ISO 25178-601:2025
(Main)Geometrical product specifications (GPS) — Surface texture: Areal — Part 601: Design and characteristics of contact (stylus) instruments
Geometrical product specifications (GPS) — Surface texture: Areal — Part 601: Design and characteristics of contact (stylus) instruments
This document specifies the design, metrological characteristics and nominal characteristics of contact stylus instruments for the areal measurement of surface topography. Because surface profiles can be extracted from areal surface topography data, the methods described in this document are also applicable to profiling measurements.
Spécification géométrique des produits (GPS) — État de surface: Surfacique — Partie 601: Conception et caractéristiques des instruments à contact (palpeur)
Le présent document spécifie la conception, les caractéristiques métrologiques et les caractéristiques nominales des instruments à contact à stylet pour le mesurage surfacique de la topographie de surface. Comme les profils de surface peuvent être extraits des données de topographie de surface surfacique, les méthodes décrites dans le présent document s'appliquent également aux mesurages de profil.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
International
Standard
ISO 25178-601
Second edition
Geometrical product specifications
2025-02
(GPS) — Surface texture: Areal —
Part 601:
Design and characteristics of
contact (stylus) instruments
Spécification géométrique des produits (GPS) — État de surface:
Surfacique —
Partie 601: Conception et caractéristiques des instruments à
contact (palpeur)
Reference number
© ISO 2025
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on
the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below
or ISO’s member body in the country of the requester.
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Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Instrument requirements . 4
5 Metrological characteristics . 4
6 Design features . 5
6.1 General .5
6.2 Nominal values for characteristics of a contact stylus instrument .5
6.2.1 Stylus tip geometry .5
6.2.2 Static measuring force.5
7 General information . 5
Annex A (informative) Principles of contact stylus instruments for areal surface topography
measurement . 6
Annex B (informative) Sources of measurement error for contact stylus instruments .11
Annex C (informative) Background regarding changes from ISO 3274 .13
Annex D (informative) Relationship to the GPS matrix model .15
Bibliography .16
iii
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through
ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee
has been established has the right to be represented on that committee. International organizations,
governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely
with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described
in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types
of ISO document should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the
ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a)
patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent
rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received notice of (a)
patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are cautioned that
this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent database available at
www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions
related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade
Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 213, Dimensional and geometrical product
specifications and verification, in collaboration with the European Committee for Standardization (CEN)
Technical Committee CEN/TC 290, Dimensional and geometrical product specification and verification, in
accordance with the Agreement on technical cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 25178-601:2010), which has been technically
revised, and cancels and replaces ISO 3274:1996, whose contents have been revised and incorporated into
this document and others, see Annex C for more information.
The main changes are as follows:
— removal of information about the general metrological characteristics for the areal topography measuring
method, which are specified in ISO 25178-600;
— removal of the terms and definitions now specified in ISO 25178-600;
— revision of all terms and definitions for clarity and consistency with other ISO standards documents;
— addition of Clause 4 for instrument requirements, which summarizes normative features and
characteristics;
— addition of an information flow concept diagram in Clause 4;
— addition of Clause 5 on metrological characteristics;
— addition of Clause 6 on design features, which clarifies the types of instruments relevant to this document;
— revision of Annex A describing the principles of instruments addressed by this document;
— addition of Annex B on the metrological characteristics and influence quantities; replacement of the
normative table of influence quantities with an informative description of common error sources and
how these relate to the metrological characteristics in ISO 25178-600;
iv
— inclusion of nominal characteristics of a contact stylus instrument, which have been transferred from
ISO 3274 to this document.
A list of all parts in the ISO 25178 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
v
Introduction
This document is a geometrical product specification (GPS) standard and is to be regarded as a general GPS
standard (see ISO 14638). It influences chain link F of the chains of standards on profile and areal surface
texture.
The ISO GPS matrix model given in ISO 14638 gives an overview of the ISO GPS system of which this
document is a part. The fundamental rules of ISO GPS given in ISO 8015 apply to this document and the
default decision rules given in ISO 14253-1 apply to the specifications made in accordance with this
document, unless otherwise indicated.
