精密机械传感系统：仪器采用耐磨的金刚石测针作为核心传感部件，搭配高精度机动驱动装置。在测量时，测针在驱动装置的精准控制下，以恒定速度沿被测表面行进设定的水平距离，确保测量轨迹的准确性与一致性，从而精确获取表面轮廓信息。

压电传感与信号转换：当测针划过被测表面的波峰和波谷时，内置的高感应度压电传感器会根据测针的垂直位移产生相应的电信号。这是基于压电效应，即某些材料在受到机械应力作用时会产生电荷，从而将测针的机械位移信号转化为电信号。该信号经放大、滤波等预处理后，通过高速模数转换模块实现数字化。

数字化数据处理：数字化后的信号被传输至高性能微处理器，微处理器运用符合 ISO、ANSI 等国际标准的算法，如 ISO 4287 等，对数字信号进行分析计算，快速得出 Ra（轮廓算术平均偏差）、Rz（微观不平度十点高度）、Rp（轮廓最大峰高）、Rv（轮廓最大谷深）、Rt（轮廓总高度）等多项表面粗糙度参数，从而实现对被测表面粗糙度的量化评估。