李淑慧《控制测量学》光学测微器行差及其测定.docVIP

光学测微器行差及其测定 由光学测微器的测微原理知道，若开始时测微盘位于0秒分划，当转动测微轮使度盘的 上下分划像各移动半格(即相对移动一格)时，测微盘应由0秒分划转到n0秒分划。这里n0 为测微器理论测程，即度盘最小格值G的一半，例如，对于J07、J1型仪器，n0=120″,对于J2型仪器，n0=600″。但实际上度盘分划像移动半格时，测微盘不一定恰好转动n0秒，而是转动了n秒。n0与n之差称为测微器行差，以表示之，即 1．测微器行差产生原因和性质 如上所述，测微器行差是度盘分划像 移动半格时，测微盘转动的理论格数n0 与测微盘实际转动格数n之差。这只是表现出来的现象。我们知道，在测微器读数窗中看到的度盘分划影像是由显微镜将度盘加以放大后形成的。如图3-33，AB为度盘分划，经物镜在成像面上生成实像A1B1，再经目镜在明视距离上形成放大的虚像A2B2，即是在测微器目镜中看到的度盘分划影像。由几何光学知道，度盘分划像A1B1，的宽窄，与显微镜物镜的位置有关：当物镜向下移动，即靠近度盘分划时，分划像A1B1变宽，使n0n，r为负；当物镜向上移动，分划像A1B1，将变窄，n0n，r为正。所以说，测微器行差实质是由于显微镜物镜位置不正确而产生的。另一方面，如果度盘对径分划经过的光路不正确，将使正像和倒像分划的宽窄不相等。这样，正像分划的行差与倒像分划的行差也不相等。因此，《规范》规定应计算出，r和△r的绝对值，对J07、J1型仪器不应超过1″；对于J2型仪器不超过2″。 造成物镜位置不正确的原因是：安装和调整不正确及外界因素(如震动等)的影响。因此，当测微器行差超出上述规定时，就要由仪器修理人员调整测微器物镜的位置。 由上述的分析可以看出，测微器行差具有如下性质： （1）对于某一台仪器来说，它的测微器行差可能为正（即n0n），也可能为负（n0n），是确定值。因此，对于某一台仪器来说，其行差是系统性误差，其影响在观测值中不能消除。 （2）行差对观测读数的影响，随测微盘上读数的增大而增大，因为行差是代表测微盘n0个分格的误差，那么测微盘一个分格的行差应为。 若测微盘读数为C，则C所含的行差为 （3-31） 式（3-31）即为计算行差改正数的公式，代入不同仪器的n0有 （3-32） 2．行差的测定 既然行差是系统性误差，对观测读数的影响不能消除，就应该测定出行差的大小，采取必要的措施，将其影响限定在允许的范围内。因此，《规范》规定，光学经纬仪的行差应在每期业务开始前和结束后各测定一次；在作业过程中，每隔两个月还需测定一次。 由式（3-30）可知，n0为已知，只要当度盘正、倒分划影像移动半格时，分别测出测微盘转动的格数n正、n倒，就可以求出行差。 如图3-34为读数窗里的对径分划像，记中间的正像分划线为A，其左边的分划线为B，与A对径180°的分划线为A’，A’右边的分划线为C。由光学经纬仪的读数原理可知，正倒像分划像是相对移动的，且移动量相同。因此可按下述思路测定行差：以倒像A’为指标线，先让其与A分划重合，读取测微盘读数；再转动测微轮，使A’与B重合，并读取测微盘读数，两次读数之差即为n正。同样，以A为指标线，先后与A’与C重合，并读取测微盘读数，可算得n倒，这样 （3-33） （3-34） 图3-34 行差测定 按上述测定行差的基本方法，在每个度盘配置位置上，测定行差的操作方法是： （1）将测微盘零分划线对准指标线，用度盘变换钮变换度盘至要求的位置。 （2）用水平微动螺旋使A分划线与对径的A’分划重合，如图3-34（a），然后转动测微轮使A与A’分划线精密重合，读取测微轮上的读数a（若读数小于零时，读数作负数）。 （3）转动测微轮，以A’分划线为指标，使分划线A’与B分划线精密重合，如图3-34（b）读取测微盘上的读数b，注意，实测时这里的b为实际读数减n0之值。 （4）以A分划线为指标，使A与C两分划线精密重合，如图3-34（c），读取测微盘上的读数c，同样，这里的c为实际读数减n0之值。