傳統的粗糙度評定為二維參數評定，評定的時候在一條線上進行評定，不能夠完整地反映整個表面的全部信息，越來越不能滿足加工行業的發展需要。表面形貌的三維評定方法是利用區域表面獲得所需要的相關信息，給出表面形成機理信息和研究表面的直觀圖像，三維評定從整體上對零件表面特征進行描述，具有全局性。

三維表面粗糙度參數有很多，今天介紹第一個參數Sa。

定義：

Sa為表面算術平均高度，指輪廓表面內的點與中心面距離的算術平均或幾何平均值，在取樣區域 D 上，被測量的輪廓面和建立的基準面之間的 z 坐標距離的算術平均，即表面粗糙度曲面方程 z 坐標絕對值的算術平均。數學表達式為

應用：

Sa常用來描述精密加工表面粗糙度，可以有效地檢測整個區域的高度特征以便控制加工工藝的制定。對不同的加工工藝方法，其Sa值變化明顯。

晶圓表面粗糙度評定，數據由中圖儀器SuperView W1光學3D表面輪廓儀測量得出

歷史：

2005 年，在ISO/TC213的最新標準草案ISO/TC213N756中對表面三維表征參數進行了詳細分類，主要分為功能參數、幅度參數、空間參數、綜合參數、體積參數共5大類23個參數，在幅度參數中就包括Sa。

2012年4月1日，國際標準化組織正式頒布《ISO25178-2-2012 產品幾何量技術規范(GPS)--表面結構：區域--第2部分：術語、定義和表面結構參數》，對Sa進行了確認。