双轴电子自准直仪
面阵CCD在双轴自准直仪中的应用
第37卷，增刊红外与激光工程2008年4月V ol.37SupplementInfrared and Laser EngineeringApr.2008收稿日期：2008-03-09作者简介：甘俊红（5），女，江西丰城人,高级工程师，主要从事精密测量技术方面的研究。
j @63面阵CCD 在双轴自准直仪中的应用甘俊红，邹九贵，季国定（中国船舶工业集团公司第6354研究所，江西九江332000）摘要：介绍了一种高精度双轴自准直仪，它采用面阵CCD 器件作为光电传感器，利用自准直原理实现二维角度的测量。
对图像处理系统进行了重点阐述，采用直线拟合求十字线交点的方法保证了测量精度。
关键词：自准直仪；CCD ；图像处理中图分类号：TH741.14文献标识码：A文章编号：1007-2276(2008)增(几何量)-0060-03Application of sur face array CCD in twoaxis autocollimatorGAN Jun-hong,ZOU Jiu-gui,JI Guo-ding(The 6354Ins t itute of CSSC,Jiujiang 332000,China)Abstr act:A high accuracy two_axis autocollimator is introduced in this paper,which uses the surface array CCD com ponents as photoelectricy sensor,and two-axis angle by the theory of autocollimate are measured.In this paper,the system of image processing is explained in detail,and the method of matching straight line to get the point of cross line prom ise m easure accuracy.Key wor ds:Autocollimator;CCD;Image processing0引言自准直仪(又称自准直测微平行光管)是应用自准直原理测量小角度的检测仪器。
基于QPD的单透镜微角度测量系统及其关键技术研究
０ 引 言
Ａ ｓ ａｔＡ ｓ ｇｅｌ ｓｍ ｃ —ｎ ｌ ｍ ａｕｅ ｅ ｔ ｙｔ ｗ ｉ ｓｄ Ｑ Ｄ ａ ｏｉｏ — ｎｉ ｅｉ ｎ ｏ ｕｅ ｉ ｂ ｔ ｃ： ｉ ｌ ｅ ｉ ｏａ ｇｅ ｅｓｒｍ ｎ ｓ ｍ， ｈｃ ｕｅ Ｐ ｐｓ ｉ ｓ ｎ ｄｖ ｅｉ ｉｔ ｄ ｃｄ ｉ ｔｓ ｒ ｎ —ｎ ｒ ｓ ｅ ｈ ｓ ｔｎ ｅ ｇ ｓ ｃ ｓ ｒ ｎ ｈ ｐ ｐ ｒ ｎｔｅｒ ｅｒ ， ｏ ｔ ｋｙｔ ｈ ｏ ｇ ｓ ｂｕ ｅｓｓ ｍ ｈ ｖ ｅｎａ ａ ｚｄｓｃ ｓａ ｏｔ ｔ ａ ｐｉ ｉｌ， ａｅ ．Ｉ ｓａｃ ｌｔ ｏ ｓ ｅ ｃｎ ｌ ｉ ｏ ｔｈ ｔ ａｅｂｅ ｎ ｌ ｅ ｈａ ｄｐｅ ｏ ｉ ｌ ｒ ｃ ｅ ｈ ｅ ｈ ｓ ｆｉ ｅ ｏｅａ ｔ ｙｅ ｙ ｕ ｄ ｐｃ ｎ ｐ ｔ ｐｉｎａ ｄｄ ｏｕｓ ｇｓｔｎ ｔ ａ ｄｖ ｅ ｌ ｅ ｈｔｅ ｃ ｉ ｄｔ ｔ ｎ ａｃｌｔ ｎａ ｄａ ａ ｓ ｅ ｅｓ ｉｔ ｈ ｏｔ ｎ ｅ ｃｓ ｎ ｔ ｇｏ ｏ ｉ ｌ ｅｉ ｓ ｉ ｏ ｌ ｔｃ ｅ ｃ ｒ ｄｃｌ ａｉ ｎ ｎ ｌ ｉｏ ｔ ａｉ ｌｙ ｅ ｏ ｆ ｉ ｅ ｉ ｆ ｐ ｃ ｃ ｋ ｐ ｏ ｅ ｒ ｅ ｏ ａ ｕ ｏ ｙｓ ｆ ｈ ｆ ｂ ｉ
的选择和离焦设 置 ， 小尺寸 的可行性分析计算等 ， 最后得 出设计出一种结构紧凑 。 体积小 ， 携带方便 ， 灵敏度 高 ， 可测量 微
小角度的测量 系统 的可行 性。同时通过实验得 出测量 系统大致的测量范围和测量精度 。图 ９ １ 参 １
AUTOMAT ULTRA系列光电自准直仪用户手册_REV.D
系统灵敏度调整................................................4-19 处理软件详述....................................................4-20
5
测量技巧 ............................................................... 5-1
4
操作指南 ............................................................... 4-1
4.1 4.1.1 4.1.2 4.1.3 测量准备..............................................................4-1 安放自准直仪 ..............................................4-1 连接电源及数据线缆 ..................................4-1 驱动安装......................................................4-1 III