For more detailed information on the relation of this document to other standards and the GPS matrix model,
see Annex D.
This document includes terms and definitions relevant to contact stylus instruments for the measurement
of areal surface topography. Annex A briefly summarizes contact stylus instruments and methods to clarify
the definitions and to provide a foundation for Annex B, which describes common sources of uncertainty
and their relation to the metrological characteristics of contact stylus instruments.
The stylus instrument for the profile method was previously defined in ISO 3274. Based on this, this
document was published in 2010. Since this is the more modern instrument standard and stylus instruments
for the profile method and the areal method differ only in the presence of a y-axis (drive unit y), this edition
of this document replaces not only the previous version of ISO 25178-601 but also ISO 3274:1996 (and the
Technical Corrigendum of 1998), see Annex C for more details.
NOTE Portions of this document, particularly the informative sections, describe patented systems and methods.
This information is provided only to assist users in understanding the operating principles of contact stylus
instruments. This document is not intended to establish priority for any intellectual property, nor does it imply a
license to proprietary technologies described herein.
vi
International Standard ISO 25178-601:2025(en)
Geometrical product specifications (GPS) — Surface
texture: Areal —
Part 601:
Design and characteristics of contact (stylus) instruments
1 Scope
This document specifies the design, metrological characteristics and nominal characteristics of contact
stylus instruments for the areal measurement of surface topography. Because surface profiles can be
extracted from areal surface topography data, the methods described in this document are also applicable
to profiling measurements.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes
requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references,
the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 25178-600, Geometrical product specifications (GPS) — Surface texture: Areal — Part 600: Metrological
characteristics for areal topography measuring methods
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 25178-600 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1
contact stylus instrument
measuring instrument that explores surfaces using a stylus (3.5) that physically moves along the surface to
acquire a representation of the surface and provide the data for further computation (analytics)
Note 1 to entry: The method of using a contact stylus instrument is defined in ISO 25178-6, and is called “contact
stylus scanning”.
Note 2 to entry: See Figure 2 for an information flow concept diagram for a contact stylus instrument.
3.2
probing system
component of the instrument consisting of a probe (3.3), a stylus (3.5) and an optional
stylus changing interface (3.7)
Note 1 to entry: See Figures A.2 to A.4 for examples of probing systems.
3.3
probe
device that generates the signals during scanning (3.4)
Note 1 to entry: In earlier standards, “transducer” was a separate term and a part of the probe.
3.4
scanning
moving the probe (3.3) over the surface to be measured while the stylus tip (3.6) contacts
the surface
3.5
stylus
mechanical device consisting of a stylus tip (3.6) and a probe (3.3) arm
Note 1 to entry: For coordinate measuring machines, the term “shaft” is used instead of “probe arm”, see
ISO 10360-1:2000, 4.1.
Note 2 to entry: A typical stylus is shown in Figure 1. Other designs are also used, e.g. flexures, linear probes.
Key
1 stylus tip H height of the probe arm
2 pivot r tip radius
tip
L length of the probe arm γ cone angle of the tip
Figure 1 — Characterization of the typical stylus
3.6
stylus tip
element that consists of a nominally right circular cone of defined cone angle and of a
nominally spherical tip of defined radius
3.7
stylus changing interface
element that enables the change of the stylus (3.5)
Note 1 to entry: There are probing systems (3.2) without a stylus changing interface.
3.8
linear reference guide
component of the instrument that generates the intersection plane and the reference profile, in which
the probing system (3.2) moves relative to the surface being measured according to a theoretically exact
trajectory
3.9
areal reference guide
component(s) of the instrument that generate(s) the reference surface, in which the probing system (3.2)
moves relative to the surface being measured according to a theoretically exact trajectory
Note 1 to entry: In the case of x- and y-scanning areal surface texture measuring instruments, the areal reference
guide establishes a reference surface (see ISO 25178-2:2021, 3.1.10).
Note 2 to entry: The areal reference guide can be achieved through the use of two perpendicular linear reference guides
(3.8) or one reference surface guide.
