触针式粗糙度轮廓仪的表面形貌评定系统是整个仪器功能的重要组成部分。目前国内外精密测量仪器评定系统都是封闭式的,无法直接应用于新研制的测量仪,在一定程度上限制了表面形貌特征评定技术的研究与应用。另外,表面形貌评定系统还与仪器的硬件测量系统相互关联。因此,开发出一套表面形貌特征评定系统对于触针式粗糙度轮廓仪的研制具有十分重要的意义。本文拟对研制中的触针式粗糙度轮廓仪一维扫描系统的爬行特性、表面轮廓的特征分离技术及参数特征评定技术三个方面展开研究。首先,分析了一维扫描系统工作原理和微位移信号采集原理,建立了一维扫描系统的等效物理模型和动力学方程,利用MATLAB中Simulink模块进行动力学仿真,确定了影响一维扫描系统爬行现象的关键因素。其次,分析了测量仪表面形貌信号采集系统,采用国际标准规定的滤波算法以及先进的滤波方法,分离了表面轮廓特征。分析了DXF文件的组成结构,研究了DXF文件开发技术。基于Taylorsurf PGI 635粗糙度轮廓仪表面形貌参数评定原理,采用VC++6.0进行滤波处理结合AutoCAD显示图形的技术,开发出了表面形貌评定软件。再次,基于经验模态分解方法,分解了表面基础轮廓特征。采用非平稳信号瞬时权重频率,定义了本征模态函数单位长度内平均频率的计算方法,推导出了评定长度上的频率。提出了可变幅度权重因子,并作用于具有最大频率且频率低于10的IMF,重构出EMD混合中线,推导出EMD混合中线计算通式,形成了完整的EMD混合中线算法。最后,对一维扫描系统的爬行现象进行了实时标定实验,对触针式位移测量系统所采集的原始轮廓进行表面轮廓分离和参数特征评定实验。实验结果表明,一维扫描系统在最低扫描速度0.1 mm/s时,0.275 s后爬行现象消失、运行平稳。高斯中线和EMD混合中线均可提取粗糙度轮廓,但EMD混合中线无边界效应,可得到5个粗糙度特征参数值。