。 仪器坐标系coordinatesystemoftheinstrument (工，y，z)坐标轴的右手定则笛卡儿直角坐标系。 注1：(x，y)是由仪器的区域基准构建的平面(注：有的光学仪器没有实际的区域导向基准)。 注2：对光学仪器而言，z轴沿光轴方向且垂直于(x，y)平面；对触针类仪器而言，Z轴位于触针轨迹平面内且垂直 于(x，y)平面（见图1)。 注3：通常对水平面内扫描的仪器而言，X轴是扫描轴，Y轴是步进轴。 注4：亦可见“规范坐标系”GB/T33523.2—2017，3.1.2]和“测量坐标系"GB/T33523.6—2017，3.1.1]。

图1仪器的坐标系和测量回路

围确定。 [来源：GB/T33523.601—2017，3.4.1] 1.7 响应曲线responsecurve F,Fy,F： 描述实际量与测得量之间函数关系的图形表示。 见图2。 注1：一个X(Y或Z)方向的实际量对应于一个测得量xm（ym或zm） 注2：响应曲线能用于调整和误差修正。

放大倍数 amplificationcoefficient αzαyα 由响应曲线(3.1.7)得到的线性回归曲线的斜率。 见图3。 注1：X、Y、Z方向的量均会有适用的放大倍数。 注2：理想的响应是一条斜率等于1的直线，表示测得量等于实际量。 注3：亦可见“测量系统灵敏度”ISO/IEC指南99：20072021年一建《市政》必做1000题.pdf，4.12]。

图2非线性响应曲线示例

图3响应曲线线性化示例

X[Y]方向采样间距samplingintervalinX[Y] D[D] 沿X坐标轴[Y坐标轴]两个相邻测量点之间的距离。 注：在许多显微系统中，采样间距由相机中感光单元（也称为像素)之间的距离决定。在这类系统中，也采用像 距或像素间隔来表述采样间距。另一个术语，“像素宽度”，表示单个像素感光区域在一个方向（X或Y） 度，该值总是小于像素间距。此外，术语“采样区域”可表示用来确定工件高度值的采样长度或区域，该量 大于或小于采样间距。 3.1.13 Z方向量化步距digitizationstepinZ D： 在提取表面上，沿Z坐标方向两个坐标之间的最小高度变化量。 3.1.14 横向分辨力lateralresolution R 两个可检测要素之间的最小距离。 [来源：GB/T33523.601—2017，3.4.10，有修改] 3.1.15 全高度转换的极限宽度 widthlimitforfullheighttransmission W 测量时能够保证测量高度不变的最窄矩形沟槽的宽度。 [来源：GB/T33523.601—2017，3.4.11，有修改] 注1：以下仪器特性的选择不应影响横向分辨力(3.1.14)和全高度转换的极限宽度： —X方向采样间距(3.1.12)、Y方向采样间距(3.1.12)； 一Z方向量化步距(3.1.13)； 一短波截止滤波器。 注2：测量确定该参数时，矩形槽的深度宜接近待测表面的深度。 注3：测量沟槽宽度大于全高度转换的极限宽度的栅格，可以正确测得沟槽深度。（见图4和图5)。 注4：测量沟槽宽度比全高度转换的极限宽度窄的栅格，得到的沟槽深度不正确（见图6和图7)，在这种情况 号通常受到干扰且可能包含非测点。

X[Y]方向采样间距samplingintervalinX[Y] D[D] 沿X坐标轴[Y坐标轴]两个相邻测量点之间的距离。 注：在许多显微系统中，采样间距由相机中感光单元（也称为像素）之间的距离决定。在这类系统中，也采用像素间 距或像素间隔来表述采样间距。另一个术语，“像素宽度”，表示单个像素感光区域在一个方向（X或Y)的长 度，该值总是小于像素间距。此外，术语“采样区域”可表示用来确定工件高度值的采样长度或区域，该量值可 大于或小于采样间距。 3.1.13 Z方向量化步距digitizationstepinZ D： 在提取表面上，沿Z坐标方向两个坐标之间的最小高度变化量。 3.1.14 横向分辨力lateralresolution R 两个可检测要素之间的最小距离。 [来源：GB/T33523.601—2017，3.4.10，有修改] 3.1.15 全高度转换的极限宽度 widthlimitforfullheighttransmission W 测量时能够保证测量高度不变的最窄矩形沟槽的宽度。 [来源：GB/T33523.601—2017，3.4.11，有修改] 注1：以下仪器特性的选择不应影响横向分辨力（3.1.14)和全高度转换的极限宽度： —X方向采样间距(3.1.12)、Y方向采样间距(3.1.12)； 一Z方向量化步距(3.1.13)； 一短波截止滤波器。 注2：测量确定该参数时，矩形槽的深度宜接近待测表面的深度。 注3：测量沟槽宽度大于全高度转换的极限宽度的栅格，可以正确测得沟槽深度。（见图4和图5)。 注4：测量沟槽宽度比全高度转换的极限宽度窄的栅格，得到的沟槽深度不正确（见图6和图7)，在这种情况下，作 号通常受到干扰且可能包含非测点。

