光電儀器激光測(cè)徑 2

1、西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)題目：細(xì)絲直徑測(cè)量?jī)x系 別： 光電信息系 專 業(yè)： 光電信息工程 班 級(jí)： B100106 學(xué) 生： 彭牡丹 學(xué) 號(hào)： B10010642 任課教師： 李媛 2013年11月 （光電儀器設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、題目：細(xì)絲直徑測(cè)試儀該儀器是用于對(duì)細(xì)銅絲直徑的尺寸參數(shù)進(jìn)行測(cè)量的一種測(cè)試儀器。二、技術(shù)要求方法：非接觸式測(cè)量銅絲直徑：10.01mm測(cè)量精度：1%；測(cè)量狀態(tài)：在線測(cè)量；超出銅絲直徑公差要有報(bào)警功能。三、設(shè)計(jì)任務(wù)對(duì)該儀器進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，具體內(nèi)容如下：設(shè)計(jì)任務(wù)分析；方案論證；系統(tǒng)設(shè)計(jì)（含局部單元設(shè)計(jì)）；精度估算。四、設(shè)計(jì)要求1.設(shè)計(jì)說明書一份(不少于5000字

2、)；2.時(shí)間：2013年10月26日2013年11月5日2013年11月5日下午答辯交論文；3.參考文獻(xiàn)：自定 目 錄TOC o 1-4 h u HYPERLINK l _Toc27306 （光電儀器設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 PAGEREF _Toc27306 2 HYPERLINK l _Toc26246 一、題目：細(xì)絲直徑測(cè)試儀 PAGEREF _Toc26246 2 HYPERLINK l _Toc3931 二、技術(shù)要求 PAGEREF _Toc3931 2 HYPERLINK l _Toc3091 三、設(shè)計(jì)任務(wù) PAGEREF _Toc3091 2 HYPERLINK l _Toc2804

3、四、設(shè)計(jì)要求 PAGEREF _Toc2804 2 HYPERLINK l _Toc24353 目 錄 PAGEREF _Toc24353 3 HYPERLINK l _Toc8287 摘 要 PAGEREF _Toc8287 3 HYPERLINK l _Toc21190 第一章 引言 PAGEREF _Toc21190 4 HYPERLINK l _Toc2783 第二章 測(cè)量原理與方案論證 PAGEREF _Toc2783 6 HYPERLINK l _Toc8091 2.1 衍射測(cè)徑原理 PAGEREF _Toc8091 6 HYPERLINK l _Toc27012 2.2衍射法測(cè)量

4、效果及結(jié)論 PAGEREF _Toc27012 7 HYPERLINK l _Toc30176 2.3光電轉(zhuǎn)換器前狹縫寬度與測(cè)量步長(zhǎng)的選取 PAGEREF _Toc30176 8 HYPERLINK l _Toc19257 第三章 光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc19257 8 HYPERLINK l _Toc29143 3.1 夫瑯和費(fèi)衍射測(cè)量細(xì)絲直徑的系統(tǒng)原理圖 PAGEREF _Toc29143 8 HYPERLINK l _Toc2095 3.2實(shí)驗(yàn)裝置 PAGEREF _Toc2095 9 HYPERLINK l _Toc27648 第四章 誤差分析 PAGEREF _Toc2

5、7648 10 HYPERLINK l _Toc15284 4.1 工作距離f的標(biāo)定及其精度分析 PAGEREF _Toc15284 10 HYPERLINK l _Toc19474 4.2 夫瑯和費(fèi)衍射法測(cè)細(xì)絲直徑誤差分析 PAGEREF _Toc19474 10 HYPERLINK l _Toc2489 4.3光學(xué)誤差 PAGEREF _Toc2489 10 HYPERLINK l _Toc31978 4.4其它誤差 PAGEREF _Toc31978 11 HYPERLINK l _Toc30102 第五章 結(jié) 論 PAGEREF _Toc30102 11 HYPERLINK l _To

