机械工业中表面粗糙度是影响机械零件和产品性能的一个重要因素,是评定各种机械工件表面加工质量的一个重要指标。因此在实际生产中对工件表面粗糙度的测量和评定十分重要。随着表面加工精度的不断提高和粗糙度评定标准的不断更新,对表面粗糙度的测量和评定提出了更高的要求。目前触针式测量技术以其稳定性、可靠性、客观性仍被广泛运用；表面粗糙度评定方法也仍以传统轮廓法为主,即采用几组尺度相关的统计参数Ra、Rz等作为主要评定参数。然而研究表明,对同一测量表面而言,测量仪器在不同的分辨率及不同的取样长度下可能导致不同的测量结果。基于传统评定方法的存在的缺点,本文开展了利用分形几何理论进行粗糙度测量的研究。本文基于一台Talysurf4表面粗糙度仪,重新设计了硬件电路和测量软件；分析了触针式表面粗糙度仪测量的原理；重点探究了螺线管差动变压器式结构电感传感器的信号调理机理；利用测控技术、电子技术与计算机技术对仪器的硬件电路进行智能化改造；为实现易用性,设计了USB数据采集电路；运用分形几何理论相关算法编写了粗糙度测量与评定系统软件,完成了从模拟电路、数字电路到评定软件的总体设计。通过对标准样板的进行测量,实验结果表明表面呈现分形特征,分形维数D随着Ra值的增大而增大,而特征尺度系数G随着Ra值的增大而减小。由于分形分析不依赖仪器的滤波形式和取样长度,从一定程度上克服了传统评定方法的缺点,测试结果表明利用分形分析方法表征粗糙度表现出一定的灵敏性和精确性。