非接触表面粗糙度仪轮廓仪测量表面粗糙度是通过不影响待测表面形貌间接反映待测表面信息的方法。这种方法的最大优点是测量装置检测到与待测表面直接接触的部分保护测量装置，同时避免直接接触测量装置引入的测量误差。

光外差干涉测量法

非接触式表面粗糙度仪轮廓仪测量方法中常见的干涉显微镜分为两种形式。中国的两种产品是6J和6JA。光外差干涉方法就是基于此一种新方法。

光外差法是由He-Ne激光器1发射的激光被分束器2分成两个路径：一个通过声光调制器，其中一阶衍射光的频率增加f 2 = 40MHz，并且，光束扩展系统由镜子4会聚到物镜14.在后焦点，在14之后，平行光作为参考光束照射到被测表面上。

另一个路径分配器被声光调制器反射，并且一阶衍射光频率增加f 1 = 41MHz，并且镜子被反射。 扩束器系统分束器12由物镜在样品表面上作为测量光束集中。测量点的尺寸由物镜14的参数确定。

通过分束器12传输的测量光束和由分束器12反射的参考光束产生拍频波;由检测器13接收以产生参考信号，并且从测量表面返回的两个光束被分束器反射到检测器12中。

产生测量信号，并且由检测器,接收的测量结果被发送到检测器。用于相位比较的相位计，以便可以测量表面轮廓高度值。从理论推导可以看出，干涉仪臂的非共同部分的相位差异通过相位，并且其影响被消除。

这对于提高仪器的抗干扰能力和提高信噪比非常有用。测量装置的缺点是使用两个昂贵的声光调制器，这不利于产品化。

AFM方法

AFM的工作原理是当微弱悬臂对弱力极其敏感的一端固定时，另一端设有接近该范围的微小探针（约10nm）根据量子力学理论，样品在纳米范围内，在这个微小的间隙中，在尖端原子和样品表面原子之间产生非常弱的原子排斥力。

 X，Y，Z三维压电陶瓷微位移台由驱动控制系统控制，以驱动待测样品接近探针并相对于待测样品扫描探针。通过在扫描期间控制原子力的恒定力，由于针尖与原子上的原子之间的相互作用。

具有针尖的微悬臂梁在垂直于样品表面的方向上被微悬臂梁弯曲。扫描待测样品时的样品表面。检测系统可以测量与每个扫描点的位置对应的微悬臂梁的弯曲变化，从而可以获得样品的表面形貌的三维信息，并且高度方向和水平方向的分辨率可以分别达到0.1nm和1nm。

光学传感器方法

根据光学三角测量法的原理提出了光学传感器方法。工作原理主要由两部分组成。有两个位置敏感探测器（PSD）和一个由激光器和两个激光器组成的对称三角形测距仪。

由光电二极管组成的光电传感器通过PSD检测携带被测物体表面信息的光信号，并输出两个信号（Td和Tcl）。 由光电二极管检测的光信号输出模拟电压信号（Sc2）。

然后利用PSD检测到的信号与光电二极管之间的关系和被测物体的表面粗糙度可以确定被测物体表面的粗糙度。该方法采用更成熟的光学三角测量方法，实现起来比较容易，但测量精度不高。