第5章长度测量技术-1
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第五章 长度测量技术
第一节 长度测量概述 第二节 尺寸测量 第三节 形位误差测量 第四节 表面粗糙度测量 第五节 线位移测量 第六节 绝对距离测量
1
第一节 长度测量概述
一、长度检测的意义
1、长度是生产实践中最常遇的被测量之一
零
形
机
件
位
构
尺
误
位
寸
差
移
2、长度检测是常规计量项目中的基本项目
十大计量项目：长度、热量、力学、电磁、电子、时间频率、光 学、辐射、声学、化学
误差的大小与夹角大小有关， 还与测量线与基准线之间距离有关 。
L ' L stg s
9
第一节 长度测量概述
阿贝原则：要求被测量的尺寸线应与标准量的尺寸线 重合或在其延长线上。 作用：此时由导轨直线度误差引起的测量误差是二 阶误差，一般可以忽略不计
L A ' A A 2
特点：符合阿贝原则，精度高
22
第二节 尺寸测量
二、常规尺寸测量
1、接触式尺寸测量
(6) 电感传感器 (Inductive Sensor)
结构：线圈 --- 产生磁场/感受磁场 衔铁 --- 移动部件，调制元件 套筒 --- 磁性，防磁、防漏
应用：接触测量 原理：衔铁深度→磁力线回路的磁阻→ 线 圈电感变化
4、按照生产工艺过程划分：在线测量和离线测量（主动测量和被动测量）
8
第一节 长度测量概述
四、长度测量应遵循的原则 L
1、阿贝原则 (Abbe Principle）
测量实例：利用卡尺测量零件尺寸
S
理论：L = D 实际：L ≠ D ?
原因：导轨不直 → 测量线与基准线
D
不平行 → 量爪不平行 → 偏差
•1983年第17届国际计量大会又更新了米的定义，规定： 1米是 “光在真空中于1/299792458秒的时间间隔内所经历路程的长度”， 称为“米的国际基准”。
3
第一节 长度测量概述
二、长度的单位与基准 2、长度的实用基准
(1) 光波波长： 5种激光（He-Ne）波长
(2) 量块： 形状：金属长方体 材料：线膨胀系数小、性质稳定、耐磨 以及不易变形的合金钢材料 量值：单值量具，两个工作面的距离， 可以组合
• 非接触式：影像法(工具显微镜）、CCD图像
3、读数/采样
读数 ：读取测量仪的显示值（指针、数显）
采样 ：采集传感器的输出信号，送入处理器
14
双刻线
第二节 尺寸测量
二、常规尺寸测量
常规尺寸：几毫米～几米，典型－零部件尺寸
1、接触式尺寸测量
(1) 游标卡尺(Caliper)： 组成：定尺－长，整数刻度，尺身
主尺
游标 9毫米刻10格，0.9毫米/格 即：每格相差0.1毫米
16
第二节 尺寸测量
0
10
测量值：11 mm + 7×0.1mm=11.7mm
17
三用卡尺，其测量范围一般为0-125和0-150mm两种。 电子数显卡尺：
18
第二节 尺寸测量
二、常规尺寸测量 1、接触式尺寸测量
(2) 千分尺(Micrometer) 组成：量爪一侧固定，另侧移动 尺身－支撑、定位 读数机构－固定套筒和微分筒 读数原理：固定套筒－刻度0.5mm， 微分套筒－刻度50线，每格0.01mm 例：固定套筒读14mm，微分套筒读0.10mm， 测量结果14.10mm 电子数显千分尺：
2、非接触式尺寸测量
(2) 影像测量仪 工作原理：光源 → 目标 →镜头 → CCD → 图像 → 计算机 → 数据处理 → 测量结果 特点：快速－可以直接获取一维、二维、三维尺寸 智能－无需找正和对准，自动调焦、自动瞄准 精准－高放大倍率、亚像素细分
美国 OGP
25
CCD摄像机
物镜
零件 工作台 准直透镜 光源