6、c20679 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc20679 11摘 要利用激光衍射的方法對(duì)細(xì)絲直徑進(jìn)行測(cè)量，并提出了基于夫瑯和費(fèi)衍射理論和巴比涅互補(bǔ)原理的激光衍射細(xì)絲直徑動(dòng)態(tài)測(cè)量方法。推導(dǎo)出細(xì)絲直徑的表達(dá)式，設(shè)計(jì)了用激光衍射法測(cè)細(xì)絲直徑的實(shí)驗(yàn)，通過與其他傳統(tǒng)方法比較，對(duì)于直徑越小的細(xì)絲，此方法具有測(cè)量精度高、非接觸、無損傷的優(yōu)點(diǎn)。利用該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)直徑為20100Lm的細(xì)絲進(jìn)行相對(duì)誤差為1%的動(dòng)態(tài)測(cè)量。關(guān)鍵詞：激光衍射測(cè)量 巴比涅互補(bǔ)原理 夫瑯和費(fèi)衍第一章 引言在工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中,經(jīng)常碰到細(xì)絲直徑的測(cè)量問題。傳統(tǒng)的測(cè)量方法往往采用非電測(cè)量,例如細(xì)絲稱重法、游標(biāo)卡尺法等。這些方法一方面精度

7、不高,另一方面測(cè)量工作強(qiáng)度大。隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展,光電技術(shù)在工業(yè)、商業(yè)等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門得到廣泛應(yīng)用,細(xì)絲直徑的測(cè)量也不再局限于非電測(cè)量。一般的光學(xué)測(cè)量細(xì)絲直徑的方法有：光學(xué)成像法、光學(xué)顯微鏡法等，如果采用一般的光學(xué)儀器測(cè)量，由于光的衍射現(xiàn)象，所以被測(cè)細(xì)絲越細(xì)，測(cè)量誤差就越大。而采用光學(xué)衍射測(cè)量法則可以達(dá)到精度高、速度快、非接觸、無損傷、容易實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)測(cè)量。使用方便且易于微機(jī)聯(lián)接實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率。因此，用光學(xué)衍射法測(cè)量細(xì)絲直徑不失為一種有效的方法，且此測(cè)量方法在工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中有重大意義、易于推廣應(yīng)用。 1.1 研究背景和意義絲直徑的測(cè)量一直是測(cè)

8、量界不斷研究的課題。從接觸式測(cè)量到非接觸式測(cè)量、從機(jī)械式測(cè)量到機(jī)-電轉(zhuǎn)換自動(dòng)測(cè)量,細(xì)絲直徑測(cè)量技術(shù)的實(shí)用性及精度不斷提高。由于在很多情況下檢測(cè)的對(duì)象為非剛性細(xì)絲,所以細(xì)絲的非接觸式測(cè)量技術(shù)使用得更為廣泛。線材直徑的在線測(cè)量是普遍的生產(chǎn)需求,例如金屬導(dǎo)線的測(cè)量,紡織線、塑料線的測(cè)量等。目前線材直徑的測(cè)量有光電能量法1、激光束掃描法2_4、激光衍射法5、投影成像法6_7等。各種方法都有各自的適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)。光電能量法受光源和探測(cè)器飄移影響大。激光束掃描法適用于直徑大于1 mm的線材。衍射法適用于直徑小于0.1 mm的線材(如光纖)。對(duì)于尺寸很小（10500um）的各種細(xì)絲、狹縫、微小位移、微小孔

9、等的測(cè)量，直接采用幾何光學(xué)放大成像法或接觸式測(cè)量?jī)x器已無法滿足高精度的測(cè)量要求。原因：（1）若采用光學(xué)放大成像法，由于被測(cè)尺寸很小，光的衍射效應(yīng)加劇，導(dǎo)致測(cè)量誤差增大。（2）若采用各種接觸式測(cè)量法，由于接觸應(yīng)力將使得被測(cè)件產(chǎn)生變形，從而產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差。本項(xiàng)研究旨在解決此類微小尺寸的非接觸、高精度的動(dòng)態(tài)測(cè)量問題。本文介紹一種包括光學(xué)、機(jī)械、CCD(電荷耦合器件)技術(shù)和計(jì)算機(jī)等多門技術(shù)綜合應(yīng)用的細(xì)絲直徑測(cè)量系統(tǒng),利用該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)直徑為20100m的細(xì)絲進(jìn)行相對(duì)誤差為1%的動(dòng)態(tài)測(cè)量。 1.2國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀國(guó)外發(fā)展：社會(huì)的進(jìn)步重要體現(xiàn)就是科技的進(jìn)步，科技進(jìn)步主要體現(xiàn)使用勞動(dòng)工具的進(jìn)步。從18世紀(jì)

