輪廓儀是一種測量儀器，用來測量表面的輪廓，以量化其粗糙度。臨界尺寸，如臺階，曲率，平面度，都是從表面地形計算出來的。

雖然表面輪廓儀的歷史概念是一種類似于留聲機的裝置，當表面相對于接觸式表面輪廓儀的觸針移動時測量表面，但隨著許多非接觸式表面輪廓儀技術的出現，這種概念正在發生變化。

非掃描技術能夠在單相機采集中測量表面地形，不再需要XYZ掃描。因此，可以實時測量地形的動態變化?，F代輪廓儀不僅測量靜態地形，而且現在還測量動態地形——這種系統被稱為時間分辨輪廓儀。

接觸輪廓儀

金剛石觸針在與樣品接觸時垂直移動，然后在樣品上橫向移動距離和接觸力。輪廓儀可以測量作為位置函數的垂直觸針位移的微小表面變化。一個典型的輪廓儀可以測量10納米到1毫米高度范圍內的小垂直特征。鉆石觸針的高度位置產生模擬信號，轉換成數字信號，存儲、分析和顯示。金剛石觸針的半徑在20納米到50微米之間，水平分辨率由掃描速度和數據信號采樣率控制。觸針跟蹤力的范圍可以在1到50毫克之間。

接觸式輪廓儀的優點包括可接受性、表面獨立性、分辨率，它是一種不需要建模的直接技術。世界上大多數表面光潔度標準都是針對接觸式輪廓儀制定的。為了遵循規定的方法，通常需要這種輪廓儀。在骯臟的環境中，接觸表面通常是一種優勢，在這種環境中，非接觸方法可以最終測量表面污染物，而不是表面本身。由于觸筆與表面接觸，因此該方法對表面反射或顏色不敏感。筆尖半徑可以小到20納米，明顯優于白光光學輪廓。垂直分辨率通常也低于納米。

小板研究所接觸式輪廓儀產品

非接觸輪廓儀

光學輪廓儀是一種非接觸式方法，用于提供與基于觸針的輪廓儀相同的信息。目前使用的技術有很多種，如激光三角測量（三角測量傳感器）、共焦顯微鏡（用于非常小的物體的輪廓測量）、低相干干涉測量和數字全息攝影。

光學輪廓儀的優點是速度快、可靠性高和光斑尺寸大。對于執行三維掃描的小步驟和要求，由于非接觸輪廓儀不接觸表面，掃描速度由表面反射的光和采集電子設備的速度決定。對于大型步驟，光學輪廓儀上的三維掃描可能比觸筆輪廓儀上的二維掃描慢得多。光學輪廓儀不接觸表面，因此不會被表面磨損或粗心大意的操作人員損壞。許多非接觸式輪廓儀都是固態的，這會大大減少所需的維護。光學方法的光斑大小或橫向分辨率從幾微米到亞微米不等。

小坂PU-OS500非接觸輪廓儀

時間分辨輪廓儀

非掃描技術，如數字全息顯微鏡，使三維地形測量實時。三維地形是從單個相機采集中測量的，因此采集率僅受相機采集率的限制，一些系統以1000 fps的幀速率測量地形。時間分辨系統能夠測量地形變化，如智能材料的愈合或移動樣本的測量。時間分辨輪廓儀可與頻閃儀相結合，測量兆赫范圍內的MEMS振動。頻閃裝置向MEMS提供激勵信號，并向光源和攝像機提供觸發信號。

時間分辨輪廓儀的優點是它們對振動有很強的抵抗力。與掃描方法不同，時間分辨輪廓儀的采集時間在毫秒范圍內。不需要垂直校準：垂直測量不依賴于掃描機制，數字全息顯微鏡垂直測量具有基于激光源波長的硅內垂直校準。樣品不是靜態的，并且樣品的地形對外部刺激有反應。通過飛行測量，在短曝光時間內獲得了運動樣品的形貌。當系統與頻閃儀相結合時，可以完成MEMS振動測量。

光纖輪廓儀

基于光纖的光學輪廓儀使用光學探針掃描表面，光學探針通過光纖將光干擾信號發送回輪廓儀檢測器?；诠饫w的探頭可以物理地位于距離探測器外殼數百米的地方，而不會導致信號退化。使用基于光纖的光學輪廓儀的其他優點是靈活性、長輪廓采集、堅固性和易于融入工業過程。對于某些探頭的小直徑，即使在難以觸及的空間（如窄縫或小直徑管）內，也可以對表面進行掃描[5]，因為這些探頭通常一次獲取一個點，并以高采樣速度獲取長（連續）表面輪廓是可能的。掃描可以在惡劣的環境中進行，包括非常高溫或低溫，或在放射性室中進行，而探測器位于距離較遠的地方，處于人身安全的環境中?！?】光纖探頭很容易安裝在過程中，例如在移動的網絡上或安裝在各種定位系統上。