GBT18777-2002 产品几何量技术规范（GPS） 表面结构 轮廓法 相位修正滤波器的计量特性.pdf

'ICS17.040.20J04场8中华人民共和国国家标准GB1r18777一2002eqvISO11562:1996产品几何量技术规范(GPS)表面结构轮廓法相位修正滤波器的计量特性GeometricalProductSpecifications(GPS)一Surfacetexture:Profilemethod-Metrologicalcharacteristicsofphasecorrectfilters2002一07一15发布2003一01一01实施中华人民共和国发布国家质量监督检验检疫总局 GB/T18777-2002前台本标准是根据国际标准ISO11562:1996《产品几何量技术规范(GPS)表面结构轮廓法相位修正滤波器的计量特性》而制定的，在技术内容与ISO11562:1996等效，在编写规则上与之等同。本标准是通用的产品几何量技术规范标准。它影响标准链中粗糙度轮廓和波纹度轮廓部分的第2和第3个环节以及标准链中原始轮廓部分的第2个环节，本标准还包括圆度和其他形状特性。本标准在产品几何技术规范体系中的关系，见附录B(提示的附录)。在数字式仪器上，相位修正滤波器将通过使用高斯近似方法来实现。加权函数振荡的影响，随着多种处理技术的出现变得越来越重要，新的仪器的设计必须要考虑这个影响。在短波和长波轮廓成分传输性之间存在一个互补关系，因此两个特性必须符合“相位修正性能和在截止波长处的幅值传输为5000"0本标准与ISO11562:1996的区别:略去了ISO11562中的导言，与国标的编写规则协调一致。略去了ISO11562中的附录C(参考目录)。本标准的附录A和附录B是提示的附录。本标准由全国产品尺寸和几何技术规范标准化技术委员会提出并归口。本标准起草单位:中国机械科学研究院、时代集团公司、中国计量科学研究院、北京计量科学研究所、沈阳601所。本标准主要起草人:王欣玲、王忠滨、高思田、昊迅、赵有祥、王肇强。 cB/T18777-2002ISO前言ISO国际标准化组织)是一个世界范围的国家标准化组织(ISO成员)的联合会，国际标准的制定工作通常由ISO各技术委员会进行。每个成员组织，对某一主题的技术委员会感兴趣，就有权参加该委员会工作，其他与ISO协作的政府间或非政府间的国际组织也可以参加工作。ISO与IEC(国际电工委员会)在所有有关电工技术标准化的内容上进行密切合作由技术委员会提出的国际标准草案，散发给各成员组织，由各成员组织投票表决，至少需要75%的赞成票才能作为国际标准公布。国际标准ISO11562是由技术委员会ISO/TC57《表面特征及其计量学》及其分委员会SC1《几何参数表面粗糙度和波度测量的仪器和方法》和技术委员会ISO/TC3《极限和配合》,ISO/TC10《技术制图、产品定义和相关文件》及其分委员会SC5(尺寸和公差》共同制定的本标准附录A、附录B和附录C是提示性的附录。 中华人民共和国国家标准产品几何量技术规范(GPS)表面结构轮廓法Gs/T18777一2002相位修正滤波器的计量特性eqvISO11562:1996GeometricalProductSpecifications(GPS)一Surfacetexture:Profilemethod-Metrologicalcharacteristicsofphasecorrectfilters范围本标准规定了用于表面轮廓测量的相位修正滤波器的计量特性。本标准还特别规定了如何分离表面轮廓中的长波和短波成分。本标准适用于表面结构相位修正滤波器的计量特性。2定义本标准采用下列定义。2.1轮廓滤波器profilefilter将轮廓分离成长波和短波成分的滤波器。2.1.1相位修正轮廓滤波器phasecorrectprofilefilter不产生导致非对称轮廓变形的无相位移的轮廓滤波器2.2相位修正滤波器中线(中线)phasecorrectfiltermeanline(meanline)由相邻点的加权平均值确定的轮廓L所有点的长波轮廓成分。2.3滤波器的传输特性transmissioncharacteristicofafilter表明正弦轮廓的幅值随其波长的变化而衰减的特性。2.4加权函数weightingfunction用于计算轮廓上每一点由其相邻点加权所形成中线的函数。注:中线的传输特性是加权函数的傅立叶变换。2.5相位修正滤波器的截止波长cut-offwavelengthofthephasecorrectfilter正弦轮廓通过轮廓滤波器时其幅值衰减50%所对应的波长注:轮廓滤波器由其截止波长值来标识2.6轮廓传输通带transmissionbandforprofiles当两个不同截止波长的相位修正滤波器应用到轮廓上时，幅值传输超过5000以上的正弦轮廓波长的范围。