例：用刻度尺直接测量零件长度， 被测
刻度尺读数即为零件长度值。
目标 测量
L = 20.1 mm
设备
特点：操作简单，测量范围大，精度不高
相对测量：先测量被测量与某个已知标准量的相对差值，然后测量结果
加上标准量求得被测量。
例：用比较仪测量零件长度，
被测 目标
标准量为20mm量块，
测量 基准
测量
读数为+0.065mm，零件长度20.065mm
滑尺－短，非整数刻度，游标 游标原理：利用尺身与游标的刻线间距差进行小数读数
游标10刻线，距离差1mm，每线差0.1mm 尺身读整数，游标读小数（刻线对齐） 例：尺身读2mm，游标读0.3mm，读数结果2.3mm
规格：常见的游标卡尺有精度为0.1毫米、0.02毫米和0.05毫米三种 。
15
第二节 尺寸测量
螺管型电感传感器
23
第二节 尺寸测量
二、常规尺寸测量
2、非接触式尺寸测量
(1) 万能工具显微镜 (Universal Microscope) 显微镜：将被测件的尺寸、轮廓经过显微光学系统放大，
便于观察测量，提高精度。 读数：被测目标成像于目镜的分划板上，
目测瞄准、读数。
24
第二节 尺寸测量
二、常规尺寸测量
LN
2
29
第二节 尺寸测量
30
第二节 尺寸测量
(2) 光学测量法： 通过光学系统将被测目标缩小(比例k)， 测量被测长度所成的像的长度 L0， 计算得出被测长度：L = k L0 常用测量器具：影像测量仪…
31
第二节 尺寸测量
四、微小尺寸测量
微小尺寸：<1mm 金属丝、小孔、台阶、薄膜厚度、刻线…
换能器
工件厚度 ： b 1 ct c ：超声波在工件内部传播速度 2 t ：发射脉冲至接收脉冲时间间隔
特点：无损检测
可检测镀层厚度
速度快
便携，易用
27
换能器
第二节 尺寸测量
三、大尺寸测量
大尺寸：几米 ～ 几十米，大型工件、长导轨…
1、大直径测量
(1) 弓高弦长法：
测量弓高和弦长，
计算直径D：
L2
19
第二节 尺寸测量
二、常规尺寸测量
1、接触式尺寸测量
(3) 百分表/千分表 (Dial Indicator) 组成：测杆导轨－接触工件，移动
传动机构－转换、传动、放大 指针机构－显示、读数
指针式 千分表：
数显式 千分表：
20
第二节 尺寸测量
二、常规尺寸测量
1、接触式尺寸测量
(4) 高度尺 (Height Gage) 原理：与卡尺相同
显微测量法：光源 →准直透镜 → 平行光 → 零件 → 显微物镜 → CCD摄像机
零件尺寸： L kN N：CCD上零件长度（pixel）
k ： 当量（mm/pixel） 系统标定：确定当量的准确值 – 关键
实物标定法：采用长度L0已知的标准件 测量标准件在CCD上的长度N0 计算当量值：k = L0 / N0
平面定位
外圆定位
•要求： 首先保证能按被测量的定义进行测量； 选取尺寸及形状精度高的面为定位面；
为保证可靠性，选择定位面时应遵守长度测量原则， 定位面尽可能与测量基面Fra Baidu bibliotek工艺基面、装配基面统一
13
第二节 尺寸测量
2、瞄准：
瞄准 ：确定被测量上的测量点相对于 标准量的确切位置。
形式：
十字线
• 接触式： 一定形状的测头与被测对象机械接触
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第五章 长度测量技术
第一节 长度测量概述 第二节 尺寸测量 第三节 形位误差测量 第四节 表面粗糙度测量 第五节 线位移测量 第六节 绝对距离测量
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第二节 尺寸测量
