長(zhǎng)測(cè)量計(jì)量檢定培訓(xùn)教材__角計(jì)量和測(cè)量技術(shù)

1、會(huì)計(jì)學(xué)1長(zhǎng)測(cè)量計(jì)量檢定培訓(xùn)教材長(zhǎng)測(cè)量計(jì)量檢定培訓(xùn)教材_角計(jì)量和測(cè)角計(jì)量和測(cè)量技術(shù)量技術(shù)角度計(jì)量的奠基角度計(jì)量的奠基 古代中國(guó)只有角度測(cè)量，不存在角度計(jì)量。古代中國(guó)只有角度測(cè)量，不存在角度計(jì)量。古人一般情況下是用子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、古人一般情況下是用子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥這十二個(gè)地支來(lái)表示亥這十二個(gè)地支來(lái)表示12個(gè)地平方位個(gè)地平方位 ，如圖如圖1。在要求更細(xì)致一些的情況下，古人采用的是在十二地支之外又加上了十在要求更細(xì)致一些的情況下，古人采用的是在十二地支之外又加上了十干中的甲、乙、丙、丁、庚、辛、壬、癸和八卦中的乾、坤、艮干中的甲、乙、丙、丁、庚

2、、辛、壬、癸和八卦中的乾、坤、艮gn 、巽巽xn，組成二十四個(gè)特定名稱，用以表示方位，組成二十四個(gè)特定名稱，用以表示方位 ，圖，圖2。圖圖1 十二支方位表示法十二支方位表示法 圖圖2 二十四支方位表示法二十四支方位表示法 不管是十二地支方位表示法，還是二十四支方位表示法，它不管是十二地支方位表示法，還是二十四支方位表示法，它們的每一個(gè)特定名稱表示的都是一個(gè)特定的區(qū)域，區(qū)域之內(nèi)沒有們的每一個(gè)特定名稱表示的都是一個(gè)特定的區(qū)域，區(qū)域之內(nèi)沒有進(jìn)一步的細(xì)分。所以，用這種方法表示的角度是不連續(xù)的。更重進(jìn)一步的細(xì)分。所以，用這種方法表示的角度是不連續(xù)的。更重要的是，它們都是只具有特定用途的角度體系，只能用于

3、表示地要的是，它們都是只具有特定用途的角度體系，只能用于表示地平方位，不能任意用到其他需要進(jìn)行角度測(cè)量的場(chǎng)合。因此，由平方位，不能任意用到其他需要進(jìn)行角度測(cè)量的場(chǎng)合。因此，由這種體系不能發(fā)展出角度計(jì)量來(lái)。這種體系不能發(fā)展出角度計(jì)量來(lái)。 在一些工程制作所需的技術(shù)規(guī)范中，古人則采用規(guī)定特定的角在一些工程制作所需的技術(shù)規(guī)范中，古人則采用規(guī)定特定的角的辦法。的辦法。 例如例如考工記考工記車人之事車人之事中就規(guī)定了這樣一套特定的角度：中就規(guī)定了這樣一套特定的角度：車人之事，半矩謂之宣，一宣有半謂之欘車人之事，半矩謂之宣，一宣有半謂之欘zh ，一欘有半謂之，一欘有半謂之柯，一柯有半謂之磬折?？?，一柯有半謂

4、之磬折。 矩是直角，因此這套角度如果用現(xiàn)行矩是直角，因此這套角度如果用現(xiàn)行360分度體系表示，則分度體系表示，則一矩一矩 90 一宣一宣 90 12 45 一欘一欘 45 45 12 6730 一柯一柯 6730 673012 10115 一磬折一磬折 10115 10115 12 1515230 超出這套體系之外的角度，古人也不得不另做規(guī)定超出這套體系之外的角度，古人也不得不另做規(guī)定 在古代中國(guó)，與現(xiàn)行在古代中國(guó)，與現(xiàn)行360分度體系最為接近的是古人在進(jìn)行天文分度體系最為接近的是古人在進(jìn)行天文觀測(cè)時(shí)，所采用的分天體圓周為觀測(cè)時(shí)，所采用的分天體圓周為365 1/4度的分度體系。這種分度體系度的

5、分度體系。這種分度體系的產(chǎn)生，是由于古人在進(jìn)行天文觀測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)，太陽(yáng)每的產(chǎn)生，是由于古人在進(jìn)行天文觀測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)，太陽(yáng)每365 1/4日在恒星日在恒星背景上繞天球一周，這啟發(fā)他們想到，若分天周為背景上繞天球一周，這啟發(fā)他們想到，若分天周為365 1/4度，則太陽(yáng)度，則太陽(yáng)每天在天球背景上運(yùn)行一度，據(jù)此可以很方便地確定一年四季太陽(yáng)的每天在天球背景上運(yùn)行一度，據(jù)此可以很方便地確定一年四季太陽(yáng)的空間方位。古人把這種分度方法應(yīng)用到天文儀器上，運(yùn)用比例對(duì)應(yīng)測(cè)空間方位。古人把這種分度方法應(yīng)用到天文儀器上，運(yùn)用比例對(duì)應(yīng)測(cè)量思想測(cè)定天體的空間方位，從而為我們留下了大量定量化了的天文量思想測(cè)定天體的空間方位，從而為我

6、們留下了大量定量化了的天文觀測(cè)資料。觀測(cè)資料。 我們?cè)谟懻摴湃说奶煳挠^測(cè)結(jié)果時(shí)，盡管可以直接把他們的記錄視我們?cè)谟懻摴湃说奶煳挠^測(cè)結(jié)果時(shí)，盡管可以直接把他們的記錄視同角度，但由這種分度體系本身，卻是不可能演變出角度計(jì)量來(lái)的。同角度，但由這種分度體系本身，卻是不可能演變出角度計(jì)量來(lái)的。 傳教士帶來(lái)的角度概念，打破了這種局面，為角度計(jì)量在中國(guó)的傳教士帶來(lái)的角度概念，打破了這種局面，為角度計(jì)量在中國(guó)的誕產(chǎn)生奠定了基礎(chǔ)。這其中，利瑪竇（誕產(chǎn)生奠定了基礎(chǔ)。這其中，利瑪竇（Matthieu Ricci，15521610）發(fā)揮了很大作用。發(fā)揮了很大作用。利瑪竇為了能夠順利地在華進(jìn)行傳教活動(dòng)，采取了一套以科技

7、開路利瑪竇為了能夠順利地在華進(jìn)行傳教活動(dòng)，采取了一套以科技開路的辦法，通過向中國(guó)知識(shí)分子展示自己所掌握的科技知識(shí)，博取中國(guó)人的辦法，通過向中國(guó)知識(shí)分子展示自己所掌握的科技知識(shí)，博取中國(guó)人的好感。他在展示這些知識(shí)的同時(shí)，還和一些中國(guó)士大夫合作翻譯了一的好感。他在展示這些知識(shí)的同時(shí)，還和一些中國(guó)士大夫合作翻譯了一批科學(xué)書籍，傳播了令當(dāng)時(shí)的中國(guó)人耳目一新的西方古典科學(xué)。在這些批科學(xué)書籍，傳播了令當(dāng)時(shí)的中國(guó)人耳目一新的西方古典科學(xué)。在這些書籍中，最為重要的是他和徐光啟合作翻譯的書籍中，最為重要的是他和徐光啟合作翻譯的幾何原本幾何原本一書。一書。幾幾何原本何原本是西方數(shù)學(xué)經(jīng)典，其作者是古希臘著名數(shù)學(xué)家歐

8、幾里德。該書是西方數(shù)學(xué)經(jīng)典，其作者是古希臘著名數(shù)學(xué)家歐幾里德。該書是公認(rèn)的公理化著作的代表，它從一些必要的定義、公設(shè)、公理出發(fā)，是公認(rèn)的公理化著作的代表，它從一些必要的定義、公設(shè)、公理出發(fā)，以演繹推理的方法，把已有的古希臘幾何知識(shí)組合成了一個(gè)嚴(yán)密的數(shù)學(xué)以演繹推理的方法，把已有的古希臘幾何知識(shí)組合成了一個(gè)嚴(yán)密的數(shù)學(xué)體系。體系。幾何原本幾何原本所運(yùn)用的證明方法，一直到所運(yùn)用的證明方法，一直到17世紀(jì)末，都被人們奉世紀(jì)末，都被人們奉為科學(xué)證明的典范。利瑪竇來(lái)華時(shí)，將這樣一部科學(xué)名著攜帶到了中國(guó)，為科學(xué)證明的典范。利瑪竇來(lái)華時(shí)，將這樣一部科學(xué)名著攜帶到了中國(guó)，并由他口述，徐光啟筆譯，將該書的前六卷介紹