[SOURCE: ISO 25178-600:2019, 3.2.1, modified — Note 1 to entry has been modified and Note 2 to entry has
been added.]
3.10
lateral scanning system
system that performs the scanning (3.4) of the surface to be measured in the (x, y) plane
Note 1 to entry: There are essentially four components to a surface texture scanning instrument system: the x-axis
drive, the y-axis drive, the z-measurement probe (3.3) and the surface to be measured.
[SOURCE: ISO 25178-600:2019, 3.2.2. modified — Note 2 to entry has been deleted.]
3.11
drive unit x
component of the instrument that moves the probing system (3.2) or the surface being measured along the
reference guide on the x-axis and returns the horizontal position of the measured point in terms of the
lateral x-coordinate
[SOURCE: ISO 25178-600:2019, 3.2.3, modified — “x-drive unit” has been replaced by “drive unit x” as the
term and “of the profile” has been deleted from the definition. Note 1 to entry has been deleted.]
3.12
drive unit y
component of the instrument that moves the probing system (3.2) or the surface being measured along the
reference guide on the y-axis and returns the horizontal position of the measured point in terms of the
lateral y-coordinate
[SOURCE: ISO 25178-600:2019, 3.2.3, modified — “x-drive unit” has been replaced by “drive unit y” as the
term, "x-axis" has been replaced by "y-axis", " x-coordinate" has been replaced by "y-coordinate" and “of the
profile” has been deleted from the definition. Note 1 to entry has been deleted.]
3.13
lateral position sensor
component of the drive unit that provides the lateral position of the measured point
Note 1 to entry: The lateral position is customarily measured or inferred by using, for example, a linear encoder, a
laser interferometer or a rotary encoder coupled with a micrometer screw.
[SOURCE: ISO 25178-600:2019, 3.2.4]
3.14
critical dynamic of the probing system
v
dyn,c
maximum value of the scanning (3.4) speed above which the output signal is distorted
Note 1 to entry: : The critical dynamic of the probing system depends on the mechanical inertia of the moving parts
and the surface to be measured.
Note 2 to entry: Below the critical dynamic of the probing system, a range of measurement speeds is generally
acceptable.
4 Instrument requirements
To perform surface topography measurements of a sample surface according to the method of contact stylus
scanning, a contact stylus instrument shall be used.
The instrument shall comprise a probing system, an areal reference guide, a lateral scanning system, a drive
unit x, a drive unit y, and a lateral position sensor.
NOTE In instruments for profiling measurements, the drive unit y is optional and the areal reference guide can be
replaced by a linear reference guide.
The instrument shall acquire data by moving the stylus tip in contact over the surface and generating height
data relative to the areal reference guide.
Figure 2 shows the information flow between these elements for a contact stylus instrument, from the
real surface to a scale-limited surface. Example contact stylus instrument hardware, techniques and error
sources are given in Annexes A and B.
Key
measurand (surface or profile)
operator with intended modification
operator without intended modification
a
This acts as a “dilation” operator.
b
In the profile method, the erosion is performed by a circular disk.
NOTE The sequence of the “dilation” and “erosion” operators represents a morphological closing filter.
Figure 2 — Information flow concept diagram for a contact stylus instrument
5 Metrological characteristics
The standard metrological characteristics for areal surface texture measuring instruments are listed and
explained in ISO 25178-600. Additional metrological characteristics or error sources for an instrument, or
both, according to this document consist of stylus tip, areal reference guide, lateral scanning system, drive
unit x, drive unit y, and lateral position sensor. All shall be considered when designing and calibrating the
instrument.
Annex B describes sources of measurement error that can influence the calibration result.
6 Design features
6.1 General
Standard design features described in ISO 25178-600 shall be considered in the design.
Annex A provides examples of specific design features of contact stylus instruments.
6.2 Nominal values for characteristics of a contact stylus instrument
6.2.1 Stylus tip geometry
The ideal stylus shape is a cone with a spherical tip.
The nominal dimensions are as follows:
— tip radius: r = 2 µm, 5 µm, 10 µm;
tip
— cone angle: γ = 60°, 90°.
