实验七自准直仪测量直线度
一、仪器原理：
自准直仪是测量微小角度变化量的精密光学仪器，它适用于测量精密导轨的直线度误差及小角度范围内的精密角度测量，用自准直仪测量被测量要素的直线度误差。

利用自准直仪的光轴模拟理想直线，将被测量直线与理想直线比较，将所得数据用作图法或计算法来求出直线度误差值。

图3-3-1为自准直仪外形图。

图3-3-1自准直仪外形图
1-灯头2-光源锁紧螺母3-读数鼓4-目镜5-紧固螺钉6-光电头锁紧鼓
7-光电头8-基座支架9-物镜10-反射镜11-光电检波器
图3-3-2自准直仪光路系统图1-光源2-聚光镜3-十字线分划板4-立方棱镜5-物镜组6-反射镜
7-分光镜8-双刻线分划板9-目镜10-振动狭缝11-聚光镜
12-光敏电阻13-测微螺丝14-测微读数鼓轮15-光电检波器
自准直仪的光路系统如图3-3-2所示，光源１发出的光线经聚光镜2，照亮十字线分划板3后，经过中间有半透膜的立方棱镜4射向物镜组5，经物镜组成平行光束投射到反射镜6上。

平行光束经反射镜又返回到立方棱镜4，并反射向上至分光镜7。

一路光透过分光镜7，把分划板3的十字线成象在带双刻线分划板8上，通过目镜9即可进行目视瞄准；另一路光在分光镜7上反射，把十字线成象在振动狭缝１0处，再经聚光镜１1聚焦到光敏电阻１2上，光敏电阻将光通量的变化转变为电信号，并送至检波器，经处理后由微安表指示。

振动狭缝、光敏电阻、和测微分划板连成一体，并装在光电头壳体中。

旋转测微读数鼓轮１４能带动它们一起移动，可使狭缝振动中心与十字线象中心重合，此时微安表的指针指零，表示已瞄准好。

同时，在目镜视场中测微分划板的双线也应瞄准十字线象，表示目视瞄准与光电瞄准是同步的。

通过读数鼓轮便可读出一个角度值，（或从光电检波器上读数）。

测量时，平面反射镜6偏转某一角度，十字线象在双刻线分划板8和振动狭缝１0上的位置就有所改变。

旋转读数鼓轮再次进行瞄准，即
可在鼓轮（光电检波器）上读得另一角度值。

两次读数之差便是反射镜6偏转的角度。

当被测导轨凹凸不平时，使平面反射镜底座一段抬高或降低，平面反射镜便不再与物镜光轴垂直而相应偏转一微小角度，经平面镜反射后的平行光束相对于入射光束偏转2度角，自准直仪的读数仅与反射镜偏角有关，与镜面的位置无关。

微小角度量通常以角量（符号i）表示，即可按角秒或弧度计算，但在长度测量中要按线量（符号S）取值，它与所用桥板的长度有关：
i=5·10-6S L（u m）=0.005S L（u m）
式中：S的单位为角秒、L的单位为毫米、
例如：S=1（秒），L=200（m m）时，则i=1（u m）
用自准直仪测量导轨直线度误差，是将被测导轨全长沿测量方向上等距各点的连线相对于光轴的角度变化反映为高度变化，具体方法是：将安置反射镜座的桥板沿被测轮廓线上各测点顺次移动，在仪器的读数机构中读出桥板两端高度差△i，根据被测读数画出误差曲线，再按两端点连线或最小包容区域法求出直线度误差值。

二、实验步骤：自准直仪检测直线度
1、将自准直仪沿导轨的长度方向固定在靠近被测导轨一端。

2、接通电源，调整仪器目镜焦距，使可动分划板上的指标线清晰。

3、把被测量导轨调整到大致水平，即使得反射镜在导轨始，末两端位置上都能看到反射回来的十字影象。

4、将反射镜安放在桥板上，并置于被测导轨的一端，调节读数鼓轮，使指标线与影象对准，记下第一个读数A1。

5、将桥板依次按跨距逐段移动并进行测量，依次记下各次读数A2，A3，……，
A n。

移动时要注意首尾衔接，且移动轨迹尽量为一直线。

6、为减小测量中各种误差因素，对以上的测量再进行回测，并记下读数，取同一位置两次读数的平均值作为测量结果，若两次读数相差太大，还应该进行重测。

7、以测点O为基准，算出各测点的相对值和累积值，以适当的比例按表中的累积值画误差曲线，用作图法按最小包容区域法评定直线度误差，并作出合格性判断。

录象！！！(光学自准直仪测量直线度)
＝。