白光干涉仪AM系列：量化管控纳米级粗糙度，位移传感器关键零件寿命提升50%

光电位移传感器是一种基于光电效应原理的高精度测量设备，通过光学或激光技术检测物体的微小位移变化，具有高灵敏度、快速响应和微型化结构等特点。

国内某高新技术企业，在拥有完全独立的知识产权的基础上专注于位移传感器（旋转、直线），尤其是微型光电位移传感器与伺服控制系统的研发和制造，已达到世界领先水平。

近年来，该单位运用其精密运动驱动技术的高精度化和微型化为客户提供更加完善的技术组合，成功将其核心技术转换成为多项航空航天、军民产品，如航空的光电吊舱与舵机、航天的陀螺仪状态传感器、医用加速器的多叶准直器（MLC）和胰岛素泵、辅助机器人关节驱动单元等。

特殊客户苛刻良率要求

反推粗糙度量化管控

近期，该单位对应某航天航空客户的订单，客户对产品的精度及信号传输稳定性提出了全新的要求。在对产品工艺进行分析后，他们发现，自家绝对位移传感器模组的编码盘，其粗糙度及码道的刻蚀深度和宽度，会对性能带来关键性影响。对相关零件的粗糙度及刻蚀宽度进行量化性管理，已是势在必行。

该单位明确了需要量化数据这个需求后，调研了国内外共四家品牌的白光干涉仪。在经过大量数据验证及测试后，该单位选择了两家精度唯一能满足要求的品牌进行对比，并最终采购优可测白光干涉仪。

精准粗糙度量化

零件疲劳寿命提升50%

该单位的研发团队通过设备进行测试验证后发现，编码盘的粗糙度将会影响产品以下性能：

1、测量精度：编码盘表面粗糙度会影响光电传感器或机械触头与编码盘之间的信号采集。例如，在高精度的角度测量系统中，通常编码盘的表面粗糙度要到纳米级，粗糙的编码盘表面可能使测量误差增大，无法满足系统的精度要求。

编码器研磨面测试样例

在前期的测试中，该单位采用了表面粗糙度分别为100nm、30nm、10nm三个等级不同的编码盘，去验证产品的信号稳定性，在编码盘粗糙度在10nm左右时，良品率就完全满足客户要求。

2、使用寿命：粗糙的表面会增加与其他部件（如读数头）之间的摩擦。长期使用后，会导致部件磨损加剧，这不仅影响编码盘的性能，还会缩短其使用寿命。此外，磨损产生的碎屑可能会进入编码器内部，影响其他部件正常工作。

编码器码道激光刻蚀微结构

该单位经大量测试发现，表面粗糙度 Sa为10nm 的编码盘，振动幅值比 Sa为100nm 的高 30%，疲劳寿命提升约 50%。

通过对粗糙度的量化管控，量化码道刻蚀过程中的宽度及深度相关的数据管控，这家单位最终成功解决了产品工艺特性，并大幅提升相关型号产品的关键指标，顺利完成了核心客户订单。