10、工業(yè)革命以來，科學(xué)技術(shù)以前所未有的速度在突飛猛進(jìn)的發(fā)展，特別是近50年來，隨著現(xiàn)代化生產(chǎn)和加工技術(shù)的發(fā)展，對(duì)于加工零件的檢測(cè)速度與精度有了更對(duì)于檢測(cè)儀器與設(shè)備速度與精度一直作為檢測(cè)儀器的主要指標(biāo)。英國(guó)Beta AS3系列全新的激光測(cè)徑儀：LD1040-S(單向直徑測(cè)量?jī)x)、LD1040XY-S(雙 向直徑測(cè)量)330.3mm測(cè)徑儀最大可測(cè)直徑值達(dá)100mm0.1m日本生產(chǎn)的 LS-7000 CCD 測(cè)量 LS-7030M0.3mm30mm2m，ETD-05系列激光測(cè)徑儀是一種基于激光掃描測(cè)量原理而設(shè)計(jì)的高精度非接觸式的外徑測(cè)量設(shè)備，儀器采用二維測(cè)量模式，有效消除工件振動(dòng)造成的測(cè)量誤差，特別適合

11、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)測(cè)量，適用于通信電纜、光纜、同軸電纜、漆包線、PVC管、銅管、纖維線等圓形線材的在線監(jiān)測(cè)，也可用于其它各種圓形工作的外側(cè)量。 國(guó)內(nèi)發(fā)展：上海共久電氣有限公司，該公司于 八十年代末與電子工業(yè)部23研究所，安徽大學(xué)，為國(guó)內(nèi)光纖光纜生產(chǎn)開發(fā)了激光外徑測(cè)量?jī)x，該產(chǎn)品是國(guó)內(nèi)最早鑒定，最先走上實(shí)用的機(jī)型。九十年代初為了克服當(dāng)時(shí)激光器價(jià)格昂貴的缺點(diǎn)，利用鹵素?zé)糇鞴庠撮_發(fā)了第二代外徑測(cè)量?jī)x，并大量應(yīng)用于光纖線纜行業(yè)。第三代全數(shù)字式激光測(cè)徑儀于2000年推向市場(chǎng)，不僅應(yīng)用于光纖光纜、電線電纜行業(yè)而且拓展到卷煙、鋁塑管、漆包線、金屬棒、玻璃管、大型管道等行業(yè)。該公司激光測(cè)徑儀性能穩(wěn)定，技術(shù)水平處于國(guó)

12、內(nèi)領(lǐng)先。輝煌測(cè)控公司的前身是四川教學(xué)儀器廠，與成都電子科大教授合作開發(fā)了激光測(cè)徑儀，90年代末教學(xué)儀器廠被輝煌集團(tuán)收購(gòu)，更名為輝煌測(cè)控設(shè)備有限公司，其測(cè)徑儀得到了總集團(tuán)的大力支持，引進(jìn)人才而得到長(zhǎng)促發(fā)展，于2000年以掃描方式開發(fā)細(xì)絲測(cè)量?jī)x和大值徑測(cè)量?jī)x，于2004年開發(fā)透明物體測(cè)量?jī)x，于2006年開發(fā)國(guó)內(nèi)第一臺(tái)真正意義上的全手持激光測(cè)徑儀，此后限于掃描方式的技術(shù)原理已經(jīng)達(dá)到一定極限。如果要提高已經(jīng)達(dá)到了極限，所以高層高瞻遠(yuǎn)矚從德國(guó)KJM公司花巨資購(gòu)買新產(chǎn)品和新技術(shù)，其中包括模具內(nèi)孔測(cè)量?jī)x、專用于超細(xì)線的CCD衍射測(cè)徑儀、等，在市場(chǎng)引起廣泛關(guān)注。AMG公司開發(fā)設(shè)計(jì)人員在此行業(yè)具有15年的從業(yè)歷

