長度的標準和測量ppt課件-wenkub.com

　 　

【正文】 左圖是目前商品化的原子力顯微鏡儀器普遍采用的激光檢測法示意圖。 原子力顯微鏡（ Atomic Force Microscope 簡稱 AFM） 原子力顯微鏡的設計思想是這樣的：一個對力非常敏感的微懸臂，其尖端有一個微小的探針，當探針輕微地接觸樣品表面時，由于探針尖端的原子與樣品表面的原子之間產(chǎn)生極其微弱的相互作用力而使微懸臂彎曲，將微懸臂彎曲的形變信號轉(zhuǎn)換成光電信號并進行放大，就可以得到原子之間力的微弱變化的信號。 工作原理 將被測樣品作為一個電極，將作為另一個電極的極細探針靠近樣品（通常距離應小于 1nm），就會發(fā)生隧道效應，產(chǎn)生隧道效應電流。它的出現(xiàn)，使人類第一次能夠?qū)崟r地觀察單個原子在物質(zhì)表面的排列狀態(tài)和與表面電子行為有關的物理、化學性質(zhì)。 非接觸式輪廓儀 國家標準中規(guī)定的 評定基準為輪廓中線 ，最小二乘中線和算術(shù)平均中線。此時，測量基準線為圓弧形導頭曲率中心的移動軌跡，所測得的輪廓信息是觸針相對于導頭的垂直位移。用一個很尖的觸針垂直于表面橫移，觸針將隨著表面輪廓幾何形狀作垂直起伏運動，把這個微小位移的信號轉(zhuǎn)換成電量加以放大，再進行運算處理即可獲得某個表面光潔度參數(shù)數(shù)值，或者用記錄器描繪出放大了的表面輪廓圖形（早期曾經(jīng)采用機械或機械一光學的方法放大觸針的垂直位移量，現(xiàn)基本上已被淘汰）。每個參數(shù)的測量過程包括測量和評定兩個階段。 主要參數(shù) 數(shù) 值 單 位 X行程 3600 mm Y行程 2438 mm Z行程 1524 mm 最大運行速度 m/min 刻度值 mm 測量精度 Chameleon 7107 三坐標測量機 美國布朗 三坐標測量機機架結(jié)構(gòu) 三坐標測量機的主體主要由以下各部分組成：底座、測量工作臺、立柱、 X及 Y向支撐梁和導軌、 Z軸部件及測量系統(tǒng)（感應同步器、激光干涉儀、精密光柵尺、精密絲桿等）、計算機及軟件。 當測量外直徑時，塊規(guī)組的尺寸可按圖確定，由三角形 OO,A，有； 大尺寸的測量 22( / 1 )D l H H? ? ? ? ?坐標測量法 坐標測量法是幾何量測量最基本最常用的測量方法，通過測量被測幾何要素上若干個點的位臵坐標繼而求得被測參量。 激光能量法 一、用弦高法測量大直徑的孔和軸 如圖所示為手持式測量裝置。由于 l187。 由前知，夫瑯和費衍射要求光源和衍射場位于無窮遠處，但實際上只要這些距離足夠大便可認為符合夫瑯和費衍射的條件了。正負號表示亮暗條紋對稱地分布在中央亮條紋的兩側(cè)， ?＝ 0給出了中央亮條紋 P0的中心位置。此外，如測力過小，也由于測量不穩(wěn)定而無法保證測量精度。 絕對測量和相對測量 間接測量法： 測量得到的量值是采樣點的坐標（坐標測量法）或其他與被測量有確定函數(shù)關系的參量，被測量的值須通過計算求得。 標準量應盡可能與被測量具有相同定義及公稱值 。因此，這種傳感器能抵消因電源電壓波動、溫度變化以及非線性變化等因素引起的誤差；故該類傳感器不但有較高的靈敏度，而且非線性誤差小，示值范圍較大。 圖 (b）為截面式電感傳感器。為減小由于非線性關系產(chǎn)生的誤差；氣隙的變化必須限制在較小的范圍內(nèi)。圖（ a）是氣隙式電感傳感器，它由線圈 銜鐵 鐵心 2和測桿 4組成。 電感式量儀的傳感裝置一般分為電感式和互感式兩種。此類儀器一般由測量裝置（或傳感裝置）、電器裝置和顯示裝置三部分組成。 