注:短截止波长的轮廓滤波器保留长波轮廓成分，长截止波长的轮廓滤波器保留短波轮廓成分2.7截止比cut-offratio一个给定传输通常的长波截止波长与短波截止波长之比。中华人民共和国国家质最监督检验检疫总局2002-07-15批准2003-01-01实施 GB/T18777一2002相位修正轮廓滤波器的特性3.1相位修正轮廓滤波器的加权函数符合高斯密度分布的相位修正滤波器加权函数(见图1)如式(l:、(，、=〕。一[流一,····················。⋯⋯(1)a凡。式中:二—相对加权函数中心的位置;A-—轮廓滤波器的截止波长(co是cut-off的缩写);。一抨一。·469泥-,(x)x/几图1轮廓滤波器的加权函数3.2传输特性3.2门长波轮廓成分的传输特性(中线)滤波器的特性(见图2)是加权函数经傅立叶变换确定的。中线的滤波特性符合式(2):ai一。一[aAaro},·⋯”···············.。。·(2)as式中:ao滤波前正弦波粗糙度轮廓的幅值;at滤波后这个正弦轮廓的幅值;^c.—轮廓滤波器的截止波长;A—正弦轮廓的波长。2短波轮廓成分的传输特性短波轮廓成分的传输特性(见图3)与长波轮廓成分的传输特性是互补的。短波轮廓成分是表面轮廓和长波轮廓成分之差，它是截止波长凡。的函数如式(3):a,一1一e=1一a,。。。··················⋯⋯(3)a.an式中:a,-滤波后正弦波粗糙度轮廓的幅值。 Gs/T18777一2002︵")布娜拿划怪一510A0.80.0250.080.250.82.5825轮廓正弦波长，mm图2长波轮廓成分的传输特性︹"︶水解辈划卑1s10o00zw=0.8I0250.080.250.82.5轮脚正弦波长，mm图3短波轮廓成分的传输特性4相位修正滤波器误差的极限对于相位修正滤波器，不规定公差值。代替公差的是相位修正滤波器相对于高斯滤波器的偏差图示，在。.01概到100丸的全部波长范围上以百分值给出。图4给出了一个偏差曲线的示例: GB/T18777一2002︹次n一}一}︶一}}}一}一}绷华一}II一}一}故要一}入1}一}名。i叭)V{1、~}即侧「I)}一翻12}缘恤}(不飞币厂〕五截止波长的相对长度，mm图4实际相位修正滤波器相对高斯滤波器的偏差曲线的示例 GB/"r18777一2002附录A(提示的附录)选择相位修正滤波器的准则在本标准制定的过程中拟定了以下准则:a)空间和频率特性是同等重要的。加权函数振荡的影响，随着多种处理技术的出现变得越来越重要，新的仪器必须要考虑这个影响b)滤波轮廓即使很靠近截止波长也不再有因相位移引起的变形，使得滤波后的短波轮廓成分看起来可能象原始轮廓上的短波成分。c)使截止波长附近的轮廓支承长度率和峰高这类参数的测量变得更准确d)在短波和长波轮廓成分传输特性之间存在一个互补关系。因此两个特性必须符合:相位修正性能;在截止波长处的幅值传输为500o0e)对于数字系统，相位修正滤波器将通过使用高斯近似方法来实现。f>如果允许误差是已知的，无论从标定还是应用的角度看它都必须是有意义的通过给出单纯允许误差的方法来实现是不可能的。因此，仪器制造商必须提供一个正文第4章中给出实际滤波器的图示说明。9)为了获得与2RC滤波器可比较的结果，新滤波器必须和现有的国家标准中定义的2RC滤波器并存。附录B(提示的附录)在产品几何技术规范体系中的关系B1关于本标准及其使用的信息本标准规定用于表面轮廓测量的相位修正滤波器的计量特性。它特别指出如何分离表面轮廓中的长波和短波成分。B2在GPS体系中的位置本标准是一项基础产品几何量技术规范标准，它影响标准链中用于粗糙度轮廓和波纹度轮廓的第2和第3个链环以及标准链中用于原始轮廓的第2个环节，在通用产品几何技术规范体系中本标准还包括圆度和其他形状特性，见表B1中的“,/.,所示B3相关标准与之相关标准是在表Bl中指出的标准链 GB/T18777一2002表B1综合的产品几何技术规范模式链环号123456公差定义实际要素工件偏差的要素的几产品文件测量器校准要求理论定义和的定义评定与公差何特性表代码具要求测量标准器参数值特性或参数极限比较1尺寸2距离3半径4角度(以度为单位)5与基准无关的线的形状丫侧6与基准有关的线的形状了丫7与基准无关的面的形状8与基准有关的面的形状9方向10位置11圆跳动12全跳动13基准平面14粗糙度轮廓丫丫15波纹度轮廓丫丫16原始轮廓丫17表面缺陷18棱边'