If not otherwise specified for the “ideal” instrument, a cone angle of 60° applies.
6.2.2 Static measuring force
The nominal value of the static measuring force at mean position of the stylus is 0,000 75 N.
The nominal rate of change of measuring force is 0 N/m.
7 General information
The relationship between this document and the GPS matrix model is given in Annex D.
Annex A
(informative)
...
Norme
internationale
ISO 25178-601
Deuxième édition
Spécification géométrique des
2025-02
produits (GPS) — État de surface:
Surfacique —
Partie 601:
Conception et caractéristiques des
instruments à contact (palpeur)
Geometrical product specifications (GPS) — Surface
texture: Areal —
Part 601: Design and characteristics of contact (stylus)
instruments
Numéro de référence
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Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
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CH-1214 Vernier, Genève
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Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .vi
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Exigences d'instrument .4
5 Caractéristiques métrologiques . .4
6 Éléments de conception . 5
6.1 Généralités .5
6.2 Valeurs nominales pour les caractéristiques d'un instrument à contact à stylet .5
6.2.1 Géométrie de la touche de stylet .5
6.2.2 Force de mesure statique.5
7 Informations générales. 5
Annexe A (informative) Principes des instruments à contact à stylet pour le mesurage par
topographie de surface surfacique . 6
Annexe B (informative) Sources d'erreur de mesure pour les instruments à contact à stylet .11
Annexe C (informative) Contexte concernant les changements majeurs par rapport à l'ISO 3274 . 14
Annexe D (informative) Relation avec le modèle de matrice GPS .16
Bibliographie . 17
iii
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux
de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général
confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire
partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a
été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir
www.iso.org/directives).
L’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner l’utilisation
d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et à l’applicabilité de
tout droit de propriété revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent document, l’ISO n'avait pas
reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa mise en application. Toutefois,
il y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent document que des informations
plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de brevets, disponible à l'adresse
www.iso.org/brevets. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir identifié tout ou partie de
tels droits de propriété.
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données pour
information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion de
l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au
commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 213, Spécifications et vérification
dimensionnelles et géométriques des produits, en collaboration avec le comité technique CEN/TC 290,
Spécification dimensionnelle et géométrique des produits, et vérification correspondante, du Comité européen
de normalisation (CEN) conformément à l’Accord de coopération technique entre l’ISO et le CEN (Accord de
Vienne).
Cette seconde édition annule et remplace la première édition (ISO 25178-601:2010), dont elle constitue
une révision technique, et annule et remplace l'ISO 3274:1996, dont le contenu a été révisé et incorporé au
présent document et à d'autres, voir Annexe C pour plus d'information.
Les principales modifications sont les suivantes:
— suppression de l’information sur les caractéristiques métrologiques générales pour la méthode de
mesure par topographie surfacique qui sont spécifiées dans l'ISO 25178-600;
— suppression des termes et définitions maintenant spécifiés dans l'ISO 25178-600;
— révision de tous les termes et définitions pour la clarté et la cohérence avec les autres documents
normatifs ISO;
— ajout de l’Article 4 sur les exigences de l'instrument qui résume les éléments et caractéristiques normatifs;
— ajout du nouveau diagramme conceptuel de flux d'information à l'Article 4;
— ajout de l’Article 5 sur les caractéristiques métrologiques;
— ajout de l’Article 6 sur les éléments de conception qui clarifie les types d'instruments applicables au
présent document;
iv
— révision de l'Annexe A qui décrit les principes des instruments couverts par le présent document;
— ajout de l’Annexe B sur les caractéristiques métrologiques et sur les grandeurs d'influence; remplacement
du tableau normatif des grandeurs d'influence avec une description informative des sources d'erreur
communes et comment elles sont liées aux caractéristiques métrologiques dans l'ISO 25178-600;
— inclusion des caractéristiques nominales d'un instrument à contact à stylet qui ont été transférées de
l'ISO 3274 au présent document.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 25178 peut être trouvée sur le site internet de l'ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes se
trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
v
Introduction
Le présent documentest une norme de spécification géométrique des produits (GPS) et doit être considérée
comme une norme GPS générale (voir l'ISO 14638). Elle influence le maillon F de la chaîne de normes
concernant l'état de surface du profil et l'état de surface surfacique.
