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精密機械傳感系統：儀器采用耐磨的金剛石測針作為核心傳感部件，搭配高精度機動驅動裝置。在測量時，測針在驅動裝置的精準控制下，以恒定速度沿被測表面行進設定的水平距離，確保測量軌跡的準確性與一致性，從而精確獲取表面輪廓信息。

壓電傳感與信號轉換：當測針劃過被測表面的波峰和波谷時，內置的高感應度壓電傳感器會根據測針的垂直位移產生相應的電信號。這是基于壓電效應，即某些材料在受到機械應力作用時會產生電荷，從而將測針的機械位移信號轉化為電信號。該信號經放大、濾波等預處理后，通過高速模數轉換模塊實現數字化。

數字化數據處理：數字化后的信號被傳輸至高性能微處理器，微處理器運用符合 ISO、ANSI 等國際標準的算法，如 ISO 4287 等，對數字信號進行分析計算，快速得出 Ra（輪廓算術平均偏差）、Rz（微觀不平度十點高度）、Rp（輪廓最大峰高）、Rv（輪廓最大谷深）、Rt（輪廓總高度）等多項表面粗糙度參數，從而實現對被測表面粗糙度的量化評估。