一、尺寸测量的一般过程
1、定位
定位：使被测件处于最佳方位，使 实际测量量符合被测量的定义。
典型定位方法：平面定位、外圆 定位、内圆定位、顶尖定位
第二节 尺寸测量
二、常规尺寸测量 2、非接触式尺寸测量
(3) 投影测量仪 工作原理：光源 → 准直透镜→平行光→目标
→物镜 →反射镜 → 投影幕 测量方法：人工目视瞄准读数
反射镜
投影幕
物镜 零件
工作台 准直透镜 光源
26
第二节 尺寸测量
二、常规尺寸测量
3、厚度测量
超声波测厚 ：发射探头 → 超声脉冲 → 工件 → 另一侧 → 接收探头
测量零件尺寸
21
游标式
数显式
第二节 尺寸测量
二、常规尺寸测量
1、接触式尺寸测量
(5) 测长仪 (Metroscope) 组成：基座7－支撑、固定、隔振
测量座1－长度基准(线纹尺)、读数 尾座6－固定、定位 工作台5－安放工件、接触测量
测量原理：移动测头与固定测头接触， 放置工件，移动测头接触， 线纹尺读数
间接测量：先测量与被测量相关的其他量，然后按函数关系式求得被测量。 例：用弓高弦长法测量大尺寸直径，
读数为弓高H和弦长L， 计算得直径值D： D L2 H
4H
特点：操作复杂，精度不高
6
第一节 长度测量概述
三、长度测量的方法
2、按测量结果的性质划分：绝对测量和相对测量
绝对测量：仪器示值为被测量的绝对值。
D H
4H
(2) 滚轮法：
被测轴：直径D 标准轮：已知直径d
纯滚动
根据标准轮转过的圈数N和角度θ，
d
计算被测轮的直径： D 360dN / D
28
第二节 尺寸测量
三、大尺寸测量
2、大长度测量
(1) 距离测量法：
A
B
分别瞄准被测长度的两端A和B，
分别测量两个位置的距离DA和DB， 计算得出长度：L = DA－DB 常用测量器具：激光干涉仪
(3) 线纹尺： 带有刻线的尺 光栅、磁栅、容栅、……
4
套 总块 别数
1 91
级别 00,0,1
尺寸系列/mm
0.5 1 1.001,1.002,……,1.009 1.01,1.02,……,1.49 1.5,1.6, ……,1.9 2.0,2.5, ……,9. 10,20, ……,100
间隔/mm
3、长度是最基本的物理量之一
体积＝长*宽*高 速度＝位移/时间 ……
2
第一节 长度测量概述
二、长度的单位与基准 1、长度的单位与国际基准
国际单位制－“米”（m），这是长度的法定单位 米的定义： • 18世纪末：“1米等于经过巴黎的地球子午线的四千万分之一”
• 1889年在法国巴黎第一届国际计量大会， 从国际计量局订制的30根米尺中选出一根 作为统一的国际长度单位量值， 称之为“国际米原器”（铂铱合金 ）。
设备
特点：操作复杂，测量范围小，精度高
7
第一节 长度测量概述
三、长度测量的方法
3、按照测量器具与目标有无接触划分：接触测量和非接触测量
接触测量：测量器具与被测目标相接触， 例如：卡尺、千分尺、电感位移传感器、… 特点：测量过程可靠，但响应慢，存在测量力，易变形和划伤
非接触测量：测量器具与被测目标不接触， 例如：电容位移传感器、激光传感器、测量显微镜… 特点：响应快，无测力磨损和变形
0.001 0.01 0.1 0.5 10
块数
1 1 9 49 5 16 10
5
第一节 长度测量概述
三、长度测量的方法
1、按测量手续划分：直接测量和间接测量
直接测量：直接对被测量进行测量，测量结果即为被测量的值。 例：用卡尺直接测量零件直径， 卡尺读数即为被测直径值。 D = 20.01 mm 特点：操作简单，精度较高
34
CCD摄像机
显微物镜
零件 工作台 准直透镜 光源
第二节 尺寸测量
五、二维/三维尺寸测量
