显微定位系统.ppt

5.4.3 动态光度式双管差动光电显微镜 2）倍率分配 3．设计考虑 （2）目视观察系统参数选择 β=1×， 。 （3） 照明系统设计考虑 1）光源与探测器选择 2）光学系统选择 临界照明 4．电路考虑 （1)主电路的作用 （2)副电路作用 信号放大 消除错误信号 5.4.3 动态光度式双管差动光电显微镜 5．离焦对测量的影响 （1) 引起刻线离焦的原因 1）标尺面不平度 2）线纹尺自重引起尺面弯曲 3）工作台垂直方向的变动量 4）调焦误差 （2) 离焦的影响 1）对光路灵敏度的影响 2）对光电信号的影响 可采取提高工作台移动的平稳性，调节狭缝宽度；正确调焦等措施减小影响。可采用自动调焦提高效率。 自动调焦原理 差动共焦原理 5.5 轴向定位(调焦)法 自动调焦技术包括轴向定位(调焦)和伺服运动两大部分，而轴向定位是核心。 5.5.1 轴向定位光指示器 当物面位于正确位置A时，视场上看到一个明亮居中的十字线象(如视场图b)。如果物面离焦，则十字线象变模糊并且偏离视场中心(如视场图a和c)。可以根据视场图判别物面的轴向位置，从而实现非接触式光学轴向定位。 5.5 轴向定位(调焦)法 5.5.2 光学点位瞄准器 当显微镜与工件间距离准确时(正焦)，目镜分划板上可看见一个清晰的十字线象。如果调焦不准确，则看到的是一个模糊的象。借此可进行轴向调焦。这种轴向调焦方法测量精度较好，即使在工件表面倾斜 情况下，分散值仍可保持在 ~ 之间 5.5 轴向定位(调焦)法 5.5.3 光度式自动调焦系统 5.6 主显微定位系统的总体设计 5.6.1 主显微系统的基本参数选择 1．按对准精度决定系统的总放大率 δ=0.5、0.8、2μm 则 2．倍率分配 Γm=10×，物镜放大率为1×；3×；5×。 3．物镜数值孔径NA的决定 5.6 主显微定位系统的总体设计 4．物方视场的决定 5.6.1 主显微系统的基本参数选择 表5.1 视场尺寸 物镜倍率 物方视场(mm) 像方视场(mm) 1× 2l 21 3× 7 21 5× 4.2 21 5．工作距离 1×时为78mm；3×时为75mm；5×时为48mm。 6．物镜焦距 1×为42mm；3×为56mm；5×为40mm。 5.6 主显微定位系统的总体设计 7．物镜和目镜选型 5.6.1 主显微系统的基本参数选择 物镜选型考虑以下几个因素： （1) 物镜均采用物方远心光路 （2)为此3×和5×物镜采用反远距型物镜。而1×物镜需采用双组远离的结构形式。 （3）物镜需专门设计。 目镜的选型主要按所要求的视场、出瞳距、工作距(或镜板距)来选择。一般采用肯涅尔型或对称型目镜。 5.6 主显微定位系统的总体设计 5.6.2 主显微镜照明系统的设计 要求 (1)均匀照明被测物体； (2)照明孔径角充满物镜数值孔径； (3)使人眼得到适于观察的主观亮度； (4)当测量工作面上下变动，使聚光镜与物镜之间的距离改变时，仍要满足以上条件。 采用远心柯勒照明 可分两部分计算。第一部分，根据物镜提出的孔径及光阑要求，计算聚光镜6的口径、焦距和可变光阑大小。第二部分，根据光阑尺寸计算聚光镜2的口径和焦距。聚光镜2的任务是将灯丝成一放大的像照明毛玻璃板4。 end * 显微定位系统 显微定位系统的主要功能是瞄准定位。在精密测量中，瞄准、定位精度是影响测量精度的主要因素，因此要想办法提高仪器的定位精度。 定位精度是指基准元件上的基准线(如分划板上刻线)与被测物的边缘轮廓线的重合程度 用显微定位系统就可以避免人眼对准精度的限制，提高仪器的定位精度。 5.1 概 述 按作用原理分两类： 5.2 显微定位系统的工作原理及组成 5.2.1 显微定位系统的工作原理 5.2.2 光学式显微定位系统的基本组成 1．照明系统：保证被测物照明均匀，有足够的照度 2．承物工作台：保证被测件处于正确、稳定的测量位置。 3．显微系统：有准确、足够的放大率，成像清晰，且有一定的分辨能力。 4．探测器：接收、处理信息。 5．调焦机构：保证被测件清晰成像在分划面上。 6．导轨系统：保证被测件的运动平稳、准确。 7．制动、微动机构：精确定位。 5.3 光学式显微定位系统的总体考虑 功能：对被测对象精确定位。 其定位精度与仪器的总精度相匹配 特性： 1.显微镜的总放大率不高（10x~100x） 2.物镜放大率β不高，但对放大率的准确性要求高 3.物镜的数值孔径（D/f′）小 4.显微物镜具有较长