一、引 言

自準(zhǔn)直儀是利用光學(xué)自準(zhǔn)直原理，用于小角度測(cè)量的重要測(cè)量?jī)x器。由于它具有較高的準(zhǔn)確度和測(cè)量分辨力，因而被廣泛應(yīng)用于精密的測(cè)量工作中，如：在角度測(cè)量、平板的平面度測(cè)量、軸系的角晃動(dòng)測(cè)量、導(dǎo)軌的直線度測(cè)量等方面自準(zhǔn)直儀發(fā)揮著重要的作用。

然而，傳統(tǒng)自準(zhǔn)直儀測(cè)量準(zhǔn)確度的提高和測(cè)量范圍的增大受許多因素的限制 :首先，由于測(cè)角公式的近似所帶來(lái)的原理誤差以及光學(xué)系統(tǒng)的畸變均限制了視場(chǎng)范圍。其次，由于人眼瞄準(zhǔn)和讀數(shù)會(huì)產(chǎn)生瞄準(zhǔn)誤差及估讀誤差[1 ] 。另外，使用機(jī)械機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)反射像的跟蹤，存在著跟蹤頻響及測(cè)角精度低的缺點(diǎn)，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)自準(zhǔn)直儀也提出更高的精度要求，并實(shí)現(xiàn)高速動(dòng)態(tài)測(cè)量， 所以自準(zhǔn)直儀的數(shù)字化是勢(shì)在必行，而尋找一種合適的光電探測(cè)器件是首要任務(wù)。

近年來(lái)，人們開(kāi)始進(jìn)行各種光電探測(cè)器用于自準(zhǔn)直儀的探索性研究工作，并取得了很多成果。儀器的分辨力，測(cè)角精度以及在動(dòng)態(tài)測(cè)量方面都有了不同程度的進(jìn)展。目前用于自準(zhǔn)直儀的光電轉(zhuǎn)換器件主要有以下幾種 :面陣 CCD、線陣 CCD、四象限光電探測(cè)器，PSD 等。

二、國(guó)際動(dòng)態(tài)

目前，國(guó)際上能生產(chǎn)光電自準(zhǔn)直儀的國(guó)家主要有英國(guó)、德國(guó)、美國(guó)、日本等。而據(jù)作者所能查閱到的資料，推向市場(chǎng)的光電自準(zhǔn)直儀中精度最高的要算德國(guó) MOLL ER 公司生產(chǎn)的 ELCOMA THR 和ELCOMA T 3000。這兩種型號(hào)的光電自準(zhǔn)直儀均采用高分辨力的線陣 CCD 作為光電探測(cè)器。國(guó)際上比較有代表性的光電自準(zhǔn)直儀產(chǎn)品及主要技術(shù)指

標(biāo)見(jiàn)表 1。

二十世紀(jì)八十年代至九十年代中期，國(guó)內(nèi)許多用戶引進(jìn)較多的是 TA80 光電自準(zhǔn)值儀。到了本世紀(jì)初，由于ELCOMA T 3000的性價(jià)比較高，許多單位已引進(jìn)該型號(hào)的產(chǎn)品。

三、國(guó)內(nèi)動(dòng)態(tài)

我國(guó)光電自準(zhǔn)直儀的研制工作起步于 70 年代，最早研制成功的光電自準(zhǔn)直儀是北京計(jì)量?jī)x器廠與天津大學(xué)精密儀器系聯(lián)手，于 70 年代末推出的 702型光電自準(zhǔn)直儀，該類型的光電自準(zhǔn)直儀共生產(chǎn)了50 臺(tái)投放國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，但目前該型號(hào)的自準(zhǔn)直儀已基本被淘汰。該儀器為單坐標(biāo)測(cè)量，轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭可測(cè)另一坐標(biāo)。

80 年代以后，天津大學(xué)精密儀器系與北京計(jì)量?jī)x器廠合作，在國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局的資助下，先后研制成功 C24 型光柵數(shù)字自準(zhǔn)直儀、LDA803 型自跟蹤雙軸光電自準(zhǔn)直儀。

......

 點(diǎn)此下載全文內(nèi)容：光電自準(zhǔn)直儀研究現(xiàn)狀與展望.PDF（90.1K）