图4水平间距t大于或等于W：的栅格

图5图4中栅格的测量结果

图6水平间距t'小于W的栅格

计量特性metrologicalcharacteristic 测量仪器的计量特性 metrologicalcharacteristicofameasuringinstrument <测量设备>测量装置的属性，该属性可能会影响测量结果。 注1：计量特性校准是必要的。 注2：计量特性对测量不确定度有直接影响。 注3：区域法表面结构测量仪器的计量特性见表1。 [来源：GB/T24634—2009，3.12，有修改]

表面结构测量方法的计量特性列表

区域导向基准arealreferenceguide 产生基准表面的仪器组成部分，在这个基准表面上，探测系统沿理论正确轨迹相对于被测表面 运动。 注：在X、Y轴扫描的区域法表面结构测量仪器中，区域导向基准建立一个参考表面（见GB/T33523.2一2017， 3.1.8)。它可以通过使用两个线性且互相垂直的导向基准（参见GB/T6062一2009，3.3.2)或一个导向基准表 面来构建。

横向扫描系统 lateralscanningsystem 在（r，y)平面上对被测表面实施扫描的系统。 注1：表面结构扫描仪器系统有四个基本部分：X轴驱动器、Y轴驱动器、Z轴测量探头和待测表面。可通过不同的 方式配置这四个部分，由此不同配置之间会产生一定的差异，见表2。 注2：当对显微镜的单个视场进行测量时，不进行X、Y轴扫描。但是，当通过拼接方法将多个视场拼接在一起 时，系统就会被认为是一个扫描系统，见参考文献[6]。

DB41／T 2199-2021 固定污染源废气 氨排放连续监测技术规范.pdf表2 导向基准可能的不同配置（X和Y辅）

光源lightsource 在特定光谱范围内发射适当波长的光的光学装置。 3.3.2 光学测量带宽measurementopticalbandwidth Bo 用于表面测量的光的波长范围。 注：构建仪器时，可采用有限光学带宽的光源，也可利用额外的滤光元件进一步限制光学测量带宽。 3.3.3 测量光波长measurementopticalwavelength 入。 用于表面测量的光波长有效值。 注：测量光学波长受诸如光源光谱、光学组件的光谱透过率和图像传感器阵列的光谱响应等因素影响（见附录A) 3.3.4 孔径角angularaperture 从被测表面上某一点进人光学系统的光锥的角度。 [来源：GB/T33523.602—2022，3.3.3] 3.3.5 孔径半角halfapertureangle α 孔径角的一半。 注：该角有时称为“光锥半角”见图8)。

AN 孔径半角的正弦乘以周围介质的折射率n（An=nsinα）。 注1：空气中，对可见光面言，n≈1。

注2：数值孔径的大小与光的波长有关。通常，用光学测量带宽的中心波长定义数值孔径。 3.3.7 瑞利准则Rayleighcriterion 表征光学系统空间分辨力的量，定义为两个点源在满足一个点源的像的一极衍射极小值与另一个 点源的像的极大值位置重合时的间距。 注1：对于充满物镜人瞳的理想非相干光系统，瑞利准则取值为0.61入。/AN。 注2：对于光学3D计量仪器，此参数用于表征高度远小于入。的特征的仪器响应。 3.3.8 斯派罗准则Sparrowcriterion 表征光学系统空间分辨力的量，定义为两个点源在满足合光强刚好不出现下凹时的分离间距。 注1：对于充满物镜人瞳的理想非相干光系统，斯派罗准则取值为0.47入。/An，约为瑞利准则(3.3.7)取值的0.77倍 注2：对于光学3D计量仪器，此参数用于表征高度远小于入。的特征的仪器响应。 注3：在与上述注释相同的测量条件下，斯派罗准则取值几乎等于0.500。/Av的空间周期，此时理论的仪器响应降 全零。

3.4与工件光学特性有关的术语和定义

表面膜surfacefilm 沉积在光学性质与其不同的另一表面上的材料。 注：这个概念也可称为“表面层”。 3.4.2 薄膜thinfilm 厚度较薄的膜，通过光学测量系统不能区分开其上下表面。 注：对于某些具有特殊性能和算法的测量系统，可得到薄膜的厚度。 3.4.3 厚膜thickfilm 厚度较厚的膜，通过光学测量系统能区分其上下表面。 3.4.4 光学光滑表面opticallysmoothsurface 反射光主要源自镜面反射且散射光不显著的表面。 注1：光学光滑表面在局部范围内像一面镜子。 注2：在某些条件下（例如波长范围、数值孔径、像素分辨率等)具有光学平滑特性的表面在一个或多个特定条件发 生变化时可能变为光学粗糙表面。 3.4.5 光学粗糙表面opticallyroughsurface 与光学光滑表面不同，即散射光显著的表面。

世W代世 opvcw.ytoug"surue 与光学光滑表面不同，即散射光显著的表面。 注：在某些条件下（例如波长范围、数值孔径、像素分辨率等)具有光学粗糙特性的表面在一个或多个特定条件 变化时可能变为光学光滑表面。

GB∕T 29500-2013 建筑模板用木塑复合板该相位差可能被错误地解算！