影像測量儀是近十年來發(fā)展為快速的幾何光學(xué)測量儀器,它是一種基于光學(xué)投影原理,結(jié)合應(yīng)用現(xiàn)代光電技術(shù)和計(jì)算機(jī)處理技術(shù),完成對試件邊緣輪廓進(jìn)行瞄準(zhǔn)來實(shí)現(xiàn)長度尺寸測量的二維平面坐標(biāo)位置測量儀。應(yīng)用于工廠現(xiàn)場測量的影像測量儀,通常其分辨力為0.001mm,測量不確定度一般為(3+L/200)μm左右,其中L為測量長度(mm),應(yīng)用于精密計(jì)量、量值傳遞等高精度測量領(lǐng)域的影像測量儀,測量不確定度一般優(yōu)于(1.0+L/300)μm。

在影像測量儀上的測量均是單軸或二維平面坐標(biāo)的測量,測量時(shí)先對焦,后對準(zhǔn),再讀數(shù)(計(jì)數(shù)),后計(jì)算處理。讀數(shù)來自于標(biāo)尺即光柵系統(tǒng),對焦對準(zhǔn)依靠顯微鏡光學(xué)系統(tǒng),還有一個(gè)直接影響測量效果和精度的照明光源,因?yàn)?基于影像方法測量的儀器,如果被測件不能被有效正確的照明,則測量的結(jié)果顯然要偏離其真實(shí)尺寸。除前述因素外,環(huán)境條件也是制約測量精度不可忽視的因素。基于上述分析,可以歸納出以下幾個(gè)方面的誤差來源:

1)光柵計(jì)數(shù)尺的誤差;

2)工作臺(tái)移動(dòng)時(shí)存在的直線度、角擺帶來的誤差;

3)工作臺(tái)兩測量軸垂直度帶了的誤差;

4)顯微鏡光軸與工作臺(tái)面不垂直帶了的誤差;

5)測量室溫度帶來的誤差;

6)光源照明條件的變化帶來的對焦和對準(zhǔn)誤差。

在這幾種因素中,前四項(xiàng)誤差,是硬件誤差,在儀器制造過程中已經(jīng)形成并固定下來,一般無法改變;溫度影響帶來的誤差,通過控制測量室的溫度和等溫過程來減小其影響。

后一項(xiàng)則常被忽視,而在實(shí)際測量中,當(dāng)光源照明條件改變時(shí),直接影響被測工件的照明效果和影像質(zhì)量,主要是因?yàn)?a href='/OPTIVgaoduanjinkouyi.shtml' class='keys' title='點(diǎn)擊查看關(guān)于影像測量儀的相關(guān)信息' target='_blank'>影像測量儀的圖像是通過CCD接收,盡管CCD具有自動(dòng)調(diào)節(jié)增益的功能,但當(dāng)亮度過大時(shí)即失去調(diào)節(jié)功能,導(dǎo)致被測工件影像在縮小,當(dāng)亮度過低時(shí),工件影像反而變大。

這種影響,對于測量具有重復(fù)圖形結(jié)構(gòu)之間的間距時(shí),只要整個(gè)測量過程中照明條件保持不變,其影響可以忽略,因?yàn)槊總€(gè)重復(fù)圖形結(jié)構(gòu)都同時(shí)在變大或變小,間距的測量計(jì)算直接消除了影像變形的影響,如測量玻璃尺寸、網(wǎng)格板刻線間距;除了這種特殊情形外,如測量圓的直徑、工件的長度和寬度,都將帶來明顯的誤差。