光电自准直仪研究现状与展望

一、引 言

自准直仪是利用光学自准直原理，用于小角度测量的重要测量仪器。由于它具有较高的准确度和测量分辨力，因而被广泛应用于精密的测量工作中，如：在角度测量、平板的平面度测量、轴系的角晃动测量、导轨的直线度测量等方面自准直仪发挥着重要的作用。

然而，传统自准直仪测量准确度的提高和测量范围的增大受许多因素的限制 :首先，由于测角公式的近似所带来的原理误差以及光学系统的畸变均限制了视场范围。其次，由于人眼瞄准和读数会产生瞄准误差及估读误差[1 ] 。另外，使用机械机构实现对反射像的跟踪，存在着跟踪频响及测角精度低的缺点，且结构复杂。

随着科学技术的不断发展，对自准直仪也提出更高的精度要求，并实现高速动态测量， 所以自准直仪的数字化是势在必行，而寻找一种合适的光电探测器件是首要任务。

近年来，人们开始进行各种光电探测器用于自准直仪的探索性研究工作，并取得了很多成果。仪器的分辨力，测角精度以及在动态测量方面都有了不同程度的进展。目前用于自准直仪的光电转换器件主要有以下几种 :面阵 CCD、线阵 CCD、四象限光电探测器，PSD 等。

二、国际动态

目前，国际上能生产光电自准直仪的国家主要有英国、德国、美国、日本等。而据作者所能查阅到的资料，推向市场的光电自准直仪中精度最高的要算德国 MOLL ER 公司生产的 ELCOMA THR 和ELCOMA T 3000。这两种型号的光电自准直仪均采用高分辨力的线阵 CCD 作为光电探测器。国际上比较有代表性的光电自准直仪产品及主要技术指

标见表 1。

二十世纪八十年代至九十年代中期，国内许多用户引进较多的是 TA80 光电自准值仪。到了本世纪初，由于ELCOMA T 3000的性价比较高，许多单位已引进该型号的产品。

三、国内动态

我国光电自准直仪的研制工作起步于 70 年代，最早研制成功的光电自准直仪是北京计量仪器厂与天津大学精密仪器系联手，于 70 年代末推出的 702型光电自准直仪，该类型的光电自准直仪共生产了50 台投放国内市场，但目前该型号的自准直仪已基本被淘汰。该仪器为单坐标测量，转动测量头可测另一坐标。

80 年代以后，天津大学精密仪器系与北京计量仪器厂合作，在国家技术监督局的资助下，先后研制成功 C24 型光栅数字自准直仪、LDA803 型自跟踪双轴光电自准直仪。

......

 点此下载全文内容：光电自准直仪研究现状与展望.PDF（90.1K）