表面粗糙度是评定工件性能的一项重要指标，直接影响到工件的摩擦系数、抗疲劳能力等性能以及外观，因此，作为测量表面粗糙度的重要仪器，轮廓仪在机床、汽车、仪器仪表等行业中运用广泛。轮廓仪的性能优劣主要取决于测量精度，而信号调理电路的性能以及粗糙度数字滤波器的好坏直接决定着轮廓仪的测量精度。在查阅相关资料的基础上，本文首先对国内外的粗糙度测量技术进行了分析，在此基础上设计了轮廓仪的信号调理电路与数字滤波器，并将所研究的技术运用到了Talysurf5型轮廓仪的改造过程中。　　对轮廓仪信号调理电路的功能与结构进行了分析，并研制了正弦波振荡电路、交流放大电路、带通滤波电路、量程切换电路、相敏检波电路以及低通滤波电路。研制了模数转换电路以及高精度的参考电压电路。分析了光电耦合抗干扰的原理，并运用光电耦合器来对信号调理电路的模拟部分和数字部分进行隔离。　　分析了数字滤波原理，推导出2RC、相位校正、高斯滤波这三种数字滤波方法的滤波方程，并在软件上实现了这三种数字滤波方法。根据国家标准GB/T3505－2009中关于粗糙度评定参数的定义，推导了主要粗糙度评定参数的计算流程。运用VB和VC混合编程的方式编写了表面粗糙度评定软件。将本文所设计的信号调理电路和粗糙度评定软件运用到Talysurf5型轮廓仪的改造中，并对改造后轮廓仪进行了校准。