9、給了中國(guó)的知識(shí)界。并由他口述，徐光啟筆譯，將該書的前六卷介紹給了中國(guó)的知識(shí)界。就計(jì)量史而言，。就計(jì)量史而言，幾何原本幾何原本對(duì)中國(guó)角度計(jì)量的建立起到了奠基的作對(duì)中國(guó)角度計(jì)量的建立起到了奠基的作用。它給出了角的一般定義，描述了角的分類及各種情況、角的表示方用。它給出了角的一般定義，描述了角的分類及各種情況、角的表示方法，以及如何對(duì)角與角進(jìn)行比較。這對(duì)于角度概念的建立是非常重要的。法，以及如何對(duì)角與角進(jìn)行比較。這對(duì)于角度概念的建立是非常重要的。因?yàn)槿绻麤]有普適的角度概念，角度計(jì)量就無(wú)從談起。因?yàn)槿绻麤]有普適的角度概念，角度計(jì)量就無(wú)從談起。 通過利瑪竇的傳播，我們接受了通過利瑪竇的傳播，我們接受了3

10、60圓心角分度體系，圓心角分度體系，從而有了表示角度大小的單位劃分：有了比較就能進(jìn)行從而有了表示角度大小的單位劃分：有了比較就能進(jìn)行測(cè)量，有了統(tǒng)一的單位制度，這種測(cè)量就能發(fā)展成為計(jì)量。測(cè)量，有了統(tǒng)一的單位制度，這種測(cè)量就能發(fā)展成為計(jì)量。 第一節(jié)第一節(jié) 角度單位與國(guó)家檢定系統(tǒng)角度單位與國(guó)家檢定系統(tǒng) 角度是一種重要的物理量。角度計(jì)量是幾何量計(jì)量的重要組成部分。角度是一種重要的物理量。角度計(jì)量是幾何量計(jì)量的重要組成部分。平面角按平面所在的空間位置可分為：平面角按平面所在的空間位置可分為：在水平面內(nèi)的水平角在水平面內(nèi)的水平角(或稱方位角或稱方位角)，在垂直面內(nèi)的垂直角在垂直面內(nèi)的垂直角(或傾斜角或傾斜

11、角)，空間角是水平角和垂直角的合成；，空間角是水平角和垂直角的合成；按量程可分為：按量程可分為：圓周分度角和小角度；圓周分度角和小角度；按標(biāo)稱值可分：按標(biāo)稱值可分：為定角和任意角；為定角和任意角；按組成單元可分為：按組成單元可分為：線角度和面角度；線角度和面角度；按形成方式可分為：按形成方式可分為：固定角和動(dòng)態(tài)角，固定角是指加工或裝配成的零組件固定角和動(dòng)態(tài)角，固定角是指加工或裝配成的零組件角度，儀器轉(zhuǎn)動(dòng)后恢復(fù)至靜態(tài)時(shí)的角位置等，動(dòng)態(tài)角是指物體或系統(tǒng)在運(yùn)角度，儀器轉(zhuǎn)動(dòng)后恢復(fù)至靜態(tài)時(shí)的角位置等，動(dòng)態(tài)角是指物體或系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過程中的角度，如衛(wèi)星軌道對(duì)地球赤道面的夾角，精密設(shè)備主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)動(dòng)過程中的角度，

12、如衛(wèi)星軌道對(duì)地球赤道面的夾角，精密設(shè)備主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的軸線角漂移，測(cè)角設(shè)備在一定角速度和角加速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，輸出的實(shí)時(shí)角的軸線角漂移，測(cè)角設(shè)備在一定角速度和角加速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，輸出的實(shí)時(shí)角度信號(hào)等。度信號(hào)等。對(duì)一些特定角，往往賦予專門名稱，對(duì)一些特定角，往往賦予專門名稱，如基面、軸線或準(zhǔn)線相互間夾角為如基面、軸線或準(zhǔn)線相互間夾角為0或或180時(shí)稱為平行度，時(shí)稱為平行度，90或或270時(shí)稱為垂直度；時(shí)稱為垂直度；角度量在應(yīng)用時(shí)還往角度量在應(yīng)用時(shí)還往往引入特定的參考基準(zhǔn)，所指的角度是對(duì)參考基準(zhǔn)的夾角，如：水平度是往引入特定的參考基準(zhǔn)，所指的角度是對(duì)參考基準(zhǔn)的夾角，如：水平度是以大地水平面或鉛垂線為參考的傾斜角

13、；天文方位角是以天文北為參考的以大地水平面或鉛垂線為參考的傾斜角；天文方位角是以天文北為參考的水平角；經(jīng)、緯度是以通過格林尼治天文臺(tái)的子午線和赤道面為參考的水水平角；經(jīng)、緯度是以通過格林尼治天文臺(tái)的子午線和赤道面為參考的水平角和垂直角。平角和垂直角。一、一、 角度計(jì)量單位角度計(jì)量單位1.弧度制弧度制 在一個(gè)圓內(nèi)，兩條半徑間的夾角，在圓周上所截取的弧長(zhǎng)恰好等于半徑的長(zhǎng)在一個(gè)圓內(nèi)，兩條半徑間的夾角，在圓周上所截取的弧長(zhǎng)恰好等于半徑的長(zhǎng)度時(shí)，它所對(duì)應(yīng)的角稱為一弧度，一弧度過去也稱一弳。用弧長(zhǎng)作單位來(lái)量度時(shí)，它所對(duì)應(yīng)的角稱為一弧度，一弧度過去也稱一弳。用弧長(zhǎng)作單位來(lái)量角的單位制度，叫弧度制。角的單位制

14、度，叫弧度制。 在長(zhǎng)度測(cè)量中對(duì)垂直度位置的偏差和水平位置的偏差等通常以線值單位表示在長(zhǎng)度測(cè)量中對(duì)垂直度位置的偏差和水平位置的偏差等通常以線值單位表示角度偏差，例如，垂直度在角度偏差，例如，垂直度在100mm偏差為偏差為5m，可用，可用5 m100mm 表示。表示。2.六十進(jìn)制六十進(jìn)制 六十進(jìn)制又稱秒角度制。將整個(gè)圓周分成六十進(jìn)制又稱秒角度制。將整個(gè)圓周分成360等份時(shí)，每一等份弧長(zhǎng)所對(duì)等份時(shí)，每一等份弧長(zhǎng)所對(duì)應(yīng)的圓心角，叫一應(yīng)的圓心角，叫一“度度”，記作，記作1，再將一度的弧長(zhǎng)分為，再將一度的弧長(zhǎng)分為60等份，每一等份等份，每一等份弧弧所對(duì)應(yīng)的圓心角稱為所對(duì)應(yīng)的圓心角稱為 l“分分”，記作，記

15、作1。同樣。同樣1分弧長(zhǎng)分成分弧長(zhǎng)分成60等份，每一等份等份，每一等份稱作稱作1“秒秒”，記作，記作1。因此，一圓周所對(duì)應(yīng)的圓心角等于。因此，一圓周所對(duì)應(yīng)的圓心角等于36021 600129 600。 秒是六十分制的最小單位，小于一秒時(shí)，習(xí)慣按十進(jìn)制計(jì)算。例如十分之秒是六十分制的最小單位，小于一秒時(shí)，習(xí)慣按十進(jìn)制計(jì)算。例如十分之五秒，寫作五秒，寫作0.5。對(duì)于不滿一度的分度值，也可按十進(jìn)制計(jì)算，例如。對(duì)于不滿一度的分度值，也可按十進(jìn)制計(jì)算，例如30可寫作可寫作0.5。3.百進(jìn)制百進(jìn)制在在18世紀(jì)末，法國(guó)數(shù)學(xué)家和力學(xué)家拉格朗日提出了世紀(jì)末，法國(guó)數(shù)學(xué)家和力學(xué)家拉格朗日提出了“百進(jìn)位制百進(jìn)位制”的系

16、統(tǒng)，的系統(tǒng)，又稱新度，百進(jìn)位制的基本單元是直角，直角因其特殊優(yōu)點(diǎn)及自檢方便，又稱新度，百進(jìn)位制的基本單元是直角，直角因其特殊優(yōu)點(diǎn)及自檢方便，在任何系統(tǒng)中，都占有重要地位。百分制角度單位是將整圓分成四個(gè)直在任何系統(tǒng)中，都占有重要地位。百分制角度單位是將整圓分成四個(gè)直角，每個(gè)直角又分成角，每個(gè)直角又分成100等等 份，每份記為份，每份記為g， 分成分成100等份，每份記為等份，每份記為c，1c又分成又分成100等份，每份記為等份，每份記為c，即一圓周角即一圓周角400g=40 000c4 000 000cc。g1g14.密位密位 密位的寫法如下：密位的寫法如下：6000密位寫作密位寫作6000；6