1、三坐标测量机：
工作台：安放被测零件 大理石、花岗岩
测头：瞄准工件实现定位 接触、激光、图像
导轨：实现测头三维移动 滚动导轨+精密丝杠
坐标：精密光栅位移系统
35
人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。
1、金属丝直径测量
衍射测量法：平行光 → 金属丝 → 透镜 → 接收屏 → 明暗相间的衍射条纹
金属丝直径： k
d
xk2 f 2
xk
f：透镜焦距 xk：k级暗条纹的位置
衍射级的增加
光强迅速减小 → 灵敏度下降 直径变化引起的条纹位置变化增大 → 灵敏度提高
衍射级的选择：综合考虑，一般选择第一级或第二级条纹
2
10
第一节 长度测量概述
五、长度测量对环境的要求
1、标准环境
标准环境：温度20℃，大气压力760mmHg（0.1MPa），湿度50％～60％ 长度参数比其他参数更容易受环境的影响，环境不同，测量结果不同
2、实际环境
实际环境：存在较大偏差，对测量结果影响较大 例：在20 ℃下100mm长金属零件，温度每变化1 ℃，尺寸变化约1m 温度：尽可能接近标准温度，减小温差（日晒），并进行温度补偿 气压：实时测量气压，并进行修正 湿度：尽可能接近或低于标准湿度，实时测量并进行修正 振动：远离振源，增加隔振措施（隔振地基、减振平台）
32
夫琅和费衍射原理
当光源和衍射场(即屏幕P)都距衍射物(小孔、狭缝、细丝等)无限远 时的衍射称为夫琅和费衍射(或平行光衍射)，实际上只要光源、屏幕 离衍射物有足够大的距离都可认为是夫琅和费衍射。
33
第二节 尺寸测量
四、微小尺寸测量
2、小尺寸零件测量
小尺寸零件：小孔、台阶、刻线、 微机械、PCB尺寸、纤维…
第一节 长度测量概述 第二节 尺寸测量 第三节 形位误差测量 第四节 表面粗糙度测量 第五节 线位移测量 第六节 绝对距离测量
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第一节 长度测量概述
一、长度检测的意义
1、长度是生产实践中最常遇的被测量之一
零
形
机
件
位
构
尺
误
位
寸
差
移
2、长度检测是常规计量项目中的基本项目
十大计量项目：长度、热量、力学、电磁、电子、时间频率、光 学、辐射、声学、化学
误差的大小与夹角大小有关， 还与测量线与基准线之间距离有关 。
L ' L stg s
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第一节 长度测量概述
阿贝原则：要求被测量的尺寸线应与标准量的尺寸线 重合或在其延长线上。 作用：此时由导轨直线度误差引起的测量误差是二 阶误差，一般可以忽略不计
L A ' A A 2
特点：符合阿贝原则，精度高
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第二节 尺寸测量
二、常规尺寸测量
1、接触式尺寸测量
(6) 电感传感器 (Inductive Sensor)
结构：线圈 --- 产生磁场/感受磁场 衔铁 --- 移动部件，调制元件 套筒 --- 磁性，防磁、防漏
应用：接触测量 原理：衔铁深度→磁力线回路的磁阻→ 线 圈电感变化
4、按照生产工艺过程划分：在线测量和离线测量（主动测量和被动测量）
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第一节 长度测量概述
四、长度测量应遵循的原则 L
1、阿贝原则 (Abbe Principle）
测量实例：利用卡尺测量零件尺寸
S
理论：L = D 实际：L ≠ D ?