Le modèle de matrice ISO GPS de l'ISO 14638 donne une vue d'ensemble du système ISO GPS, dont le présent
document fait partie. Les principes fondamentaux du système ISO GPS donnés dans l'ISO 8015 s'appliquent
au présent document et les règles de décision par défaut données dans l'ISO 14253-1 s'appliquent aux
spécifications faites conformément au présent document, sauf indication contraire.
Pour de plus amples informations sur la relation du présent document avec les autres normes et le modèle
de matrice GPS, voir Annexe D.
Le présent document inclut des termes et définitions pertinents pour les instruments à contact à stylet
pour le mesurage de la topographie de surface surfacique. L'Annexe A résume brièvement les instruments à
contact à stylet et les méthodes permettant de clarifier les définitions et de fournir une base pour l'Annexe B
qui décrit les sources courantes d'incertitude et leur relation avec les caractéristiques métrologiques des
instruments à contact à stylet.
L'instrument à stylet pour la méthode du profil a été précédemment défini dans l'ISO 3274. Sur cette base,
le présent document a été publié en 2010. Puisqu'il s'agit de la norme d'instruments la plus moderne et
que les instruments à stylet pour la méthode du profil et la méthode surfacique diffèrent uniquement en
présence d'un axe y (unité de déplacement transversal y), cette édition du présent document ne remplace
pas uniquement la version précédente de l'ISO 25178-601, mais également l'ISO 3274:1996 (et le Rectificatif
technique de 1998), voir Annexe C pour plus de détails.
NOTE Des parties du présent document, en particulier les sections informatives, décrivent des systèmes et
méthodes brevetés. Cette information est donnée uniquement pour aider les utilisateurs à mieux comprendre les
principes de fonctionnement des instruments à contact à stylet. Le présent document n'est ni destiné à privilégier un
quelconque droit de propriété intellectuelle ni ne concède de licence d'utilisation de techniques brevetées susceptibles
d'y être décrites.
vi
Norme internationale ISO 25178-601:2025(fr)
Spécification géométrique des produits (GPS) — État de
surface: Surfacique —
Partie 601:
Conception et caractéristiques des instruments à contact
(palpeur)
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie la conception, les caractéristiques métrologiques et les caractéristiques
nominales des instruments à contact à stylet pour le mesurage surfacique de la topographie de surface.
Comme les profils de surface peuvent être extraits des données de topographie de surface surfacique, les
méthodes décrites dans le présent document s'appliquent également aux mesurages de profil.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu'ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour
les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 25178-600, Spécification géométrique des produits (GPS) — État de surface: Surfacique — Partie 600:
Caractéristiques métrologiques pour les méthodes de mesure par topographie surfacique
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 25178-600 et les suivants
s'appliquent.
L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en normalisation,
consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l'adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l'adresse https:// www .electropedia .org/
3.1
instrument à contact à stylet
instrument de mesure qui explore les surfaces en utilisant un stylet (3.5) qui se déplace physiquement le
long de la surface pour acquérir une représentation de la surface et fournir les données en vue d'un calcul
supplémentaire (analytique)
Note 1 à l'article: La méthode d'utilisation d'un instrument à contact à stylet est définie dans l'ISO 25178-6, et est
appelée «balayage à contact à stylet».
Note 2 à l'article: Voir Figure 2 pour un diagramme conceptuel de flux d'information pour un instrument à contact à stylet.
3.2
système de palpage
<état de surface> composant de l'instrument consistant en un palpeur (3.3), un stylet (3.5) et une interface de
changement de stylet (3.7) facultative
Note 1 à l'article: Voir Figures A.2 à A4 pour des exemples de systèmes de palpage.
3.3
palpeur
<état de surface> dispositif qui génère les signaux pendant le balayage (3.4)
Note 1 à l'article: Dans les anciennes normes, «transducteur» était un terme distinct et une partie du palpeur.