17、00密位寫作密位寫作0600；60密位寫作密位寫作0060；6密位寫作密位寫作0006；0.6密位寫作密位寫作00006；3254密位寫作密位寫作3254密位是軍用光學(xué)儀器的一種角度計(jì)量單位。目前世界各國(guó)定義密位的方法有密位是軍用光學(xué)儀器的一種角度計(jì)量單位。目前世界各國(guó)定義密位的方法有兩種，一是將圓周分為兩種，一是將圓周分為6000等分，每一分即為等分，每一分即為1密位，相當(dāng)于六十進(jìn)制的密位，相當(dāng)于六十進(jìn)制的336“；另外一種；另外一種將圓周分為將圓周分為6400等分，每一分即為等分，每一分即為1密位，相當(dāng)于六十進(jìn)密位，相當(dāng)于六十進(jìn)制的制的322.5“5.角度單位制的換算角度單位制的換算二、平

18、面角計(jì)量器具國(guó)家計(jì)量檢定系統(tǒng)二、平面角計(jì)量器具國(guó)家計(jì)量檢定系統(tǒng) 國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局批準(zhǔn)國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局批準(zhǔn)JJG 20572006：平面角計(jì)量器具檢定系統(tǒng)；：平面角計(jì)量器具檢定系統(tǒng)；它規(guī)定了平面角單位國(guó)家基準(zhǔn)由它規(guī)定了平面角單位國(guó)家基準(zhǔn)由面角度、線角度和小角度面角度、線角度和小角度等三部分等三部分組成。組成。 規(guī)定了具體的傳遞途徑，使角度量的傳遞法制化、科學(xué)化、系列化，規(guī)定了具體的傳遞途徑，使角度量的傳遞法制化、科學(xué)化、系列化，也為角度計(jì)量技術(shù)的發(fā)展和測(cè)角設(shè)備的研制起到了推動(dòng)和指導(dǎo)作用。也為角度計(jì)量技術(shù)的發(fā)展和測(cè)角設(shè)備的研制起到了推動(dòng)和指導(dǎo)作用。“面角度面角度”是指由是指由“面面”組成的角度，組成的

19、角度，“面面”主要是指平面，如多齒工作主要是指平面，如多齒工作臺(tái)、多面棱體角度塊、角度規(guī)等，但也可以是球面或曲面，如鋼臺(tái)、多面棱體角度塊、角度規(guī)等，但也可以是球面或曲面，如鋼球分度臺(tái)、圓弧齒分度臺(tái)、圓柱形刻槽式容柵等，因此球分度臺(tái)、圓弧齒分度臺(tái)、圓柱形刻槽式容柵等，因此“面角度面角度”是是“由平面或曲面組成的角度由平面或曲面組成的角度”，面角度國(guó)家基準(zhǔn)是，面角度國(guó)家基準(zhǔn)是“精密測(cè)角裝置基準(zhǔn)精密測(cè)角裝置基準(zhǔn)”：由整分度及非整分度精密多齒分度臺(tái)、光電自準(zhǔn)直儀及與副基準(zhǔn)比對(duì)由整分度及非整分度精密多齒分度臺(tái)、光電自準(zhǔn)直儀及與副基準(zhǔn)比對(duì)用的小型多齒分度臺(tái)組成。用的小型多齒分度臺(tái)組成。 面角度計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具

20、共分為六等面角度計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具共分為六等 一等標(biāo)準(zhǔn)為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)角儀或測(cè)角裝置，以及標(biāo)準(zhǔn)整度或非整度多面棱體。一等標(biāo)準(zhǔn)為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)角儀或測(cè)角裝置，以及標(biāo)準(zhǔn)整度或非整度多面棱體。其量限范圍為其量限范圍為360。分度間隔測(cè)量不確定度。分度間隔測(cè)量不確定度(消除分度的系統(tǒng)不確定消除分度的系統(tǒng)不確定度，置信因子為度，置信因子為3，以下同）為，以下同）為50 . 0 二等二等標(biāo)準(zhǔn)包括：標(biāo)準(zhǔn)非整度多面棱體，標(biāo)準(zhǔn)整度多面棱體，標(biāo)準(zhǔn)包括：標(biāo)準(zhǔn)非整度多面棱體，標(biāo)準(zhǔn)整度多面棱體，標(biāo)準(zhǔn)測(cè)角儀或測(cè)角裝置，量限范圍為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)角儀或測(cè)角裝置，量限范圍為360，測(cè)量不確定度為，測(cè)量不確定度為0.2 三等三等標(biāo)準(zhǔn)包括：標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)緯儀檢定裝置、

21、標(biāo)準(zhǔn)測(cè)角儀或測(cè)角裝置、標(biāo)準(zhǔn)包括：標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)緯儀檢定裝置、標(biāo)準(zhǔn)測(cè)角儀或測(cè)角裝置、標(biāo)準(zhǔn)整度多面棱體和標(biāo)準(zhǔn)非整度多面陵體，其量限范圍為標(biāo)準(zhǔn)整度多面棱體和標(biāo)準(zhǔn)非整度多面陵體，其量限范圍為360測(cè)量不確定度為測(cè)量不確定度為5 . 0 四等四等標(biāo)準(zhǔn)包括；標(biāo)準(zhǔn)包括；0級(jí)角度塊。其量限范圍為級(jí)角度塊。其量限范圍為100，測(cè)量不確定度為，測(cè)量不確定度為1，以及標(biāo)準(zhǔn)整度多面棱體、標(biāo)準(zhǔn)非整度多面棱體、標(biāo)準(zhǔn)傾斜儀、標(biāo)準(zhǔn)測(cè)以及標(biāo)準(zhǔn)整度多面棱體、標(biāo)準(zhǔn)非整度多面棱體、標(biāo)準(zhǔn)傾斜儀、標(biāo)準(zhǔn)測(cè)角儀或測(cè)角裝置、標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)緯儀檢定裝置等，其量限范圍均為角儀或測(cè)角裝置、標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)緯儀檢定裝置等，其量限范圍均為360，測(cè)量不確定度均為測(cè)量不確定度均為

22、2； 五等五等標(biāo)準(zhǔn)為標(biāo)準(zhǔn)為1級(jí)角度塊，量限范圍為級(jí)角度塊，量限范圍為100，測(cè)量不確定度為，測(cè)量不確定度為3，以及標(biāo)準(zhǔn)測(cè)角儀或以及標(biāo)準(zhǔn)測(cè)角儀或NJ角裝置，量限范圍為角裝置，量限范圍為360，測(cè)量不確定度為，測(cè)量不確定度為5 六等六等標(biāo)準(zhǔn)為標(biāo)準(zhǔn)為2級(jí)角度塊，量限范圍為級(jí)角度塊，量限范圍為100，測(cè)量不確定度為，測(cè)量不確定度為10 屬于面角度的工作計(jì)量器具有屬于面角度的工作計(jì)量器具有 ：角度規(guī)、角度規(guī)、J07，J1，J2，J6，J30經(jīng)緯儀、傾斜儀經(jīng)緯儀、傾斜儀(允許誤差：允許誤差：5，10)、整度或非整度多面棱體、整度或非整度多面棱體(允許誤差：允許誤差：5、10)、分度頭或分度臺(tái)分度頭或分度臺(tái)

23、(允許誤差：允許誤差：2，10，30)、測(cè)角儀或測(cè)角、測(cè)角儀或測(cè)角裝置裝置(允許誤差：允許誤差：10，30)、測(cè)角比較儀等、測(cè)角比較儀等 基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)和工作汁量器具之間的傳遞方法有比對(duì)、排列互比、基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)和工作汁量器具之間的傳遞方法有比對(duì)、排列互比、常角組合、直接測(cè)量和多位置測(cè)量等五種常角組合、直接測(cè)量和多位置測(cè)量等五種 國(guó)家基準(zhǔn)和副基準(zhǔn)采用相互國(guó)家基準(zhǔn)和副基準(zhǔn)采用相互“比對(duì)比對(duì)”的方法，排列互比用于計(jì)量基準(zhǔn)、的方法，排列互比用于計(jì)量基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)之間的檢定，可以是高一級(jí)對(duì)下級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的傳遞，也可用于同標(biāo)準(zhǔn)之間的檢定，可以是高一級(jí)對(duì)下級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的傳遞，也可用于同級(jí)標(biāo)準(zhǔn)之間的檢定，級(jí)標(biāo)準(zhǔn)之間的檢定， 例如：

