高精度激光干涉儀產(chǎn)生誤差的原因剖析
激光干涉儀是精度高的線(xiàn)性位移測(cè)量?jī)x器，其光波可以直接對(duì)米進(jìn)行定義，可溯源至國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。但是在使用中往往會(huì)出現(xiàn)檢測(cè)偏離值，偏離預(yù)估的情況，下面來(lái)介紹引起激光干涉儀測(cè)量誤差的原因。
1、阿貝誤差
因測(cè)量光學(xué)鏡組的安裝高度不在被測(cè)設(shè)備的運(yùn)動(dòng)軸上引起的測(cè)量誤差稱(chēng)之為阿貝誤差。產(chǎn)生的原因是設(shè)備移動(dòng)時(shí)存在俯仰、扭擺差，因此光學(xué)鏡組與運(yùn)動(dòng)軸偏置距離越遠(yuǎn)，引起的阿貝誤差越大。
2、環(huán)境因素
環(huán)境補(bǔ)償單元能準(zhǔn)確采集空氣溫度、壓力、相對(duì)濕度信息，基于Edlen公式計(jì)算空氣折射率，以此對(duì)激光波長(zhǎng)進(jìn)行補(bǔ)償。
同時(shí)環(huán)境補(bǔ)償單元中材料溫度探頭能實(shí)時(shí)高精度測(cè)量被測(cè)設(shè)備溫度，對(duì)其進(jìn)行溫度補(bǔ)償。但是往往因?yàn)椴僮魅藛T將材料溫度探頭放置在錯(cuò)誤的位置，致使采集的數(shù)據(jù)不能真實(shí)反映被測(cè)物體溫度狀態(tài)，從而增大測(cè)量誤差。
正確方式：在線(xiàn)性測(cè)量中，需要開(kāi)啟環(huán)境補(bǔ)償單元，并正確設(shè)置補(bǔ)償材料的種類(lèi)，放置材料溫度探頭的位置。在高精度的測(cè)量中，需要給予環(huán)境補(bǔ)償單元以及被測(cè)物充分的恒溫時(shí)間。
3、余弦誤差
激光束路徑與被測(cè)軸之間存在的任何未準(zhǔn)直都會(huì)造成測(cè)得的距離和實(shí)際的運(yùn)動(dòng)距離之間有差異，此誤差被稱(chēng)為余弦誤差。
當(dāng)激光測(cè)量系統(tǒng)與運(yùn)動(dòng)軸未準(zhǔn)直時(shí)，余弦誤差會(huì)使得測(cè)量的距離比實(shí)際距離要短。隨著未準(zhǔn)直角度的增加，誤差也跟著顯著增加
處理方法：若激光測(cè)量出現(xiàn)余弦誤差，則激光讀數(shù)將會(huì)小于原本應(yīng)有的數(shù)值。因此，通過(guò)“輕微”調(diào)整云臺(tái)的俯仰及偏轉(zhuǎn)旋鈕直到取得大的激光讀數(shù)，將能消除軸上的余弦誤差。
4、死程誤差
死程誤差是在線(xiàn)性測(cè)量過(guò)程中與環(huán)境因素改變有關(guān)的誤差，在正常狀況下，死程誤差并不大，而且只會(huì)發(fā)生在定標(biāo)后以及測(cè)量過(guò)程中的環(huán)境改變。
處理方法：在設(shè)定定標(biāo)位置時(shí)，固定反射鏡和移動(dòng)鏡組應(yīng)盡量彼此鄰接，以此減小死程誤差。
5、鏡組的安裝細(xì)節(jié)
為了小化振動(dòng)作用并加強(qiáng)測(cè)量穩(wěn)定性，鏡組應(yīng)牢靠固定到所需的測(cè)量點(diǎn)上；磁力表座應(yīng)直接吸住機(jī)床底座，避免吸裝在機(jī)床護(hù)罩或機(jī)床蓋等較薄弱的部分；確保吸裝的表面平坦且沒(méi)有雜質(zhì)。
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