3.4
balayage
<état de surface> déplacement du palpeur (3.3) sur la surface à mesurer pendant que la touche de stylet (3.6)
est en contact avec la surface
3.5
stylet
<état de surface> dispositif mécanique consistant en une touche de stylet (3.6) et un bras de palpeur (3.3)
Note 1 à l'article: Pour les machines à mesurer tridimensionnelles, le terme «arbre» est utilisé au lieu de «bras de
palpeur», voir l'ISO 10360-1:2000, 4.1.
Note 2 à l'article: Un stylet type est représenté à la Figure 1. D'autres conceptions sont utilisées, par exemple des lames
flexibles, des palpeurs linéaires.
Légende
1 touche de stylet H hauteur du bras de palpeur
2 pivot r rayon de la touche
tip
L longueur du bras de palpeur γ angle du cône de la touche
Figure 1 — Caractérisation du stylet type
3.6
pointe du stylet
<état de surface> élément qui consiste en un cône circulaire nominalement droit d'un angle de cône défini et
d'une touche nominalement sphérique d'un rayon défini
3.7
interface de changement de stylet
<état de surface> élément qui permet le changement du stylet (3.5)
Note 1 à l'article: Il y a des systèmes de palpage (3.2) sans interface de changement de stylet.
3.8
guide de référence linéaire
élément de l'instrument qui génère le plan d'intersection et le profile de référence, dans lequel le système de
palpage (3.2) se déplace par rapport à la surface mesurée conformément à une trajectoire théoriquement exacte
3.9
guide de référence surfacique
composant(s) de l'instrument générant la surface de référence sur laquelle le système de palpage (3.2) se
déplace suivant une trajectoire théoriquement exacte par rapport à la surface mesurée
Note 1 à l'article: Dans le cas d'instruments de mesure de l'état de surface surfacique à balayage surfacique x et y, le
guide de référence surfacique établit une surface de référence (voir l'ISO 25178-2:2021, 3.1.10).
Note 2 à l'article: Le guide de référence surfacique peut être obtenu en utilisant deux guides de référence linéaire (3.8)
perpendiculaire ou un guide de référence surfacique.
[SOURCE: ISO 25178-600:2019, 3.2.1, modifié — La Note 1 à l'article a été modifiée et la Note 2 à l'article a
été ajoutée.]
3.10
système de balayage latéral
système réalisant le balayage (3.4) de la surface à mesurer dans le plan (x, y)
Note 1 à l'article: Il y a essentiellement quatre composants d'un système d'instrument de mesure de l'état de surface
par balayage: l'unité d'avance axe x, l'unité d'avance y, le palpeur (3.3) de mesure z et la surface à mesurer.
[SOURCE: ISO 25178-600:2019, 3.2.2, modifié — La Note 2 à l'article a été supprimée.]
3.11
unité d'avance x
composant de l'instrument déplaçant le système de palpage (3.2) ou la surface mesurée suivant la référence
de guidage de l'axe x et fournissant la position horizontale du point mesuré sous forme de coordonnée x
latérale
[SOURCE: ISO 25178-600:2019, 3.2.3, modifié — “unité d'avance x” est le terme utilisé et “pour le profil” a été
supprimé de de la définition. La Note 1 à l'article a été supprimée.]
3.12
unité d'avance y
composant de l'instrument déplaçant le système de palpage (3.2) ou la surface mesurée suivant la référence
de guidage de l'axe y et fournissant la position horizontale du point mesuré sous forme de coordonnée y
latérale
[SOURCE: ISO 25178-600:2019, 3.2.3, modifié — "unité d'avance x" a été remplacé par "unité d'avance y" en
tant que terme, "l'axe x" a été remplacé par "l'axe y", "coordonnée x" a été remplacé par coordonnée y" et
"pour le profil" a été supprimé de la définition. La Note 1 à l'article a été supprimée.]
3.13
capteur de position latérale
composant de l’unité d'avance fournissant la position latérale du point mesuré
Note 1 à l'article: La position latérale est en général mesurée ou déduite en utilisant, par exemple, un encodeur linéaire,
un interféromètre laser ou un encodeur rotatif associé à une vis micrométrique.