24、副基準(zhǔn)對(duì)一等計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的傳遞需采用排列互比法以減小傳例如：副基準(zhǔn)對(duì)一等計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的傳遞需采用排列互比法以減小傳遞誤差；二、三等計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)中，同等的標(biāo)準(zhǔn)多面棱體和標(biāo)準(zhǔn)測(cè)角儀遞誤差；二、三等計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)中，同等的標(biāo)準(zhǔn)多面棱體和標(biāo)準(zhǔn)測(cè)角儀或測(cè)角裝置可以采用排列互比法檢定；直接測(cè)量法、常角組合法、或測(cè)角裝置可以采用排列互比法檢定；直接測(cè)量法、常角組合法、多位置測(cè)量法用于上級(jí)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)下級(jí)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)或工作計(jì)量器具的多位置測(cè)量法用于上級(jí)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)下級(jí)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)或工作計(jì)量器具的檢定。這五種方法的選用應(yīng)按檢定。這五種方法的選用應(yīng)按“平面角計(jì)量器具檢定系統(tǒng)框圖平面角計(jì)量器具檢定系統(tǒng)框圖”的的規(guī)定執(zhí)行。規(guī)定執(zhí)行。“線角度線角度

25、”是指由刻線或類似刻線組成的角度，光學(xué)度盤、光柵編碼器是指由刻線或類似刻線組成的角度，光學(xué)度盤、光柵編碼器(碼盤）、感應(yīng)同步器是由刻線組成的角度，而磁柵盡管沒有可見的碼盤）、感應(yīng)同步器是由刻線組成的角度，而磁柵盡管沒有可見的刻線，但是所錄的磁信號(hào)相當(dāng)于刻線的作用，因此也屬于線角度?？叹€，但是所錄的磁信號(hào)相當(dāng)于刻線的作用，因此也屬于線角度。線角度國(guó)家基準(zhǔn)和副基準(zhǔn)是線角度國(guó)家基準(zhǔn)和副基準(zhǔn)是“精密圓分度測(cè)量?jī)x精密圓分度測(cè)量?jī)x”基準(zhǔn)和副準(zhǔn)，精密基準(zhǔn)和副準(zhǔn)，精密圓分度測(cè)量?jī)x基準(zhǔn)由精密圓分度測(cè)量?jī)x及與副基準(zhǔn)比耐用的光柵盤圓分度測(cè)量?jī)x基準(zhǔn)由精密圓分度測(cè)量?jī)x及與副基準(zhǔn)比耐用的光柵盤組成，基準(zhǔn)和副基準(zhǔn)的量限范圍

26、為組成，基準(zhǔn)和副基準(zhǔn)的量限范圍為360，分度間隔測(cè)量不確定度，分度間隔測(cè)量不確定度(消除分度的系統(tǒng)不確定度，置信因子為消除分度的系統(tǒng)不確定度，置信因子為3)為為0.03。 線角度的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具共分為四等，線角度的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具共分為四等， 一等一等計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)為標(biāo)準(zhǔn)圓分度檢驗(yàn)儀和標(biāo)準(zhǔn)圓分度器具，其量限范圍計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)為標(biāo)準(zhǔn)圓分度檢驗(yàn)儀和標(biāo)準(zhǔn)圓分度器具，其量限范圍均為均為360，測(cè)量不確定度均為，測(cè)量不確定度均為0.05； 二等二等標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)圓分度檢驗(yàn)儀和標(biāo)準(zhǔn)圓分度器具的量限范圍均為標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)圓分度檢驗(yàn)儀和標(biāo)準(zhǔn)圓分度器具的量限范圍均為360，測(cè)量不確定度均為測(cè)量不確定度均為0.2； 三等三等標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)圓分

27、度檢驗(yàn)儀和標(biāo)準(zhǔn)圓分度器具的量限范圍均為標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)圓分度檢驗(yàn)儀和標(biāo)準(zhǔn)圓分度器具的量限范圍均為360，測(cè)量不確定度均為測(cè)量不確定度均為0.5； 四等四等標(biāo)準(zhǔn)為標(biāo)準(zhǔn)圓分度檢驗(yàn)儀，量限范圍為標(biāo)準(zhǔn)為標(biāo)準(zhǔn)圓分度檢驗(yàn)儀，量限范圍為360，測(cè)量不確定度為，測(cè)量不確定度為2。 線角度工作計(jì)量器具線角度工作計(jì)量器具線角度工作計(jì)量器具包括由光柵等作為圓分度標(biāo)準(zhǔn)的線角度工作計(jì)量器具包括由光柵等作為圓分度標(biāo)準(zhǔn)的圓分度儀器和圓分度器具。圓分度儀器和圓分度器具。線角度線角度的傳遞方法有的傳遞方法有比對(duì)比對(duì)、排列互比排列互比，直接測(cè)量直接測(cè)量等三種等三種 國(guó)家基準(zhǔn)和副基準(zhǔn)之間用比對(duì)，同等標(biāo)準(zhǔn)之間用排列互比法檢定，國(guó)家基準(zhǔn)和副

28、基準(zhǔn)之間用比對(duì)，同等標(biāo)準(zhǔn)之間用排列互比法檢定，即標(biāo)準(zhǔn)圓分度檢驗(yàn)儀可與同等的標(biāo)準(zhǔn)圓分度器具以排列互比法檢定；即標(biāo)準(zhǔn)圓分度檢驗(yàn)儀可與同等的標(biāo)準(zhǔn)圓分度器具以排列互比法檢定；上級(jí)基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)對(duì)下級(jí)標(biāo)準(zhǔn)或工作計(jì)量器具的檢定具有排列互比和上級(jí)基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)對(duì)下級(jí)標(biāo)準(zhǔn)或工作計(jì)量器具的檢定具有排列互比和直接測(cè)量?jī)煞N方法。這兩種方法按檢定系統(tǒng)框圖選用。直接測(cè)量?jī)煞N方法。這兩種方法按檢定系統(tǒng)框圖選用。小角度是指量限范圍在土小角度是指量限范圍在土1以內(nèi)的角度，光柵、感應(yīng)同步器等器具以內(nèi)的角度，光柵、感應(yīng)同步器等器具小于刻劃角柵距的誤差，即細(xì)分誤差小于刻劃角柵距的誤差，即細(xì)分誤差(感應(yīng)同步器常稱為感應(yīng)同步器常稱為“函數(shù)誤差

29、函數(shù)誤差”)；各種用于對(duì)準(zhǔn)并測(cè)量微小偏差的自準(zhǔn)直儀、各種水平儀都屬于小角度各種用于對(duì)準(zhǔn)并測(cè)量微小偏差的自準(zhǔn)直儀、各種水平儀都屬于小角度的范疇。的范疇。 小角度國(guó)家基準(zhǔn)和副基準(zhǔn)為激光小角度測(cè)量?jī)x，其量限范圍為土小角度國(guó)家基準(zhǔn)和副基準(zhǔn)為激光小角度測(cè)量?jī)x，其量限范圍為土l，以零為起點(diǎn)分度的總不確定度為以零為起點(diǎn)分度的總不確定度為0.03，其置信因子為，其置信因子為3，激光小角，激光小角度測(cè)量?jī)x基準(zhǔn)由激光小角度測(cè)量?jī)x和與副基準(zhǔn)比對(duì)用的專用角度塊度測(cè)量?jī)x基準(zhǔn)由激光小角度測(cè)量?jī)x和與副基準(zhǔn)比對(duì)用的專用角度塊以及光學(xué)角規(guī)組成。以及光學(xué)角規(guī)組成。 形狀：三角形（形狀：三角形（1 1個(gè)角度）個(gè)角度） 長(zhǎng)方形（長(zhǎng)方

30、形（4 4個(gè)角度）個(gè)角度）材料：與量塊相同（穩(wěn)定、耐磨）材料：與量塊相同（穩(wěn)定、耐磨）基準(zhǔn)：工作面的夾角基準(zhǔn)：工作面的夾角應(yīng)用：測(cè)量零件角度，相對(duì)測(cè)量基準(zhǔn)應(yīng)用：測(cè)量零件角度，相對(duì)測(cè)量基準(zhǔn)精度：精度：0級(jí)級(jí)3，1級(jí)級(jí)10，2級(jí)級(jí)30，精度：精度：0.50.511形狀：正棱柱體形狀：正棱柱體面數(shù)：面數(shù)：4、6、8、12、24、36、72基準(zhǔn)：各工作面法線的夾角基準(zhǔn)：各工作面法線的夾角應(yīng)用：測(cè)量圓分度誤差（自準(zhǔn)直儀）應(yīng)用：測(cè)量圓分度誤差（自準(zhǔn)直儀）1 - 被測(cè)度盤；被測(cè)度盤；2 - 24面體；面體；3 - 工作臺(tái)；工作臺(tái)；4 - 自準(zhǔn)直儀；自準(zhǔn)直儀；5 - 讀數(shù)顯微鏡；讀數(shù)顯微鏡；6 - 底座底座組