13、史，是一家專業(yè)從事研發(fā)、生產(chǎn)激光掃描直徑測(cè)量?jī)x、漆包線、超細(xì)線激光掃描直徑測(cè)量?jī)x等在線檢測(cè)儀器、儀表的高科技企業(yè)，雖然公司歷史只有短短的幾年，但由于產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)起點(diǎn)較高，因此，短短時(shí)間就在行業(yè)內(nèi)有了一定知名度，并有了廣泛的客戶基礎(chǔ)，為測(cè)徑儀行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)帶來了活力。廣州一思通電子儀器生產(chǎn)的ETD-05系列激光測(cè)徑儀，測(cè)量范圍：0.2mm30mm，測(cè)量精度：2mETD-05系列激光測(cè)徑儀是一種基于激光掃描測(cè)量原理而設(shè)計(jì)的高精度非接觸式的外徑測(cè)量設(shè)備，儀器采用二維測(cè)量模式，有效消除工件振動(dòng)造成的測(cè)量誤差，特別適合生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)測(cè)量，適用于通信電纜、光纜、同軸電纜、漆包線、PVC管、銅管、纖維線等圓形線材

14、的在線檢測(cè)，也可用于其它各種圓形工件的外徑測(cè)量社會(huì)的進(jìn)步重要體現(xiàn)就是科技的進(jìn)步，科技進(jìn)步主要體現(xiàn)使用勞動(dòng)工具的進(jìn)步。從18世紀(jì)工業(yè)革命以來，科學(xué)技術(shù)以前所未有的速度在突飛猛進(jìn)的發(fā)展特別是近50年來，隨著現(xiàn)代化生產(chǎn)和加工技術(shù)的發(fā)展，對(duì)于加工零件的檢測(cè)速度與精度有了更對(duì)于檢測(cè)儀器與設(shè)備速度與精度一直作為檢測(cè)儀器的主要指標(biāo)。測(cè)徑儀特別適用于電第二章 測(cè)量原理與方案論證 2.1 衍射測(cè)徑原理 目前，國(guó)內(nèi)比較常用的兩種非接觸測(cè)量方法，一種是基于CCD器件接收光信號(hào)的測(cè)量方法，另一種是激光掃描測(cè)量方法。種方法各有各的優(yōu)勢(shì)以及劣勢(shì)，下面我們來看看激光衍射法。首先由巴比涅原理得知:若有兩個(gè)衍射屏和其中一個(gè)衍射

15、屏的開孔部分與另一衍射屏的不透明部分準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)，反之亦然，則稱這對(duì)衍射屏為互補(bǔ)屏 ,設(shè)和分別表示由和在觀察平面上P點(diǎn)產(chǎn)生的衍射光場(chǎng) 。U（P）表示無衍射屏?xí)rP點(diǎn)的光場(chǎng)由衍射公式可知和可表示為對(duì)衍射屏和開孔部分的積分運(yùn)算，兩個(gè)屏的開孔部分相加恰好等于整個(gè)平面，不存在不透明區(qū)域，所以有 (1) 上式表明，兩個(gè)互補(bǔ)屏在觀察點(diǎn)產(chǎn)生的衍射光場(chǎng)，其復(fù)振幅之和等于光波自由傳播時(shí)在該點(diǎn)的復(fù)振幅，這一結(jié)論稱為巴俾涅原理由于自由光場(chǎng)較容易事先確定，如果已經(jīng)求得某一孔徑的衍射場(chǎng)，則可應(yīng)用巴比涅互補(bǔ)原理求得其互補(bǔ)場(chǎng)的衍射屏。例如，可以由單縫衍射場(chǎng)直接導(dǎo)出細(xì)絲衍射場(chǎng)；由圓孔衍射場(chǎng)直接導(dǎo)出圓屏衍射場(chǎng)，應(yīng)用巴比涅原理討論互補(bǔ)

