对万能工具显微镜测量方法的一种改进-计量学报.pdf

第３５卷　第６Ａ期 计　　　 量　　　学　　　报 　Ｖｏｌ．３５，№６Ａ ２０１４年　１２月 ＡＣＴＡ　ＭＥＴＲＯＬＯＧＩＣＡ　ＳＩＮＩＣＡ 　 Ｄｅｃｅｍｂｅｒ，２０１４ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００１１５８．２０１４．ｚ１．０２２ 对万能工具显微镜测量方法的一种改进 梁健同，　常　青 （工业和信息化部电子第五研究所，广东 广州５１０６１０） 摘要：万能工具显微镜的影像法测量是广泛采用的一种测量手段，然而该方法的测量准确度受制于对应的平 面坐标系中运动导轨直线度误差和标尺刻划误差，当测量系统的设计不符合阿贝原理时，其运动导轨的直线度误 差将带来无法消除的阿贝误差，因此，合理设计测量系统的结构，有助于改善万能工具显微镜的测量准确度，并通 过对测量方法的不确定度评估，获得理论的验证。通过激光干涉仪在万能工具显微镜上的应用，简述一种可以提 高万能工具显微镜测量准确度的方法。 关键词：计量学；影像法测量；激光干涉仪；准确度；导轨直线度；不确定度 中图分类号：ＴＢ９２　　　　文献标识码：Ａ　　　　文章编号：１０００１１５８（２０１４）６Ａ００９５０４ ＡｎＩｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｎｔｈｅＭｅｔｈｏｄｆｏｒＭｅａｓｕｒｉｎｇｔｈｅ ＵｎｉｖｅｒｓａｌＴｏｏｌＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅ ＬＩＡＮＧＪｉａｎｔｏｎｇ，　ＣＨＡＮＧＱｉｎｇ （ＴｈｅＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＩｎｄｕｓｔｒｙａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＦｉｆｔｈ，ＧｕａｎｇｄｏｎｇＧｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６１０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｕｎｉｖｅｒｓａｌｔｏｏｌｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅｉｍａｇｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｉｓａｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｍｅａｎｓ，ｈｏｗｅｖｅｒｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｃｃｕｒａｃｙｏｆｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｉｓｓｕｂｊｅｃｔｔｏｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｐｌａｎｅｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓｙｓｔｅｍｍｏｖｉｎｇｒａｉｌｓｔｒａｉｇｈｔｎｅｓｓｅｒｒｏｒｓ ａｎｄｓｃａｌｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｅｒｒｏｒ．ＳｏｗｈｅｎｔｈｅｓｙｓｔｅｍｉｓｎｏｔｄｅｓｉｇｎｅｄｉｎｃｏｎｓｉｓｔａｎｔｗｉｔｈｔｈｅＡｂｂｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｉｔｓｓｔｒａｉｇｈｔｎｅｓｓ ｅｒｒｏｒｍｏｔｉｏｎｇｕｉｄｅｗｉｌｌｂｒｉｎｇＡｂｂｅｅｒｒｏｒｎｏｔｂｅｅｌｉｍｉｎａｔｅｄ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｒｅａｓｏｎａｂｌｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｍｅａｓｕｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍ ｈｅｌｐｓｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｃｃｕｒａｃｙｕｎｉｖｅｒｓａｌｔｏｏｌｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ，ａｎｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ，ｏｂｔａｉｎｓｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｔｈｅｏｒｙＴｈｒｏｕｇｈｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｌａｓｅｒｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒｏｎｕｎｉｖｅｒｓａｌｔｏｏｌｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ， ｏｕｔｌｉｎｉｎｇａｎｕｎｉｖｅｒｓａｌｔｏｏｌｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅｍｅｔｈｏｄｃａｎｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｃｃｕｒａｃｙ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ；Ｉｍａｇｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ；Ｌａｓｅｒｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ；Ａｃｃｕｒａｃｙ；Ｒａｉｌｓｔｒａｉｇｈｔｎｅｓｓ；Ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ 微镜使用５０线／ｍｍ的玻璃或金属光栅作为标准 １　引　言 量，提供Ｘ、Ｙ两个方向导轨位移的定位量值。然 而，由于光学玻璃线纹尺和光栅数显组件自身特