31、成：上齒盤、下齒盤，組成：上齒盤、下齒盤， 直徑、齒數(shù)、齒形相同直徑、齒數(shù)、齒形相同 齒數(shù)：齒數(shù)：360360、720720、14401440等等精度：精度：0.1 0.1 （彈性變形實(shí)現(xiàn)誤差平均效應(yīng)）（彈性變形實(shí)現(xiàn)誤差平均效應(yīng)）原理：下齒盤固定不動(dòng)，原理：下齒盤固定不動(dòng)， 上齒盤抬起脫離嚙合后，上齒盤抬起脫離嚙合后， 即可繞其主軸旋轉(zhuǎn)，即可繞其主軸旋轉(zhuǎn)， 再次嚙合，即可根據(jù)轉(zhuǎn)過的再次嚙合，即可根據(jù)轉(zhuǎn)過的 齒數(shù)多少進(jìn)行精確分度齒數(shù)多少進(jìn)行精確分度組成：一對(duì)光柵盤：組成：一對(duì)光柵盤： 定光柵、動(dòng)光柵定光柵、動(dòng)光柵, , 直徑、柵距相同直徑、柵距相同 精度：精度：0.2 0.2 （誤差平均效應(yīng)）（

32、誤差平均效應(yīng)）原理：偏心疊合在一起，產(chǎn)生莫爾條紋；原理：偏心疊合在一起，產(chǎn)生莫爾條紋；當(dāng)光柵盤相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，莫爾條紋同步移動(dòng)。當(dāng)光柵盤相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，莫爾條紋同步移動(dòng)。分辨力：分辨力：1010、2020 分類：徑向光柵、切向光柵、環(huán)形光柵分類：徑向光柵、切向光柵、環(huán)形光柵環(huán)形圓光柵組成：組成：光源：產(chǎn)生平行光光源：產(chǎn)生平行光 碼盤：光學(xué)玻璃，透光碼盤：光學(xué)玻璃，透光/不透光，不透光， 同心圓環(huán)同心圓環(huán) - 碼道碼道 光電元件：每個(gè)碼道對(duì)應(yīng)一個(gè)光電元件光電元件：每個(gè)碼道對(duì)應(yīng)一個(gè)光電元件精度：優(yōu)于分辨力的一半精度：優(yōu)于分辨力的一半原理：平行光源原理：平行光源碼盤碼盤 光電元件光電元件電信號(hào)輸出電信號(hào)輸出

33、 每個(gè)碼道上：透光每個(gè)碼道上：透光=1，不透光，不透光=0，多個(gè)碼道：多個(gè)碼道： 0101 - 絕對(duì)碼絕對(duì)碼分辨力：與碼盤的碼道數(shù)有關(guān)：分辨力：與碼盤的碼道數(shù)有關(guān)： 例：例：1919位編碼器，分辨力為位編碼器，分辨力為:360:360/2/21919=2.47=2.47n2/360編碼數(shù)：編碼數(shù)：2 2n n四位二進(jìn)制碼盤四位二進(jìn)制碼盤四位二進(jìn)制循環(huán)碼盤四位二進(jìn)制循環(huán)碼盤組成：組成：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子(a)：激勵(lì)繞組，連續(xù)繞組：激勵(lì)繞組，連續(xù)繞組 定子定子(b)：感應(yīng)繞組：感應(yīng)繞組 正弦繞組、余弦繞組正弦繞組、余弦繞組 精度：低于圓光柵精度：低于圓光柵原理：轉(zhuǎn)盤相對(duì)定盤轉(zhuǎn)動(dòng)，在繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)；原理：

34、轉(zhuǎn)盤相對(duì)定盤轉(zhuǎn)動(dòng)，在繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)； 經(jīng)過電路處理，可獲得轉(zhuǎn)角信號(hào)。經(jīng)過電路處理，可獲得轉(zhuǎn)角信號(hào)。 基準(zhǔn)：基準(zhǔn)：360，圓周封閉準(zhǔn)則，圓周封閉準(zhǔn)則應(yīng)用：抗干擾能力強(qiáng)，適于加工現(xiàn)場(chǎng)使用。應(yīng)用：抗干擾能力強(qiáng)，適于加工現(xiàn)場(chǎng)使用。N 為極數(shù)，即轉(zhuǎn)子連續(xù)繞組導(dǎo)體數(shù)；為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角 第二節(jié)第二節(jié) 多齒分度臺(tái)多齒分度臺(tái)一、多齒分度臺(tái)的工作原理一、多齒分度臺(tái)的工作原理 多齒分度臺(tái)是利用成對(duì)的直徑、齒數(shù)、齒形均相同的端面齒盤，多齒分度臺(tái)是利用成對(duì)的直徑、齒數(shù)、齒形均相同的端面齒盤，在不同的位置上嚙合，產(chǎn)生角度位移的圓分度器具，其結(jié)構(gòu)與齒輪在不同的位置上嚙合，產(chǎn)生角度位移的圓分度器具，其結(jié)構(gòu)與齒輪端面離合器相似。

35、端面離合器相似。 多齒分度臺(tái)的工作順序如圖所示多齒分度臺(tái)的工作順序如圖所示 。圖圖a表示上下齒盤初始嚙合狀態(tài)；圖表示上下齒盤初始嚙合狀態(tài)；圖b為下齒盤固定，把上齒盤升起為下齒盤固定，把上齒盤升起超過一個(gè)齒高，使上下齒盤脫嚙；圖超過一個(gè)齒高，使上下齒盤脫嚙；圖c為上齒盤轉(zhuǎn)過一個(gè)或幾個(gè)齒，為上齒盤轉(zhuǎn)過一個(gè)或幾個(gè)齒，即按要求進(jìn)行分度；圖即按要求進(jìn)行分度；圖d為上齒盤降下使之重新與下齒盤嚙合定位，為上齒盤降下使之重新與下齒盤嚙合定位，當(dāng)將工件或反光鏡安置在上齒盤臺(tái)面上時(shí)，就隨之回轉(zhuǎn)一個(gè)預(yù)定的當(dāng)將工件或反光鏡安置在上齒盤臺(tái)面上時(shí)，就隨之回轉(zhuǎn)一個(gè)預(yù)定的角度。借助自準(zhǔn)直儀讀數(shù)進(jìn)行測(cè)量。角度。借助自準(zhǔn)直儀讀數(shù)

36、進(jìn)行測(cè)量。多齒分度臺(tái)工作順序圖多齒分度臺(tái)工作順序圖 最常見的上齒盤最常見的上齒盤(臺(tái)面臺(tái)面)升降式，也可制成上齒盤升降式，也可制成上齒盤(臺(tái)面臺(tái)面)不升降，不升降，只轉(zhuǎn)動(dòng)，而以下齒盤作軸向移動(dòng)進(jìn)行嚙合和脫嚙。但其基本工作只轉(zhuǎn)動(dòng)，而以下齒盤作軸向移動(dòng)進(jìn)行嚙合和脫嚙。但其基本工作程序：嚙合一脫嚙一轉(zhuǎn)位一嚙合，則是一樣的，在嚙合狀態(tài)時(shí)，程序：嚙合一脫嚙一轉(zhuǎn)位一嚙合，則是一樣的，在嚙合狀態(tài)時(shí)，尚需加以固定的軸向力，使嚙合可靠。尚需加以固定的軸向力，使嚙合可靠。多齒分度臺(tái)由于上下齒盤嚙合定位狀態(tài)取決于許多齒相互嚙合的綜多齒分度臺(tái)由于上下齒盤嚙合定位狀態(tài)取決于許多齒相互嚙合的綜合效果，具有合效果，具有平均

37、效應(yīng)平均效應(yīng)，因此因此分度誤差小，能自動(dòng)定中心分度誤差小，能自動(dòng)定中心。由于使由于使用中的嚙合次數(shù)與對(duì)研過程相比是微不足道的，因此用中的嚙合次數(shù)與對(duì)研過程相比是微不足道的，因此不會(huì)產(chǎn)生使用不會(huì)產(chǎn)生使用中的磨損而造成精確度下降中的磨損而造成精確度下降。由于嚙合時(shí)接觸面積大，兩齒盤猶如由于嚙合時(shí)接觸面積大，兩齒盤猶如一個(gè)整體，因此一個(gè)整體，因此能承受較大的載荷和一般的切削力能承受較大的載荷和一般的切削力；而且多齒分度而且多齒分度臺(tái)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工工藝性好、操作方便、工作可靠，因此多齒分臺(tái)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工工藝性好、操作方便、工作可靠，因此多齒分度臺(tái)在計(jì)量測(cè)試、精密儀器、機(jī)械加工，航空、航海、航天等行