原因：导轨不直 → 测量线与基准线
D
不平行 → 量爪不平行 → 偏差
•1983年第17届国际计量大会又更新了米的定义，规定： 1米是 “光在真空中于1/299792458秒的时间间隔内所经历路程的长度”， 称为“米的国际基准”。
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第一节 长度测量概述
二、长度的单位与基准 2、长度的实用基准
(1) 光波波长： 5种激光（He-Ne）波长
(2) 量块： 形状：金属长方体 材料：线膨胀系数小、性质稳定、耐磨 以及不易变形的合金钢材料 量值：单值量具，两个工作面的距离， 可以组合
• 非接触式：影像法(工具显微镜）、CCD图像
3、读数/采样
读数 ：读取测量仪的显示值（指针、数显）
采样 ：采集传感器的输出信号，送入处理器
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双刻线
第二节 尺寸测量
二、常规尺寸测量
常规尺寸：几毫米～几米，典型－零部件尺寸
1、接触式尺寸测量
(1) 游标卡尺(Caliper)： 组成：定尺－长，整数刻度，尺身
主尺
游标 9毫米刻10格，0.9毫米/格 即：每格相差0.1毫米
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第二节 尺寸测量
0
10
测量值：11 mm + 7×0.1mm=11.7mm
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三用卡尺，其测量范围一般为0-125和0-150mm两种。 电子数显卡尺：
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第二节 尺寸测量
二、常规尺寸测量 1、接触式尺寸测量
(2) 千分尺(Micrometer) 组成：量爪一侧固定，另侧移动 尺身－支撑、定位 读数机构－固定套筒和微分筒 读数原理：固定套筒－刻度0.5mm， 微分套筒－刻度50线，每格0.01mm 例：固定套筒读14mm，微分套筒读0.10mm， 测量结果14.10mm 电子数显千分尺：
2、非接触式尺寸测量
(2) 影像测量仪 工作原理：光源 → 目标 →镜头 → CCD → 图像 → 计算机 → 数据处理 → 测量结果 特点：快速－可以直接获取一维、二维、三维尺寸 智能－无需找正和对准，自动调焦、自动瞄准 精准－高放大倍率、亚像素细分
美国 OGP
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CCD摄像机
物镜
零件 工作台 准直透镜 光源
例：用刻度尺直接测量零件长度， 被测
刻度尺读数即为零件长度值。
目标 测量
L = 20.1 mm
设备
特点：操作简单，测量范围大，精度不高
相对测量：先测量被测量与某个已知标准量的相对差值，然后测量结果
加上标准量求得被测量。
例：用比较仪测量零件长度，
被测 目标
标准量为20mm量块，
测量 基准
测量
读数为+0.065mm，零件长度20.065mm
滑尺－短，非整数刻度，游标 游标原理：利用尺身与游标的刻线间距差进行小数读数
游标10刻线，距离差1mm，每线差0.1mm 尺身读整数，游标读小数（刻线对齐） 例：尺身读2mm，游标读0.3mm，读数结果2.3mm
规格：常见的游标卡尺有精度为0.1毫米、0.02毫米和0.05毫米三种 。
15
第二节 尺寸测量
螺管型电感传感器
23
第二节 尺寸测量
二、常规尺寸测量
2、非接触式尺寸测量
(1) 万能工具显微镜 (Universal Microscope) 显微镜：将被测件的尺寸、轮廓经过显微光学系统放大，
便于观察测量，提高精度。 读数：被测目标成像于目镜的分划板上，
目测瞄准、读数。
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第二节 尺寸测量
二、常规尺寸测量
LN
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第二节 尺寸测量
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第二节 尺寸测量
(2) 光学测量法： 通过光学系统将被测目标缩小(比例k)， 测量被测长度所成的像的长度 L0， 计算得出被测长度：L = k L0 常用测量器具：影像测量仪…
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第二节 尺寸测量
