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第一章 计量仪器的基本知识 第一节 量仪的定义及其测量对象 量具定义为： “以固定形式复现量值的计量器具”； 量仪定义为： “将被测的量转换成可直接观测的指示值或等 效信息的计量器具”。 因此， 量仪和量具又统称为计量器具。 量具可分为： 单值量具 （如砝码、量块、量规、标准电池、固定电容等） 多值量具 （如线纹尺、分度盘等） 成套量具 （如砝码组、量块组等） 二、量仪的测量对象 第二节　量仪的主要技术指标 2、分度值 3、测量范围和示值范围 4、示值误差 6、回程误差 8、灵敏度和放大比 9、灵敏阈 11、仪器误差和测量误差 第三节 　量 仪 的 分 类 （一）机械式量仪 （二）光学式量仪 4、干涉原理的光学式量仪 光学式量仪特点： （三）电动式量仪 （四）气动式量仪 二、 按量仪的用途分类 三、 按量仪的其它特征分类 第四节 光学量仪的基本组成部分 及其常用光学元件 一、 光学量仪的基本组成部分 图1-1 在工具显微镜上测量示意图 图 １—２ 测量过程框图 1、标准量部件 （2）精密螺纹 （4）玻璃刻尺 2、感受转换部件 3、转换放大部件 5、显示部件 二、 常用的光学元件 2、线纹尺 4、平面镜 图1—3 平面镜转角时反射光线变化情况 5、反射棱镜 几种常用的反射棱镜： （2）五角棱镜 图1—7 施密特屋脊棱镜 （4）分光棱镜 （5） 合象棱镜 （6） 双象棱镜 图1—10 双 象 棱 镜 （二） 球面光学元件——透镜 （2） 按透镜的复杂程度分： 2、透镜的性质 3、几何作图法求透镜的物象关系 图 1—13 作图法求透镜成象 表 1—1 图 解 法 求 像 表 续 思 考 题 与 习 题 显示部件的作用是 显示测量结果。 其种类很多，如 机械测微中的指针表盘、光学量仪中的读数目镜和影屏以及数字显示器等等。 6、机械结构部件 机械结构部件主要有—— 基座与支架、导轨与工作台、轴系及其它如 微调、锁紧、限位和保护等机构。 常用的光学元件可分为两大类： 一类是平面光学元件 一类是球面光学元件 （一）平面光学元件 1、分划板 分划板是一种在光学平板玻璃上刻制各种线条、数字或标志的光学元件。 分划板广泛应用于光学计量仪器的瞄准和读数系统中。如 光学计中的 微米标尺分划板， 万能工具显微镜中的 阿基米德螺旋线分划板等等。 在光学计量仪器中，线纹尺常作为长度测量的标准元件 常用的线纹尺有 毫米玻璃刻尺，就是在光学平板玻璃上，以mm为单位，精确地刻制出若干条毫米刻线。 如 测长仪上0～100mm的玻璃线纹尺，万能工具显微镜上的0 ～ 200mm的玻璃刻尺等。 3、滤色片 滤色片是一种带有颜色的平板玻璃。 在计量仪器的光学系统中，通常是选用 “绿色”或“橙色” 因为这两种颜色的光线比较柔和，在这两种颜色的光线下能提高人眼的分辨力。 从而可提高测量精度， 并适宜人眼长时间观察。 平面镜是在平面玻璃板的磨光平面上镀一层反射膜而得，反射膜通常是 铝膜和银膜。 平面镜的成像特性： （1）能使整个物空间理想成像，物点和象点与镜面对称，且为虚象； （2）物、象大小相等，但为镜像。即如果物是左手坐标，则其像是右手坐标。 (3 ) 转镜规则： 即在入射光线的方向保持不变，而将平面镜绕和入射面垂直转动α角时，则反射光线就转动2α角，且转动方向相同。 如图1—3 所示 这是因为入射角和反射角同时增大（或缩小） α角所引起的这一转镜规则广泛应用于光学计量仪器中，如光学计中的光学杠杆原理等。 反射棱镜是 由多个反射平面所围成的透明体。 产生全反射的条件： （1）光线由光密 射向 光疏 （2）入射角大于临界角 与平面镜相比具有以下特点： 优 点： 不需要镀反射膜，无光能损失，也不存在膜层受腐蚀，且不易变形 缺 点： 体积较大，耗光学材料较多 使光轴转折90ｏ，缩小了 仪器体积和重量，并使 观测比较方便 （如光学计中的转向棱镜） （1）直角棱镜 一次反射直角棱镜 （如图1—4所示） 二次反射直角棱镜（如图1—5所示） 使光轴转折180ｏ，在仪器光学系统中取倒象作用 图1—4一次反射直角棱镜 图1—5 二次反射直角棱镜 （如图1—6所示）具有夹角为45ｏ的两个反射面，