激光干涉測長儀 經(jīng)穩(wěn)頻的氦一氖激光，由望遠系統(tǒng) 2使之成為平行光，經(jīng)反射鏡 3射到分光鏡 4上，然后光束分成兩路，一路光透過分光鏡經(jīng)全反射鏡 5射到三面激光棱鏡 6，再返回到分光鏡 4上；另一路反射到裝在工作臺上的三角激光棱鏡 7上，而后又返回分光鏡 4上。光波干涉法作為精密測量長度和位移的有力手段問世已久．其測量精度很高。補償鏡的作用是產(chǎn)生零級黑色條紋。 1. 找拐點法 2. 測弦找中點法 21D x x d? ? ?立式接觸式干涉儀是一種高精度測微儀，其光學系統(tǒng)如圖 4－ 6所示。由照明光源 1照亮的分劃板 2上的三對雙刻線，經(jīng)透鏡 3后由與測桿相連的反射鏡 4反射，再經(jīng)物鏡 5放大，最后成像在測角目鏡分劃板 6上。影屏上有 11個光縫，共 10個間距，每間距相當于 ，即將毫米刻線尺的 1mm分成10等分。根據(jù)用途不同可分為測角目鏡、輪廓目鏡、雙象目鏡。在分劃板前設臵一正象棱鏡，使視野內(nèi)所觀察的象為正象。 物鏡放大倍率為 目鏡放大倍率為 顯微鏡的放大倍率為 顯微鏡光學系統(tǒng) ?－光學筒長 工具顯微鏡 非接觸瞄準 照明光源射出的光經(jīng)濾色片 可變光闌 反射鏡 4和聚光鏡 5后變?yōu)槠叫泄庹彰鞅粶y工件。根據(jù)自準直光管的原理，玻璃平板 2：上的雙刻線成象于玻璃刻度尺 8的平面內(nèi)，在定位讀數(shù)顯微鏡視野中可同時看到玻璃平板 2的雙刻線和玻璃刻度尺 8的 。小于 2完成。絕對測量是將被測工件與儀器本身上的刻度尺進行比較；而相對測量則是將被測工件和一個預先用來對準儀器零點的標準件 (如塊規(guī)等 )相比較，從儀器上讀取兩者之差值。第一次讀數(shù)后，將被測工件臵于工作臺上，并使工件和測砧接觸，然后移動測量軸 2與工件接觸，再一次從讀數(shù)顯微鏡讀得第二次讀數(shù)，兩次讀數(shù)之差即為被測工件的尺寸。 萬能工作臺 5安裝在底座中部的馬鞍處，它有五個自由度（ 升降、前后移動和繞垂直軸或水平軸的轉(zhuǎn)動 ）測量時可精細調(diào)整，保證測得的長度準確位于基準尺同一細線上，以排除測量時的阿貝誤差。配以附件還可測量螺紋的內(nèi)、外中徑。 （ + L/100）um 臥式測長儀 臥式測長儀又稱為萬能測長儀。 目鏡 8的顯微讀數(shù)鏡頭中，可看到三種刻線重合在一起：一種是毫米玻璃刻線尺 5上的刻度（圖中的 8），其間距為 lmm；一種是目鏡視野中間隔為 （圖 中的 0至10）一種是有 10圈多一點的阿基米德螺旋線刻度（圖中上部的 3 45），由于螺旋線的螺距為 mm，而在螺旋線里面的圓周上刻有 100格的圓周刻度，因此每格圓周刻度代表阿基米德螺旋移動 。測量軸體 4是一個高精度圓柱體，在精密滾動軸承支持下，通過鋼帶 8，滑輪 9，平衡錘 12和阻尼油缸 13完成平穩(wěn)的軸向升降運動。立式測長儀用于測量外尺寸；臥式測長儀除能測量外尺寸外，主要用于測量內(nèi)尺寸。 量程較短的稱為測長儀 。測量時， 用此尺作為標準尺與被測長度做比較，通過顯微鏡讀數(shù)以得到測量結(jié)果 。測桿移動的距離為 s時，反射鏡偏轉(zhuǎn)了 a角，其關系為 式中， b為測桿到支點 O的距離。 若平面反射鏡與光軸垂直，則經(jīng)過平面反射境反射的光仍按原路匯聚到發(fā)光點 C處，即發(fā)光點 C與象點 C’重合。光較儀管可以從儀器上取下，裝在其它支架座上，做其它精密測量之用。 光學比較儀（光學計） 光學比較儀又稱光學計，它是一種精度較高的光學機械式計量儀器。