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在立式光学计上用比较法测量外径 摘要：本文对立式光学计的测量原理进行分析，并认真研究了其主要部件光学测量系统的光学结构，从而能准确、快速测量被测零件。测量准确可靠而广泛应用于计量部门和企事业单位立式光学计的结构有投影式和反光式两种立式光学计的标称范围仅为(-0.1～+0.1)mm还可以把光管取下装在机床上利用量块作标准控制精密加工尺寸之用立式光学计是高精度光学仪器要求使用环境无灰尘、无振动、无腐蚀性气体等室温一般要求(20±3)湿度不大于75%RH仪器要放置在平稳的工作台上使测杆5推动反射镜4饶支点转动某一角度α（图2a），则反射光线相对于入射光线偏转2α角度，从而使刻度尺象7产生位移t（图2c），它代表被测尺寸的变动量。物镜至刻度尺8间的距离为物镜焦距f，设b为测杆中心至反射镜支点间的距离，s为测杆移动的距离，则仪器的放大比K为： 当很小时，， ，因此： 当光学计的目镜放大倍数为12，， ，故仪器的总放大倍数n为： 图一 由此说明，当测杆移动0.001mm时，则标尺的像移动0.96mm的位移量。由于人眼通过目镜观察到的标尺像的刻度间距刚好为0.96mm。 所以光学计的分度值ｉ＝0.001mm。 三、立式光学计的精度分析 仪器误差的客观存在性决定仪器的精度，无论仪器精度有多高，总存在误差。找出产生误差的根源和规律，分析误差对仪器设备的精度的影响，以便合理的选择方案、设计结构，确定参数和设置必要的精度调整和补偿环节，从而在保证经济性的基础上达到理想的精度。可见精度分析是仪器设计中重要一环，通常贯穿于仪器设计制造和使用的全过程。 1、精度分析 精度分析：既指仪器各个零部件误差的合成，也指仪器设计中公差的分配和主要条件的制定，甚至包括考虑为进一步减小仪器误差而需要采取的技术措施。如误差的调整方法，补偿件的设计。从设计角度看，仪器设计也包括精度的设计，即需要合理地确定仪器各个部件乃至零件的精度要求，因此精度分析的各项工作内容是相互联系的。 仪器误差：仪器本身所固有的误差。在仪器制成后，在规定的使用条件下仪器误差就基本固定了。 仪器测量误差： 既包括仪器误差，由包括仪器使用和运行时，因为一些使用的环境条件、测量方法以及测量人员主观因素的等各项原因造成的综合误差，它以测量结果与被测量值的偏差值来表示。 2、仪器误差产生的原因 在仪器的设计、制造和使用的各个阶段可能产生误差，分别称为原理误差制造误差和运行误差。从数学特性来看。原理误差多为系统误差、而制造误差和运行误差多为随机误差。 2.1、原理误差 仪器设计中采用了近似的理论、近似的数学模型、近似的机构和近似的测量控制电路所造成的。原理误差只与仪器的设计有关，与制造和使用无关，下面详细讲述原理误差产生的原因 2.1.1、把仪器实际的非线性特性近似为线性，并采用线性的技术处理非线性特性，引起原理误差。 2.1.2、 数据处理方式上的近似所带来的误差和数值舍位代来的误差。 2.1.3、仪器结构存在原理误差。如：正切、正弦机构，传动方程为非线性而用线性方程处理时，产生误差。采用简单机构代替复杂机构，或用一个主动件的简单机构实现多元函数的作用方程，产生机构原理误差。 制造误差是指仪器的零件、元件、部件和其他各个环节在尺寸、形状、相互位置以及其他参量等方面的制造及装调的不完善所引起的误差。举例：由于内外尺寸的配合间隙，对直线运动造成歪斜误差．对回转起动造成径向跳动误差。…. （1）合理地分配误差和确定制造公差 （2）正确应用仪器设计原理和设计原则 （3）合理地确定仪器的结构参数 （4）合理的结构工艺性 （5）设置适当的调整和补偿环节 2.3、减小或消除原理误差影响的方法： （1）采用更为精确的、符合实际的理论和公式进行设计和参数计算。 （2）研究原理误差的规律，采取技术措施避免原理误差。 （3）采用误差补偿措施。 原理误差产生于仪器设计的过程－－固有误差，系统误差 原理误差使仪器精度下降，设计仪器时首先考虑原理误差，采用不同方法减小或消除其对仪器精度的影响。 分析原理误差的途径：将仪器各个组成环节之间的实际关系与设计、计算时采用的理论关系进行比较，如有差异则存在原理误差。 3、微差比较测量法测量误差分析 3.1主要误差来源 微差比较测量法测量量块中心的长度，是将被检量块与标准量块进行比较，通过比较用仪器读出两者之差，经过计算求出被检量块的中心长度尺寸。由此可以看出，用微差比较法检定量块中心长度时，主要误差来源于标准量块中心长度的检定误