2、过滤技术简史

过滤技术简史

1. 引言

工程表面由粗糙度、波纹度和形状构成，这种分类源于它们有不同的来源并以不同方式影响零件的功能。将轮廓划分为粗糙度、波纹度和形状是表面纹理分析的重要方面，这一划分通过过滤过程实现。粗糙度、波纹度和形状对零件的功能有着不同的影响，因此，将轮廓分解为这些成分是表面纹理分析的关键步骤。通过过滤，可以更好地理解和优化表面特性对零件性能的影响。

2. 早期的过滤方法

在表面纹理测量的早期阶段，轮廓数据是通过图形过滤处理的。原始轮廓被划分为等长的段落，在每个段落中，绘制一条平均线以捕捉该段轮廓的斜率。通过考虑各点相对于这些平均线的偏差来获得粗糙度轮廓。图形方法既繁琐又耗时，因此，需要一种自动化的方式来推导平均线，很快人们就采用了电子滤波器进行表面纹理过滤。

图形方法的局限性

• 繁琐和耗时 ：手动绘制平均线非常费力。
• 精度不足 ：手动操作难以保证精确度。

3. 电气滤波器

电气过滤通过将与轮廓成比例的电压传递给双电阻-电容（2RC）网络实现。2RC网络具有记忆功能，其输出不仅取决于当前输入值，还受之前值的影响。这有效地计算了当前和先前电压的移动平均值，但会对输出引入不必要的相位延迟。

2RC滤波器的特点

• 记忆功能 ：2RC网络能够记住过去的电压值，帮助平滑输出。
• 相位延迟 ：由于记忆功能，输出中会引入相