16、屏的夫瑯和費(fèi)衍射十分方便。采用單色平面波垂直照明，經(jīng)透鏡聚焦在其后焦面，自由光場(chǎng)的夫瑯和費(fèi)衍射正比于（會(huì)聚點(diǎn)的光場(chǎng)）。對(duì)于軸外點(diǎn)，有，根據(jù)巴比涅原理，此時(shí)兩個(gè)互補(bǔ)屏在后焦面上的夫瑯和費(fèi)衍射場(chǎng)的關(guān)系是: (P為軸外點(diǎn)) (2)進(jìn)而可知其光強(qiáng) I的分布關(guān)系為 （P為軸外點(diǎn)） (3)結(jié)論是：對(duì)于互補(bǔ)屏產(chǎn)生的夫瑯和費(fèi)衍射分布，除軸上點(diǎn)以外，強(qiáng)度分布完全相同；在每一軸外點(diǎn)互補(bǔ)屏產(chǎn)生的光場(chǎng)復(fù)振幅分布相位相差。圖 2 是利用夫瑯和費(fèi)衍射測(cè)量細(xì)絲直徑的原理圖，可將被測(cè)細(xì)絲看成單縫，利用單縫衍射公式計(jì)算細(xì)絲直徑d，則根據(jù) dsin=，有: (4) 式中：xk為k級(jí)暗條紋的位置；f為光波波長(zhǎng)；為透鏡焦距。 圖2

17、衍射圖2.2衍射法測(cè)量效果及結(jié)論在光的相干性較好的條件下，細(xì)絲的直徑越小，光的衍射法測(cè)量結(jié)果誤差就越當(dāng)然，這種測(cè)量方法也有它的局限性! 首先它只能用于測(cè)量很細(xì)的線徑，一般在0.5mm 以下而且要求測(cè)量誤差小，精度較高的場(chǎng)合。其次它需要相干性好,亮度高的光源。盡管如此，衍射法測(cè)量細(xì)絲直徑仍不失為一種有效的方法，它可以應(yīng)用在在線加工中，測(cè)量結(jié)果可直接控制生產(chǎn)線，使細(xì)絲的直徑受到自動(dòng)控制。2.3光電轉(zhuǎn)換器前狹縫寬度與測(cè)量步長(zhǎng)的選取 實(shí)驗(yàn)中首先發(fā)現(xiàn),光電轉(zhuǎn)換器前的狹縫寬度的選取對(duì)測(cè)量的結(jié)果影響極大。在工作距離一定的情況下,衍射用的細(xì)絲越粗,衍射條紋越密,每一個(gè)條紋集中的光能越大;反之,衍射用的細(xì)絲越細(xì)

18、,衍射條紋會(huì)越疏,每一個(gè)條紋集中的光能越小。對(duì)較粗的絲產(chǎn)生的比較密集的條紋分布,當(dāng)所取狹縫寬度過大時(shí),就不能保證較高的光強(qiáng)變化分辨率。而對(duì)較細(xì)的絲產(chǎn)生的比較稀疏的條紋分布,當(dāng)所取的狹縫寬度過小時(shí),進(jìn)入狹縫的光能量太低,不足以引起光電探測(cè)器的明顯響應(yīng),也不能得到分辨率高的光強(qiáng)分布。由以上分析可知,對(duì)于粗細(xì)不同的細(xì)絲,所選取的狹縫寬度和采集步長(zhǎng)應(yīng)不同;絲越粗,選取的狹縫寬度和采集步長(zhǎng)應(yīng)越??；絲越細(xì),選取的狹縫寬度和采集步長(zhǎng)應(yīng)越大。對(duì)具體的某一根細(xì)絲,應(yīng)由實(shí)驗(yàn)來確定最佳的狹縫寬度和采樣步長(zhǎng)。光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1 夫瑯和費(fèi)衍射測(cè)量細(xì)絲直徑的系統(tǒng)原理圖 圖 3是利用夫瑯和費(fèi)衍射測(cè)量細(xì)絲直徑的系統(tǒng)原理圖，可

19、將被測(cè)細(xì)絲看成單縫，利用單縫衍射公式和圖2巴比涅互補(bǔ)原理計(jì)算細(xì)絲直徑d。則根據(jù)形成暗紋（I= 0）的條件為: dsin=，有: I=I0sin（dsin/）dsin/2 （5）其中K=1，2，。當(dāng) 很?。?f足夠大）時(shí)，sintg=XK/f，得到 d=Kf/XK=f/S （6）上式為衍射測(cè)量基本公式。式中 d被測(cè)細(xì)絲直徑；K衍射圖樣的暗紋級(jí)數(shù)；單色光波長(zhǎng)；f為成像物鏡焦距；衍射角，即被測(cè)細(xì)絲到第 K 級(jí)暗紋的連線和光線主軸的交角；XK第 K 級(jí)暗紋到光軸的距離；S暗紋間距，S=XK/K，而且各級(jí)暗紋間距是相等的。對(duì)式（6）全微分，得 d=fS+Sf+fS2S （7）其中，波長(zhǎng)誤差 極小，可忽