38、業(yè)度臺(tái)在計(jì)量測(cè)試、精密儀器、機(jī)械加工，航空、航海、航天等行業(yè)都有廣泛的用途和重要的作用。國(guó)家平面角計(jì)量器具檢定系統(tǒng)把多都有廣泛的用途和重要的作用。國(guó)家平面角計(jì)量器具檢定系統(tǒng)把多齒分度臺(tái)選為面角度的國(guó)家基準(zhǔn)、副基準(zhǔn)，并可作為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。齒分度臺(tái)選為面角度的國(guó)家基準(zhǔn)、副基準(zhǔn)，并可作為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。 多齒分度臺(tái)是計(jì)量器具、加工設(shè)備和分度元件三者的統(tǒng)一，一臺(tái)多齒分度臺(tái)是計(jì)量器具、加工設(shè)備和分度元件三者的統(tǒng)一，一臺(tái)齒盤剛性良好的多齒分度臺(tái)既可用于齒盤剛性良好的多齒分度臺(tái)既可用于計(jì)量測(cè)試計(jì)量測(cè)試，又能用做又能用做機(jī)械加機(jī)械加工的圓分度設(shè)備工的圓分度設(shè)備。多齒分度臺(tái)還可作為多齒分度臺(tái)還可作為分度元件應(yīng)用于專用儀器

39、分度元件應(yīng)用于專用儀器和設(shè)備和設(shè)備上，且具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和誤差小的特點(diǎn)，應(yīng)用方便。上，且具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和誤差小的特點(diǎn)，應(yīng)用方便。 N數(shù)齒的多齒分度臺(tái)相當(dāng)于數(shù)齒的多齒分度臺(tái)相當(dāng)于N面的多面棱體，齒數(shù)面的多面棱體，齒數(shù)N可以高達(dá)可以高達(dá)1 440個(gè)，個(gè)，一般也比較容易做成一般也比較容易做成360齒與齒與720齒，而多面棱體制成齒，而多面棱體制成72面即具有相面即具有相當(dāng)大的體積。多齒分度臺(tái)由于齒數(shù)多，因此能使用的角度值也較多，當(dāng)大的體積。多齒分度臺(tái)由于齒數(shù)多，因此能使用的角度值也較多，一臺(tái)多齒分度臺(tái)往往相當(dāng)于多塊多面棱體。如一臺(tái)多齒分度臺(tái)往往相當(dāng)于多塊多面棱體。如 391齒的多齒分度臺(tái)齒的多齒分度臺(tái)相當(dāng)

40、于相當(dāng)于391面、面、17面和面和23面三塊多面棱體面三塊多面棱體 。（552）由于小型多齒分度臺(tái)便于攜帶，很宜作為檢定角度計(jì)量測(cè)試儀器由于小型多齒分度臺(tái)便于攜帶，很宜作為檢定角度計(jì)量測(cè)試儀器的量值傳遞標(biāo)準(zhǔn)。采用數(shù)控方式自動(dòng)進(jìn)行兩齒盤脫開、轉(zhuǎn)動(dòng)、嚙的量值傳遞標(biāo)準(zhǔn)。采用數(shù)控方式自動(dòng)進(jìn)行兩齒盤脫開、轉(zhuǎn)動(dòng)、嚙合的多齒分度臺(tái)，使用時(shí)可罩在機(jī)玻璃罩中而不用手轉(zhuǎn)動(dòng)，避免合的多齒分度臺(tái)，使用時(shí)可罩在機(jī)玻璃罩中而不用手轉(zhuǎn)動(dòng)，避免了體熱量影響和打開有機(jī)玻璃罩時(shí)引起空氣流動(dòng)造成測(cè)量不穩(wěn)定，了體熱量影響和打開有機(jī)玻璃罩時(shí)引起空氣流動(dòng)造成測(cè)量不穩(wěn)定，對(duì)檢定高準(zhǔn)確度儀器和進(jìn)行高準(zhǔn)確度測(cè)量特別有利。對(duì)檢定高準(zhǔn)確度儀器和進(jìn)

41、行高準(zhǔn)確度測(cè)量特別有利。 多齒分度臺(tái)的缺點(diǎn)為：多齒分度臺(tái)的缺點(diǎn)為： 齒距角一般較大，如齒距角一般較大，如1 440個(gè)齒的多齒分度臺(tái)，轉(zhuǎn)過一個(gè)齒的個(gè)齒的多齒分度臺(tái)，轉(zhuǎn)過一個(gè)齒的角度也達(dá)角度也達(dá)15之多，之多，為了減小最小分度值，可用差動(dòng)式結(jié)構(gòu)，例如以為了減小最小分度值，可用差動(dòng)式結(jié)構(gòu)，例如以864齒齒(角齒距角齒距25)和和900齒齒(角齒距角齒距24)差動(dòng)，最小分度值可為差動(dòng)，最小分度值可為1。但是采用差動(dòng)式結(jié)。但是采用差動(dòng)式結(jié)構(gòu)增加了結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和工藝難度，為了能進(jìn)行小于一個(gè)齒距角構(gòu)增加了結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和工藝難度，為了能進(jìn)行小于一個(gè)齒距角的分度，增加了絲桿、激光小角度測(cè)量?jī)x、感應(yīng)同步器等細(xì)分裝

42、的分度，增加了絲桿、激光小角度測(cè)量?jī)x、感應(yīng)同步器等細(xì)分裝置，成為帶細(xì)分置，成為帶細(xì)分裝置的多齒分度臺(tái)。裝置的多齒分度臺(tái)。從多齒分度臺(tái)的齒數(shù)劃分從多齒分度臺(tái)的齒數(shù)劃分整分度整分度:非整分度非整分度: 主要用于檢定計(jì)量器具的整分度差主要用于檢定計(jì)量器具的整分度差有有360齒、齒、720齒、齒、1 440齒和齒和120齒等齒等非整分度多齒分度臺(tái)是指數(shù)對(duì)非整分度多齒分度臺(tái)是指數(shù)對(duì)360不能整除不能整除,分度角具有分度角具有“度度”、“分分”、“秒秒”，用于對(duì)計(jì)量器具整分度誤差和細(xì)分誤差用于對(duì)計(jì)量器具整分度誤差和細(xì)分誤差進(jìn)行綜合檢定進(jìn)行綜合檢定391齒和齒和552齒，齒，(391、17、23)（552、

43、24、23）從多齒分度臺(tái)的使用狀態(tài)劃分從多齒分度臺(tái)的使用狀態(tài)劃分臺(tái)面臺(tái)面水平水平(軸系垂直軸系垂直)狀態(tài)：狀態(tài)： “臥軸臥軸”式式臥軸式能軸系垂直、臥軸式能軸系垂直、軸系水平以及軸系軸系水平以及軸系成傾斜角狀態(tài)使用成傾斜角狀態(tài)使用立軸立軸式只能軸系垂直狀態(tài)使用式只能軸系垂直狀態(tài)使用多齒分度臺(tái)的操作方式分多齒分度臺(tái)的操作方式分手動(dòng)手動(dòng)(包括機(jī)械式與液壓式手動(dòng)包括機(jī)械式與液壓式手動(dòng))自自動(dòng)動(dòng)半自動(dòng)半自動(dòng)從脫嚙的方式劃分從脫嚙的方式劃分下齒盤移動(dòng)式：適用于臺(tái)面升降會(huì)造成下齒盤移動(dòng)式：適用于臺(tái)面升降會(huì)造成 工件信號(hào)丟失而影響被測(cè)工件信號(hào)丟失而影響被測(cè) 工件性能的場(chǎng)合。工件性能的場(chǎng)合。上齒盤上齒盤(臺(tái)面

44、臺(tái)面)升降式升降式二、多齒分度臺(tái)主要技術(shù)要求二、多齒分度臺(tái)主要技術(shù)要求測(cè)角重復(fù)性測(cè)角重復(fù)性最大分度誤差最大分度誤差測(cè)量結(jié)果的不確定度測(cè)量結(jié)果的不確定度三、多齒分度臺(tái)主要檢定項(xiàng)目三、多齒分度臺(tái)主要檢定項(xiàng)目第三節(jié)第三節(jié) 正多面棱體正多面棱體一、概述一、概述正多面棱體是一個(gè)正棱柱體，其橫截面為正多邊形，各個(gè)側(cè)面為正多面棱體是一個(gè)正棱柱體，其橫截面為正多邊形，各個(gè)側(cè)面為矩形，為具有反光性的工作面，以各工作面法線所組成的夾角作矩形，為具有反光性的工作面，以各工作面法線所組成的夾角作為工作角的面角度計(jì)量器具為工作角的面角度計(jì)量器具 。各相鄰工作面法線間夾角的名義值相同的稱為各相鄰工作面法線間夾角的名義值相

45、同的稱為“正多面棱體正多面棱體”，不相同的稱為不相同的稱為“非正多面棱體非正多面棱體”。 常用的面數(shù)有常用的面數(shù)有8面面(相鄰角為相鄰角為45)、9面面(相鄰角為相鄰角為40)、12面面(相鄰角為相鄰角為30)、24面面(相鄰角為相鄰角為15)和和36面面(相鄰角為相鄰角為10)；等；等 整分?jǐn)?shù)正多面棱體：用于整度數(shù)誤差的檢定。常用的面數(shù)有整分?jǐn)?shù)正多面棱體：用于整度數(shù)誤差的檢定。常用的面數(shù)有非整分?jǐn)?shù)正多面棱體：非整分?jǐn)?shù)正多面棱體：用于對(duì)整度數(shù)誤差和細(xì)分誤差的綜合檢定用于對(duì)整度數(shù)誤差和細(xì)分誤差的綜合檢定4，8，12，16，24，36等等常用的面數(shù)有常用的面數(shù)有17面（相鄰角面（相鄰角211035

