光学计量仪器设计 上PDF电子书下载

第一篇 光学计量仪器设计基础 1

第一章 光学计量仪器概论 1

1-1 概述 1

1-2 光学计量仪器的基本技术指标 2

1-3 光学计量仪器的基本设计原则 4

一、阿贝比较原则 4

二、运动学设计原理 6

三、匹配原则 9

四、经济原则 9

第二章 仪器精确度分析与计算 11

2-1 概述 11

一、测量误差与仪器精确度 11

二、光学计量仪器的精确度指标 12

三、精确度分析与计算的任务和地位 13

四、动态精确度概念 14

2-2 仪器误差的来源和分析 15

一、研制仪器过程与误差来源(误差源) 15

二、仪器误差的来源和分析 16

三、误差的性质及其分类 34

2-3 误差计算方法 35

一、误差独立作用原理 35

二、微分法求仪器误差 36

三、几何法计算误差 38

四、机构误差的分析计算方法 39

五、矢量在误差分析中的应用 45

六、球面三角法解误差问题 51

2-4 仪器的总误差及其计算 55

一、总误差的组成 55

二、系统总误差 55

三、偶然总误差 55

四、可忽略误差的剔除 56

五、总误差和精确度指标 56

六、系统误差和偶然误差的区分 57

2-5 仪器精确度设计--公差的制定与误差补偿 58

一、仪器精确度指标的制定 58

二、制定公差的依据 58

三、系统误差的公差 59

四、偶然误差的公差 59

五、公差的调整 61

六、制定公差实例 62

七、误差补偿方法及实例 67

八、精确度计算步骤 73

第三章 光学计量仪器的总体设计 74

3-1 概述 74

一、仪器的总体综合研究 74

二、仪器总体参数的确定 75

三、技术设计 75

3-2 总体设计的主要起始数据 76

一、光源 76

二、接收器 78

3-3 光学系统基本参数的确定 86

一、显微系统 86

二、投影系统参数的确定 92

三、望远系统参数的确定 96

四、照明系统 98

3-4 总体设计的一般步骤及举例 101

一、仪器用途 101

二、总体综合研究 101

三、由使用要求确定技术指标 102

第二篇 单元设计 107

第四章 标准器 107

4-1 概述 107

4-2 长度基准--光波波长 107

一、概述 107

二、常用标准波长 108

4-3 标尺 109

一、分类与规格 109

二、金属标尺与玻璃标尺 109

三、标尺的误差与精度 111

四、尺座的机械结构与调整 112

4-4 度盘 113

一、概述 113

二、度盘的误差 115

三、度盘参数的选择 118

四、度盘的固定方法与调整 120

4-5 计量光栅 121

一、概述 121

二、莫尔条纹原理 122

三、圆光栅莫尔条纹图案 127

四、莫尔条纹的衍射解释 128

五、光栅的零位系统(编码) 130

六、光栅参数的选择 131

七、光栅的误差 133

八、光栅的固定和调整 134

4-6 光学码盘 134

一、概述 135

二、循环码及其转换 138

三、精码、粗码和校正码 140

四、码盘的误差 143

五、码盘的参数选择 144

第五章 瞄准与定位系统 146

5-1 光学瞄准方法 146

一、对线法 146

二、重合法 146

三、双象法 151

四、互补色法 152

五、反射法 152

5-2 光电对准方法 156

一、光电显微镜 156

二、光电准直光管 160

5-3 接触式定位方法 160

一、光学指零器 160

二、电子接触式定位装置 162

第六章 读数与测微系统 166

6-1 概述 166

一、对读数测微系统的要求 166

二、读数测微的适宜条件 166

三、读数测微系统的分类 168

6-2 光学机械式读数装置 168

一、分划板式读数装置 168

二、平板摆动式读数装置 177

三、光楔移动式读数装置 180

四、透镜测微器 181

6-3 光栅的光电读数 183

一、光栅测量原理 184

二、光栅信号的光电特性 186

三、光栅信号的光电计数 190

四、光栅读数头 191

6-4 光栅的电子细分 198

一、概述 198

二、电子细分原理和方法 198

三、直接细分法 201

四、移相电阻链方法 203

五、细分原理小结 206

六、电子细分对光栅信号提出的要求 207