20、略不計(jì)。焦距誤差 f屬系統(tǒng)誤差，利用標(biāo)準(zhǔn)量針對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定可消除其影響。因此，測(cè)量誤差主要源于 S。由此可見，測(cè)量直徑 d的關(guān)鍵是測(cè)量 S。 圖3 系統(tǒng)衍射圖3.2實(shí)驗(yàn)裝置 本實(shí)驗(yàn)中衍射光強(qiáng)的測(cè)量采用的是GSZF-型衍射光強(qiáng)自動(dòng)記錄儀。主要由以下幾個(gè)部分組成:(1)光電探測(cè)器;(2)CCD攝像機(jī)和放大電路;(3)A/D轉(zhuǎn)換電路;(4)利用MATIJAB語(yǔ)言進(jìn)行工程計(jì)算、數(shù)值分析和圖像處理這樣實(shí)驗(yàn)將變得非常容易。(5)光柵尺,用于給光電探測(cè)器定位。并且還采用標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具有一般機(jī)械的支撐件，導(dǎo)軌，微調(diào)裝置。根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求對(duì)機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)方式、力和能量的傳遞方式、各個(gè)零件的材料和

21、形狀尺寸、潤(rùn)滑方法等進(jìn)行構(gòu)思、分析和計(jì)算并將其轉(zhuǎn)化為具體的描述以作為制造依據(jù)的工作過程。將以上光、電、機(jī)、算的原理、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和零部件結(jié)合在一起，使它們組合成一個(gè)整體，來完成任務(wù)要求。第四章 誤差分析4.1 工作距離f的標(biāo)定及其精度分析 要利用式(6)求得細(xì)絲直徑d,就必須先測(cè)得工作距離f。f的標(biāo)定方法有多種。作者提出一種簡(jiǎn)單易行的標(biāo)定方法。由式(6)可得 (7)可見,只要用一根直徑d為已知的細(xì)絲,讓該細(xì)絲產(chǎn)生夫瑯和費(fèi)衍射,測(cè)得和,就可確定工作距離D。這種方法不需增加任何儀器,且具有較高的精度。將所有數(shù)據(jù)代入式(7)得以后測(cè)量中保持該值不變。據(jù)式(6)可得標(biāo)定的相對(duì)誤差為: (8)其中和兩項(xiàng)可以

22、忽略,是測(cè)量的步長(zhǎng),為0.1 mm,取可分辨的最高級(jí)次極小的位置,可取50-80mm,這樣項(xiàng)一般在0.13%0.20%;$d取千分尺的最小分度值的一半,即5m,為0.092 mm,這樣=5.4%。由此可見,標(biāo)定D的誤差主要來自標(biāo)準(zhǔn)細(xì)絲直徑的誤差。如用精度更高的標(biāo)準(zhǔn)細(xì)絲,能進(jìn)一步減小該誤。4.2 夫瑯和費(fèi)衍射法測(cè)細(xì)絲直徑誤差分析測(cè)量前,先對(duì)影響測(cè)量精度的誤差因素進(jìn)行分析,由此來確定最佳實(shí)驗(yàn)條件。根據(jù)式(2)可得用夫瑯和費(fèi)衍射法測(cè)量細(xì)絲直徑的相對(duì)誤差為： (9)該式中前3項(xiàng)的取值范圍如上所述,而f/f值又主要來源于標(biāo)準(zhǔn)細(xì)絲直徑的誤差。故總的看來,用夫瑯和費(fèi)衍射法測(cè)量細(xì)絲直徑的的相對(duì)誤差主要來自于標(biāo)定f值的誤差和的誤差?？梢钥闯?(即測(cè)量的步長(zhǎng))取得越小,取得越大,則測(cè)量的相對(duì)誤差會(huì)越小。所以,測(cè)量時(shí)應(yīng)盡可能選用小的測(cè)量步長(zhǎng)和衍射級(jí)次高的條紋。4.3光學(xué)誤差 主要是指影響影像幾何精度的 CCD攝像機(jī)的光學(xué)鏡頭所產(chǎn)生的鏡頭畸變