四、微小尺寸测量
微小尺寸：<1mm 金属丝、小孔、台阶、薄膜厚度、刻线…
换能器
工件厚度 ： b 1 ct c ：超声波在工件内部传播速度 2 t ：发射脉冲至接收脉冲时间间隔
特点：无损检测
可检测镀层厚度
速度快
便携，易用
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换能器
第二节 尺寸测量
三、大尺寸测量
大尺寸：几米 ～ 几十米，大型工件、长导轨…
1、大直径测量
(1) 弓高弦长法：
测量弓高和弦长，
计算直径D：
L2
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第二节 尺寸测量
二、常规尺寸测量
1、接触式尺寸测量
(3) 百分表/千分表 (Dial Indicator) 组成：测杆导轨－接触工件，移动
传动机构－转换、传动、放大 指针机构－显示、读数
指针式 千分表：
数显式 千分表：
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第二节 尺寸测量
二、常规尺寸测量
1、接触式尺寸测量
(4) 高度尺 (Height Gage) 原理：与卡尺相同
显微测量法：光源 →准直透镜 → 平行光 → 零件 → 显微物镜 → CCD摄像机
零件尺寸： L kN N：CCD上零件长度（pixel）
k ： 当量（mm/pixel） 系统标定：确定当量的准确值 – 关键
实物标定法：采用长度L0已知的标准件 测量标准件在CCD上的长度N0 计算当量值：k = L0 / N0
平面定位
外圆定位
•要求： 首先保证能按被测量的定义进行测量； 选取尺寸及形状精度高的面为定位面；
为保证可靠性，选择定位面时应遵守长度测量原则， 定位面尽可能与测量基面Fra Baidu bibliotek工艺基面、装配基面统一
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第二节 尺寸测量
2、瞄准：
瞄准 ：确定被测量上的测量点相对于 标准量的确切位置。
形式：
十字线
• 接触式： 一定形状的测头与被测对象机械接触
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第五章 长度测量技术
第一节 长度测量概述 第二节 尺寸测量 第三节 形位误差测量 第四节 表面粗糙度测量 第五节 线位移测量 第六节 绝对距离测量
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第二节 尺寸测量
一、尺寸测量的一般过程
1、定位
定位：使被测件处于最佳方位，使 实际测量量符合被测量的定义。
典型定位方法：平面定位、外圆 定位、内圆定位、顶尖定位
第二节 尺寸测量
二、常规尺寸测量 2、非接触式尺寸测量
(3) 投影测量仪 工作原理：光源 → 准直透镜→平行光→目标
→物镜 →反射镜 → 投影幕 测量方法：人工目视瞄准读数
反射镜
投影幕
物镜 零件
工作台 准直透镜 光源
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第二节 尺寸测量
二、常规尺寸测量
3、厚度测量
超声波测厚 ：发射探头 → 超声脉冲 → 工件 → 另一侧 → 接收探头
测量零件尺寸
21
游标式
数显式
第二节 尺寸测量
二、常规尺寸测量
1、接触式尺寸测量
(5) 测长仪 (Metroscope) 组成：基座7－支撑、固定、隔振
测量座1－长度基准(线纹尺)、读数 尾座6－固定、定位 工作台5－安放工件、接触测量
测量原理：移动测头与固定测头接触， 放置工件，移动测头接触， 线纹尺读数
间接测量：先测量与被测量相关的其他量，然后按函数关系式求得被测量。 例：用弓高弦长法测量大尺寸直径，
读数为弓高H和弦长L， 计算得直径值D： D L2 H
4H
特点：操作复杂，精度不高
6
第一节 长度测量概述
三、长度测量的方法
2、按测量结果的性质划分：绝对测量和相对测量
绝对测量：仪器示值为被测量的绝对值。
D H
4H
(2) 滚轮法：
被测轴：直径D 标准轮：已知直径d
纯滚动
根据标准轮转过的圈数N和角度θ，
d
计算被测轮的直径： D 360dN / D
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第二节 尺寸测量
三、大尺寸测量
2、大长度测量
(1) 距离测量法：
A
B
分别瞄准被测长度的两端A和B，
分别测量两个位置的距离DA和DB， 计算得出长度：L = DA－DB 常用测量器具：激光干涉仪