46、.3)和和23面（相鄰角為面（相鄰角為15397.8）制造棱體的材料制造棱體的材料金屬金屬非金屬：非金屬：優(yōu)質(zhì)合金鋼：優(yōu)質(zhì)合金鋼：需經(jīng)淬火和時(shí)效處理，需經(jīng)淬火和時(shí)效處理，以保證工作面的反光性能以保證工作面的反光性能不銹鋼：不銹鋼： 惡劣環(huán)境，如潮濕、高溫、低溫環(huán)境惡劣環(huán)境，如潮濕、高溫、低溫環(huán)境馬氏體不銹鋼時(shí)需經(jīng)淬火時(shí)效馬氏體不銹鋼時(shí)需經(jīng)淬火時(shí)效用奧氏體不銹鋼時(shí)需經(jīng)離子氮化用奧氏體不銹鋼時(shí)需經(jīng)離子氮化光學(xué)玻璃或熔融石英光學(xué)玻璃或熔融石英工作面需鍍?nèi)瓷淠?，以增大反射率。工作面需鍍?nèi)瓷淠?，以增大反射率。工作角的偏差工作角的偏差是指零起偏差，即是指零起偏差，即?工作面法線至任意工作面法工作面法

47、線至任意工作面法線之間在測(cè)量平面上的實(shí)際夾角與標(biāo)稱角的差值線之間在測(cè)量平面上的實(shí)際夾角與標(biāo)稱角的差值”。 正多面棱體分為二等、三等和四等。正多面棱體分為二等、三等和四等。 檢定系統(tǒng)主要是要求測(cè)量不確定度，檢定規(guī)程不僅要求測(cè)量不確定度，而且要求工作角偏差是保證測(cè)量不確定度的一種措施，對(duì)有的使用情況，偏差值小的棱體可直接按名義值進(jìn)行檢定，而不必加修正值，因此方便了使用。 棱體工作角的偏棱體工作角的偏差差二等小于等于二等小于等于1三等小于等于三等小于等于2四等小于等于四等小于等于5工作角的測(cè)量不確定度工作角的測(cè)量不確定度二等棱體小于等于二等棱體小于等于0.2三等小于等于三等小于等于0.5四等小于等于

48、四等小于等于1.0工作角偏差是可以加修正量修正的，而測(cè)量不確定度是不能修正的工作角偏差是可以加修正量修正的，而測(cè)量不確定度是不能修正的二、棱體的主要技術(shù)要求二、棱體的主要技術(shù)要求見表見表43正多面棱體的工作面具有很高的技術(shù)要求，以保證棱體的傳遞準(zhǔn)確度。正多面棱體的工作面具有很高的技術(shù)要求，以保證棱體的傳遞準(zhǔn)確度。在棱體設(shè)計(jì)時(shí)工作面的尺寸應(yīng)大于等于在棱體設(shè)計(jì)時(shí)工作面的尺寸應(yīng)大于等于15mml5mm或或5mm5mm，因?yàn)楣ぷ髅嬖叫?，反射光越弱，要求自?zhǔn)直儀具有更高的靈敏度，因?yàn)楣ぷ髅嬖叫。瓷涔庠饺?，要求自?zhǔn)直儀具有更高的靈敏度，而自準(zhǔn)直儀靈敏度的提高會(huì)引起漂移、跳字、指針擺動(dòng)等問題。工而自準(zhǔn)直儀

49、靈敏度的提高會(huì)引起漂移、跳字、指針擺動(dòng)等問題。工作面減小，棱體使用時(shí)棱體至自準(zhǔn)直儀的距離也需縮短，在有的使作面減小，棱體使用時(shí)棱體至自準(zhǔn)直儀的距離也需縮短，在有的使用情況下，會(huì)造成使用不便。更重要的是反光面尺寸越小，則反光用情況下，會(huì)造成使用不便。更重要的是反光面尺寸越小，則反光面平面度引起的誤差，包括檢定棱體時(shí)的測(cè)量誤差與使用棱體的傳面平面度引起的誤差，包括檢定棱體時(shí)的測(cè)量誤差與使用棱體的傳遞誤差都將增大，但是工作面尺寸也不能太大，否則棱體的體積和遞誤差都將增大，但是工作面尺寸也不能太大，否則棱體的體積和質(zhì)量都將增加，造成使用不便，所以檢定規(guī)程規(guī)定了工作面的最小質(zhì)量都將增加，造成使用不便，所

50、以檢定規(guī)程規(guī)定了工作面的最小尺寸。在加工棱體時(shí)需保證工作面的平面度、表面粗糙度尺寸。在加工棱體時(shí)需保證工作面的平面度、表面粗糙度(Ra0.025m)，以及對(duì)基準(zhǔn)面的垂直度。，以及對(duì)基準(zhǔn)面的垂直度?；鶞?zhǔn)面的垂直度也稱基準(zhǔn)面的垂直度也稱“塔差塔差”，因?yàn)榘压ぷ髅鏌o(wú)限延長(zhǎng)時(shí)，工作面，因?yàn)榘压ぷ髅鏌o(wú)限延長(zhǎng)時(shí)，工作面的交線將形成一個(gè)多棱的尖塔形，在棱體檢定及使用時(shí)，會(huì)引起反的交線將形成一個(gè)多棱的尖塔形，在棱體檢定及使用時(shí)，會(huì)引起反射的十字線象在非測(cè)量方向的移動(dòng)。射的十字線象在非測(cè)量方向的移動(dòng)。例如棱體水平放置測(cè)量水平角時(shí)會(huì)引起十字象垂直方向移動(dòng)，棱體例如棱體水平放置測(cè)量水平角時(shí)會(huì)引起十字象垂直方向移動(dòng)，

51、棱體垂直放置測(cè)量垂直角時(shí)會(huì)引起其水平方向的移動(dòng)，同樣會(huì)引起測(cè)量垂直放置測(cè)量垂直角時(shí)會(huì)引起其水平方向的移動(dòng)，同樣會(huì)引起測(cè)量誤差。誤差。三、棱體主要項(xiàng)目的檢定方法三、棱體主要項(xiàng)目的檢定方法1、工作面平面度、工作面平面度工作面基準(zhǔn)面的垂直度工作面基準(zhǔn)面的垂直度二等棱體應(yīng)小于等于二等棱體應(yīng)小于等于5三等小于等于三等小于等于10四等小于等于四等小于等于201、工作面平面度、工作面平面度檢定棱體時(shí)，無(wú)論是新制、使用中或修理后的檢定，平面度都是檢定棱體時(shí)，無(wú)論是新制、使用中或修理后的檢定，平面度都是必檢的項(xiàng)目。必檢的項(xiàng)目。平面度用平面平面度用平面等厚干涉儀等厚干涉儀逐面檢定，測(cè)量干涉條紋的彎曲度除逐面檢定，

52、測(cè)量干涉條紋的彎曲度除以條紋間距，再乘以光源的半波長(zhǎng)即為平面度。干涉儀是不接以條紋間距，再乘以光源的半波長(zhǎng)即為平面度。干涉儀是不接觸測(cè)量，不會(huì)損傷棱體的工作面，適用于金屬和非金屬棱體平觸測(cè)量，不會(huì)損傷棱體的工作面，適用于金屬和非金屬棱體平面度的檢定。檢定規(guī)程允許以面度的檢定。檢定規(guī)程允許以1 1級(jí)平晶，用技術(shù)光波干涉法檢定級(jí)平晶，用技術(shù)光波干涉法檢定鋼制棱體的平面度鋼制棱體的平面度，但測(cè)量時(shí)需非常小心，避免劃傷工作面。但測(cè)量時(shí)需非常小心，避免劃傷工作面。檢定平面度時(shí)應(yīng)在棱體工作面上檢定平面度時(shí)應(yīng)在棱體工作面上相互垂直的兩個(gè)方向相互垂直的兩個(gè)方向上進(jìn)行，上進(jìn)行，如兩個(gè)方向上平面度偏差都凸或都凹，

53、則取其最大值為該面的如兩個(gè)方向上平面度偏差都凸或都凹，則取其最大值為該面的平面度。如果兩個(gè)方向上有凸有凹，則取最大凸值和最大凹值平面度。如果兩個(gè)方向上有凸有凹，則取最大凸值和最大凹值之和作為該面的平面度，距工作面邊緣之和作為該面的平面度，距工作面邊緣0.5mm0.5mm的平面度可以不計(jì)的平面度可以不計(jì)在內(nèi)。在內(nèi)。棱體的平面度要求棱體的平面度要求二等棱體應(yīng)小于等于二等棱體應(yīng)小于等于0.03m m三等小于等于三等小于等于0.05m m四等小于等于四等小于等于0.1m m 工作角的檢定方法有工作角的檢定方法有“排列互比法排列互比法”和和“直接檢定法直接檢定法”兩種，兩種， （1 1）對(duì)二等棱體用）對(duì)

