当前课程知识点：光电仪器设计 > 第3章 光电仪器设计原则 > 3.3 工程应用中如何补偿阿贝误差 > 3.3 工程应用中如何补偿阿贝误差
大家好
前面我们介绍了如何补偿阿贝误差
但是有的时候由于结构的限制
阿贝误差没法自动补偿
所以常用的解决办法是测量阿贝臂
然后再测量转角
通过计算得出阿贝误差
最后进行人为的修正
我们这节将分析如何找阿贝臂
如何测量转角
下面我们来看一下三坐标测量机
存在哪些阿贝误差呢
如果这个红的圆柱是我们想要测量的物体
那么我们来分析一下三个轴的阿贝误差
比如说x方向的阿贝误差
那么x方向的阿贝误差
它应该由y方向的阿贝臂
和z方向的阿贝臂产生的
这个是y方向的阿贝臂
当它绕z轴旋转的时候
就是在x方向产生了阿贝误差
而这个是z方向的阿贝臂
当它绕y轴旋转的时候
也在x方向产生了阿贝误差
用类似的方法我们还可以考虑
y方向的阿贝误差
它是由x方向的阿贝臂
和z方向的阿贝臂导致的
这是x方向的阿贝臂
如果这个时候有绕z轴的旋转
它就会产生在y方向的阿贝误差
而这个是z方向的阿贝臂
如果这个时候有绕x轴旋转
也会在y方向产生阿贝误差
那么z方向呢
z方向我们可以看到
探头和z方向的测量线
是在一条直线上的
也就是说z方向没有阿贝误差
因为探头和测量线共线
这里我们想说这两个问题
也就是如果我们要考虑
y方向的阿贝误差的时候
那这时候z方向的阿贝臂是这条长的
那么如果要考虑x方向的阿贝误差时候
这时候z方向的阿贝臂
是这个短的
同样是z方向的阿贝臂
考虑的阿贝误差方向不一样
所用的阿贝臂是不同的
虽然它们的方向是一样的
那么这样我们知道了阿贝臂该怎么找
如果我们要再知道转角怎么找呢
就可以补偿阿贝误差了
那么如何测量转角呢
这是一个海德汉的光栅尺
它是可以用来测量转角的
比如说在x方向移动
那么如果倾斜了
我们可以用这两个光栅尺
来读出这两点的位移
从而得到绕z轴方向的转角
同样如果沿y方向移动呢
那么移动过程中发生了倾斜
我们可以用这两个光栅尺
来读出它们的位移
从而测出z轴的转角
那么既然是测量了阿贝臂又测量了转角
可以求出阿贝误差
但是如果要是我们在
最开始系统设计的时候
就给它设计得比较好
让它尽量减少阿贝误差
应该是更好的
那么如果在一个二维测量过程中
x方向的测量线和y方向的测量线
交于一点
这个点也就是我们的测量点
那这个时候就没有了阿贝误差
同样如果用光栅尺测量的时候
那么这个光栅尺的延长线交于测量点
也没有了阿贝误差
那么在三维测量的时候呢
如果xyz三条测量线都交于测量点
也就是这个探头所对应的点
那么这个时候阿贝误差也就没有了
这一点在高精度的微纳几何测量中
用得是非常多的
下面我们小结一下这节课的内容
这节课我们以三坐标测量机为例
介绍了阿贝臂的寻找方法
和如何用光栅尺来测量转角
实际上最好的办法还是让三条测量线
即xyz的三个轴的测量线交于一点
这样就可以消除阿贝误差了
这个在微纳尺寸的高精度测量中
是非常重要的
好 这节课就到这儿 谢谢
-1.1 为什么要学光电仪器设计
-1.2 课程简介
--1.2 课程简介
-1.3 学习方法和课程要求
-2.1 误差基本概念
-2.2 误差表示方法
-2.3 实验设计方法
-2.4 误差分析实例
-2.5 仪器误差分配
-第2章-仪器误差分析与分配-练习题
-3.1 什么是阿贝误差
-3.2 阿贝误差的补偿
-3.3 工程应用中如何补偿阿贝误差
-3.4 光学自适应原则
-第3章-光电仪器设计原则-练习题
-A1 走进光学实验室
-A2 调整光线与导轨平行
-A3 针孔滤波和光束的扩束准直
-A4 干涉实验
--A4 干涉实验
-A5 光纤耦合
--A5 光纤耦合
-4.1 泰曼格林干涉仪与双频干涉仪
-4.2 双频干涉仪的位相测量方法
-4.3 双频激光干涉仪的组成与使用
-4.4 神奇的角锥棱镜和猫眼反射镜
-4.5 平面镜干涉仪
-4.6 几何量测量用干涉仪
-4.7 干涉仪安装
-访谈 双频激光干涉仪开发过程中的点点滴滴
-4.8 菲索面形测量干涉仪
-4.9 面形测量干涉仪新进展
-4.10 菲索干涉仪使用
-第4章-干涉仪-练习题
-5.1 光谱仪分类与指标
-5.2 与能量相关的指标
-5.3 全息光栅色散型光谱仪
-5.4 中阶梯光栅色散型光谱仪
-5.5 傅立叶变换光谱仪
-5.6 傅立叶变换光谱仪的参数计算
-5.7 外差型傅立叶变换光谱仪
-5.8 空间调制傅立叶变换光谱仪
-5.9 原子吸收分光光度计使用
-5.10 紫外分光光度计使用
-访谈 浅谈国产光谱仪的发展
-第5章-光谱仪-练习题
-6.1 显微镜发展历史
-6.2 典型显微图像及其功能
-6.3 显微镜的基本结构
-6.4 显微镜成像原理、放大率及分辨率
-6.5 物镜和目镜、成像像差
-6.6 光源和滤波片、照明方式
-6.7 显微镜的操作方法
-6.8 超高分辨率受激发射耗损（STED）显微镜技术
-6.9 相衬显微成像技术
-访谈 国产显微镜发展历程
-访谈 显微镜最新发展趋势
-第6章-显微镜-练习题
-7.1 飞秒激光频率梳
-7.2 飞秒光梳测距1
-7.3 飞秒光梳测距2
-7.4 飞秒光梳光谱分析
-7.5 激光跟踪仪原理
-访谈 激光跟踪仪的发展和应用
-7.6 激光跟踪仪的功能演示
-第7章-光电仪器新进展-练习题
-8.1 标准器概述与光波波长
-8.2 标尺和度盘
-8.3 莫尔条纹的几何解释
-8.4 莫尔条纹的衍射光学解释
-8.5 光栅读数头
-8.6 光栅尺参数设计和误差
-第8章-标准器-练习题
-9.1 横纵向瞄准
-9.2 读数测微系统
-9.3 光电瞄准
--9.3 光电瞄准
-9.4 纵向定位概述和共焦法
-9.5 其他纵向定位方法
-第9章-横纵向瞄准-练习题
-B1 相机原理与摄影入门
-B2 相机的变焦和对焦技术
-B3 单反相机的基本操作
-B4 复杂场景下的拍摄技巧
-B5 浅谈构图和后期处理
-课程总结
--课程总结
-期末答疑
-考试--期末考试