[SOURCE: ISO 25178-600:2019, 3.2.4]
3.14
limite critique de la dynamique du système de palpage
v
dyn,c
valeur maximale de la vitesse de balayage (3.4) au-dessus de laquelle le signal de sortie est déformé
Note 1 à l'article: La limite critique de la dynamique du système de palpage dépend de l'inertie mécanique des pièces
mobiles et de la surface à mesurer.
Note 2 à l'article: Sous la limite critique de la dynamique du système de palpage, une étendue de vitesses de mesure est
généralement acceptable.
4 Exigences d'instrument
Pour réaliser des mesurages par topographie de surface d'un échantillon de surface selon la méthode de
balayage à contact à stylet, un instrument à contact à stylet doit être utilisé.
L'instrument doit comprendre un système de palpage, un guide de référence surfacique, un système de
balayage latéral, une unité d'avance x, une unité d'avance y, et un capteur de position latérale.
NOTE Dans les instruments pour des mesurages de profil, l'unité de déplacement transversal y est facultative et
le guide de référence linéaire peut être remplacé par un guide de référence surfacique.
L'instrument doit acquérir les données en déplaçant la touche de stylet en contact sur la surface et en
générant des données de hauteur par rapport au guide de référence surfacique.
La Figure 2 présente le flux d'information entre ces éléments pour un instrument à contact à stylet, entre la
surface réelle et une surface à échelle limitée. Un exemple de matériels, de techniques et de sources d'erreur
pour des instruments à contact à stylet sont donnés aux Annexes A et B.
Légende
mesurande (surface ou profil)
operateur avec modification voulue
operateur sans modification voulue
a
Ceci se comporte en opérateur de «dilatation».
b
Dans la méthode du profil, l’érosion est réalisée par un disque circulaire.
NOTE La séquence des opérateurs de «dilatation» et d’«érosion» représente un filtre de fermeture morphologique.
Figure 2 — Diagramme conceptuel de flux d'information pour un instrument à contact à stylet
5 Caractéristiques métrologiques
Les caractéristiques métrologiques types des instruments de mesure de l'état de surface surfacique sont
énumérées et expliquées dans l'ISO 25178-600. Des caractéristiques métrologiques ou sources d'erreur
supplémentaires pour un instrument, ou les deux, conformes au présent document consistent en une touche
de stylet, un guide de référence surfacique, un système de balayage latéral, une unité d'avance x, une unité
d'avance y, et un capteur de position latérale. Toutes doivent être prises en considération lors de la conception
et de l'étalonnage de l'instrument.
L'Annexe B décrit des sources d'erreur de mesure qui peuvent influencer le résultat de l'étalonnage.
6 Éléments de conception
6.1 Généralités
Les éléments de conception types décrits dans l'ISO 25178-600 doivent être pris en considération dans la
conception.
L'Annexe A fournit des exemples d'éléments de conception spécifiques d'instruments à contact à stylet.
6.2 Valeurs nominales pour les caractéristiques d'un instrument à contact à stylet
6.2.1 Géométrie de la touche de stylet
La forme de stylet idéale est un cône ayant une touche sphérique.
Les dimensions nominales sont les suivantes:
— rayon de la touche: r = 2 µm, 5 µm, 10 µm;
tip
— angle du cône: γ = 60°, 90°.
Sauf spécification contraire pour l'instrument «idéal», un angle de cône de 60° s'applique.
6.2.2 Force de mesure statique
La valeur nominale de la force de mesure statique en position moyenne du stylet est 0,000 75 N.
Le taux nominal de changement de la force de mesure est 0 N/m.
7 Informations générales
La relation entre le présent document et le modèle de matrice GPS est donnée à l'Annexe D.
Annexe A
(informative)
Principes des instruments à contact à stylet pour le mesurage par
topographie de surface surfacique
A.1 Généralités
Les instruments à contact à stylet sont basés sur une technologie mature, et il y a des ressources substantielles
[16][17]
dans la littérature publiée concernant la conception et la théorie de fo
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.
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