(3) 线纹尺： 带有刻线的尺 光栅、磁栅、容栅、……
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套 总块 别数
1 91
级别 00,0,1
尺寸系列/mm
0.5 1 1.001,1.002,……,1.009 1.01,1.02,……,1.49 1.5,1.6, ……,1.9 2.0,2.5, ……,9. 10,20, ……,100
间隔/mm
3、长度是最基本的物理量之一
体积＝长*宽*高 速度＝位移/时间 ……
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第一节 长度测量概述
二、长度的单位与基准 1、长度的单位与国际基准
国际单位制－“米”（m），这是长度的法定单位 米的定义： • 18世纪末：“1米等于经过巴黎的地球子午线的四千万分之一”
• 1889年在法国巴黎第一届国际计量大会， 从国际计量局订制的30根米尺中选出一根 作为统一的国际长度单位量值， 称之为“国际米原器”（铂铱合金 ）。
设备
特点：操作复杂，测量范围小，精度高
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第一节 长度测量概述
三、长度测量的方法
3、按照测量器具与目标有无接触划分：接触测量和非接触测量
接触测量：测量器具与被测目标相接触， 例如：卡尺、千分尺、电感位移传感器、… 特点：测量过程可靠，但响应慢，存在测量力，易变形和划伤
非接触测量：测量器具与被测目标不接触， 例如：电容位移传感器、激光传感器、测量显微镜… 特点：响应快，无测力磨损和变形
0.001 0.01 0.1 0.5 10
块数
1 1 9 49 5 16 10
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第一节 长度测量概述
三、长度测量的方法
1、按测量手续划分：直接测量和间接测量
直接测量：直接对被测量进行测量，测量结果即为被测量的值。 例：用卡尺直接测量零件直径， 卡尺读数即为被测直径值。 D = 20.01 mm 特点：操作简单，精度较高
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CCD摄像机
显微物镜
零件 工作台 准直透镜 光源
第二节 尺寸测量
五、二维/三维尺寸测量
1、三坐标测量机：
工作台：安放被测零件 大理石、花岗岩
测头：瞄准工件实现定位 接触、激光、图像
导轨：实现测头三维移动 滚动导轨+精密丝杠
坐标：精密光栅位移系统
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人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。
1、金属丝直径测量
衍射测量法：平行光 → 金属丝 → 透镜 → 接收屏 → 明暗相间的衍射条纹
金属丝直径： k
d
xk2 f 2
xk
f：透镜焦距 xk：k级暗条纹的位置
衍射级的增加
光强迅速减小 → 灵敏度下降 直径变化引起的条纹位置变化增大 → 灵敏度提高
衍射级的选择：综合考虑，一般选择第一级或第二级条纹
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第一节 长度测量概述
五、长度测量对环境的要求
1、标准环境
标准环境：温度20℃，大气压力760mmHg（0.1MPa），湿度50％～60％ 长度参数比其他参数更容易受环境的影响，环境不同，测量结果不同
2、实际环境
实际环境：存在较大偏差，对测量结果影响较大 例：在20 ℃下100mm长金属零件，温度每变化1 ℃，尺寸变化约1m 温度：尽可能接近标准温度，减小温差（日晒），并进行温度补偿 气压：实时测量气压，并进行修正 湿度：尽可能接近或低于标准湿度，实时测量并进行修正 振动：远离振源，增加隔振措施（隔振地基、减振平台）
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夫琅和费衍射原理
当光源和衍射场(即屏幕P)都距衍射物(小孔、狭缝、细丝等)无限远 时的衍射称为夫琅和费衍射(或平行光衍射)，实际上只要光源、屏幕 离衍射物有足够大的距离都可认为是夫琅和费衍射。
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第二节 尺寸测量
四、微小尺寸测量
2、小尺寸零件测量
小尺寸零件：小孔、台阶、刻线、 微机械、PCB尺寸、纤维…