54、二等棱體用0 0級(jí)多齒分度臺(tái)和分度值不大于級(jí)多齒分度臺(tái)和分度值不大于0.20.2的自準(zhǔn)的自準(zhǔn)直儀以直儀以“排列互排列互 比法比法”檢定檢定 。（2 2）三等棱體以）三等棱體以0 0級(jí)多齒分度臺(tái)，配合分度值不大于級(jí)多齒分度臺(tái)，配合分度值不大于0.20.2的自的自 準(zhǔn)直儀以直接法進(jìn)行檢定，但需用準(zhǔn)直儀以直接法進(jìn)行檢定，但需用“多位置法多位置法”，即在多齒分度，即在多齒分度臺(tái)的臺(tái)的0 0，120120，240240三個(gè)位置檢定，取平均值，以減小檢定誤三個(gè)位置檢定，取平均值，以減小檢定誤差。差。（3 3）四等棱）四等棱 體以體以1 1級(jí)多齒分度臺(tái)，配合分度值不大于級(jí)多齒分度臺(tái)，配合分度值不大于0.20

55、.2的自的自準(zhǔn)直儀以直接法進(jìn)行檢定，但需用準(zhǔn)直儀以直接法進(jìn)行檢定，但需用“多位置法多位置法”，即在多齒分度，即在多齒分度臺(tái)的臺(tái)的0 0，120120，240240三個(gè)位置檢定，取平均值，以減小檢定誤三個(gè)位置檢定，取平均值，以減小檢定誤差。差。工作角偏差也可選用測(cè)量不確定度符合要求的其他方法檢定，但工作角偏差也可選用測(cè)量不確定度符合要求的其他方法檢定，但是由于用多齒分度臺(tái)檢定操作方便，測(cè)量效率高，因此作為優(yōu)選是由于用多齒分度臺(tái)檢定操作方便，測(cè)量效率高，因此作為優(yōu)選的方法。的方法。2.工作角偏差工作角偏差角度器件動(dòng)態(tài)測(cè)試儀編碼器，聯(lián)軸器編碼器，聯(lián)軸節(jié)譜線發(fā)光管精密測(cè)角儀角基準(zhǔn)器+光電自準(zhǔn)直儀棱鏡、

56、角度塊、多面體折射率測(cè)量?jī)x自尋光柵檢驗(yàn)儀光柵盤，度盤等讀數(shù)頭光柵+ 該精密測(cè)角儀采用雙半球孔節(jié)流空氣靜壓軸系，其回轉(zhuǎn)該精密測(cè)角儀采用雙半球孔節(jié)流空氣靜壓軸系，其回轉(zhuǎn)精度小于精度小于0.025，圓分度基準(zhǔn)器使用，圓分度基準(zhǔn)器使用129600對(duì)線圓光柵，對(duì)線圓光柵，鎖倍細(xì)分鎖倍細(xì)分500分，其角分辨率為分，其角分辨率為0.02秒，測(cè)角準(zhǔn)確度小于秒，測(cè)角準(zhǔn)確度小于0.2秒（極限誤差），光電自準(zhǔn)直儀具有動(dòng)態(tài)和人工測(cè)量?jī)煞N工秒（極限誤差），光電自準(zhǔn)直儀具有動(dòng)態(tài)和人工測(cè)量?jī)煞N工作方式，照準(zhǔn)部分主要用于作方式，照準(zhǔn)部分主要用于40477665?？梢姽庾V。?？梢姽庾V。 該儀器的主要特點(diǎn)是高精度、積木式、多功能

57、，一機(jī)多該儀器的主要特點(diǎn)是高精度、積木式、多功能，一機(jī)多用以滿足用戶在角度精密計(jì)量方面的多種需求，可測(cè)角、測(cè)用以滿足用戶在角度精密計(jì)量方面的多種需求，可測(cè)角、測(cè)玻璃折射率等。該儀器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、工作穩(wěn)定可靠，為國(guó)玻璃折射率等。該儀器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、工作穩(wěn)定可靠，為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，其主要精度指標(biāo)已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。內(nèi)首創(chuàng)，其主要精度指標(biāo)已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。1-自準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡；2-工作臺(tái)；3，4-符和物鏡；5-平行光管；6-光源；7-軸系；8-度盤；9-轉(zhuǎn)臂；10-讀數(shù)目鏡A123A123A=180-A度盤自準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡被測(cè)角度A工作臺(tái)調(diào)平螺釘123（a）（b）2nA度盤平行光管自準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡1n0180A2n

58、A度盤平行光管自準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡1n1 1、測(cè)角儀測(cè)角儀：精密儀器，精密儀器，最小分辨率可達(dá)最小分辨率可達(dá)0.010.01直接測(cè)量：測(cè)量直接測(cè)量：測(cè)量0 0360360之間的任意角度之間的任意角度構(gòu)成：構(gòu)成：1 1工作臺(tái)：固定被測(cè)件工作臺(tái)：固定被測(cè)件 4 4自準(zhǔn)直光管：對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)自準(zhǔn)直光管：對(duì)準(zhǔn)目標(biāo) 5 5讀數(shù)裝置：瞄準(zhǔn)讀數(shù)讀數(shù)裝置：瞄準(zhǔn)讀數(shù) 原理：先瞄準(zhǔn)被測(cè)件的一個(gè)平面，讀數(shù)原理：先瞄準(zhǔn)被測(cè)件的一個(gè)平面，讀數(shù)1 1 轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)，再次瞄準(zhǔn)另一個(gè)平面，讀數(shù)轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)，再次瞄準(zhǔn)另一個(gè)平面，讀數(shù)2 2， 被測(cè)角度：被測(cè)角度：角度基準(zhǔn)：分度盤、圓光柵、碼盤角度基準(zhǔn)：分度盤、圓光柵、碼盤)(18012ABC測(cè)量

59、對(duì)象：角度塊、多面棱體測(cè)量對(duì)象：角度塊、多面棱體 被瞄準(zhǔn)平面具有較高的反射率被瞄準(zhǔn)平面具有較高的反射率6轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)臂 7平行光管平行光管 8底座底座 自準(zhǔn)直儀的分度值有自準(zhǔn)直儀的分度值有0.1、0.2和和1幾種。幾種。 1、測(cè)角儀法、測(cè)角儀法1、光源2、自準(zhǔn)直分劃板3、物鏡4、反射物體5、測(cè)微分劃板6、目鏡光學(xué)自準(zhǔn)直儀結(jié)構(gòu)舉例光學(xué)自準(zhǔn)直儀結(jié)構(gòu)舉例光學(xué)自準(zhǔn)直原理光學(xué)自準(zhǔn)直原理構(gòu)成：旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)：固定被測(cè)件構(gòu)成：旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)：固定被測(cè)件 標(biāo)準(zhǔn)角度塊：角度基準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)角度塊：角度基準(zhǔn) 自準(zhǔn)直儀：測(cè)量角度偏差自準(zhǔn)直儀：測(cè)量角度偏差 原理：先放置標(biāo)準(zhǔn)角度塊，自準(zhǔn)直儀瞄準(zhǔn)讀數(shù)原理：先放置標(biāo)準(zhǔn)角度塊，自準(zhǔn)直儀瞄準(zhǔn)讀數(shù)1

60、 1； 放置被測(cè)工件，自準(zhǔn)直儀再次瞄準(zhǔn)讀數(shù)放置被測(cè)工件，自準(zhǔn)直儀再次瞄準(zhǔn)讀數(shù)2 2； 被測(cè)角度：被測(cè)角度：角度基準(zhǔn)：自準(zhǔn)直儀角度基準(zhǔn)：自準(zhǔn)直儀測(cè)量對(duì)象：被瞄準(zhǔn)平面具有較高的反射率測(cè)量對(duì)象：被瞄準(zhǔn)平面具有較高的反射率)(120間接測(cè)量：測(cè)量其他量，計(jì)算得出角度。間接測(cè)量：測(cè)量其他量，計(jì)算得出角度。原理：利用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量?jī)啥私孛?；原理：利用三坐?biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量?jī)啥私孛妫?分別獲得兩個(gè)截面的直徑分別獲得兩個(gè)截面的直徑d dA A、d dB B和距離和距離L L； 被測(cè)錐度：被測(cè)錐度：精度：一般可以高于直接測(cè)量角度。精度：一般可以高于直接測(cè)量角度。1 1、坐標(biāo)測(cè)量法坐標(biāo)測(cè)量法：LddKAB/ )(20