精密自准直仪使用说明书
研润企业MC030-1401 双向精密自准直仪使用说明书上海研润光机科技有限公司目录1．概述 (3)1．1仪器的用途1．2仪器特点1．3工作条件2．技术特性 (3)2．1技术规格2．1仪器组成3．工作原理与结构特征 (4)3．1仪器的工作原理3．2仪器的结构特征3．3附件的组成3．4个单元结构之间的机电联系3．5辅助装置的功能结构及其工作原理4．使用、操作 (13)4．1使用前的准备和检查4．2找像与读数4．3水平面的直线度测量4．4垂直于水平面的测面的直线度测量4．5垂直面的直线度和垂直度测量4．6直线移动导轨运动误差的测量4．7平面度的测量4．8圆分度误差的测量4．9小角度误差测量5．故障分析与排除 (27)5．1光学零件发霉5．2光学零件生雾5．3附着物5．4分划线刻线脱色6．保养、维护 (28)6．1日常维护、保养6．2运行时的维护、保养6．3正常检修周期7．开箱及检查 (29)7．1开箱注意事项7．2开箱检查内容8．运输、贮存 (29)8．1吊装运输注意事项8．2贮存条件，贮存期限及注意事项9．验收项目、方法及数据 (29)1．概述1．1仪器的用途双向自准直仪是利用自准直法，对小角度范围内的微小角度变化进行测量的精密仪器。
仪器主体和平面反射镜联合使用，可测量工件的直线度，平板的平面度；与光学直角器，带磁反射镜联合使用，可测量垂直导轨的平直度和垂直度；与多面体联合使用，可测量度盘的圆分度误差。
本仪器特别适合与生产现场。
1．2仪器特点双向自准直仪具有原理、结构简单，体积小，精度高，使用方便，配以一定的附件后，能扩大使用范围的特点。
1．3工作条件工作室应保持清洁，无尘，无振动，电源为220V 50Hz交流电，室温20°±3℃，其温度变化每小时不超过1℃。
2．技术特性2．1技术规格工作距离----------------------------------------------------0-10米物镜焦距----------------------------------------------------400毫米物镜口径----------------------------------------------------42毫米目镜放大倍率------------------------------------------------17.5倍测微鼓轮分度值（每格相当于）线度值-----------------------------------------------L/200微米角度值--------------------------------------------1.03秒≈1秒此处L为反射镜基座有效长度（毫米）目镜分划板分度值（每格相当于）线度值----------------------------------------------100×L/200微米角度值----------------------------------------------100×1.03秒示值范围----------------------------------------------------1600格示值精度当测微鼓轮不超一圈时±（0.5+0.01n）格当测微鼓轮超过一圈时±（15+0.0015n）格n 为测微鼓轮的测量格数。
高精度二维自准直仪的研制
对 力标准机进行控制, 往往要对多达 30 路以上的 开关量信息进行监测, 并对 10 个以上的执行机构进行 开关控制。采用ST D 工业总线结构, 使得该静重式测力
( 上接第 20 页) 表 1 与穆勒 ELCOM AT 3000 比较结果 ( ″)
ELCO M A T 3000 显 示 本样机显示
( 6354 Inst it ut e of CS SC, Jiuj iang 332000, China)
Abstract: A hig h accur acy t wo -ax is aut ocollimat or is int roduced in this paper , w hich uses t he surf ace array CCD co mpo nents as phot oelect ricy sensor , and t w o-ax is angle by t he t heory of aut ocollimat e are m easur ed. T he measuring scope is ±300″, and the accuracy is ±0. 2″.
1 自准直原理
自准直仪是基于自准直原理, 通过光电瞄准对被 测件的角位移进行精密测量的仪器, 其测量原理如图 1 所示。
图 1 自准直测量原理图
当光源 4 发出的光线照明物镜 2 焦平面上分划板 3 的目标 O 时, 如果 O 点在物镜 2 光轴上, 那么由它发出 的光线通过物镜后, 成一束与光轴平行的平行光束射 向反射镜 1。当反射镜面垂直于光轴时, 光线仍按原路 返回, 经物镜后仍成像在分划板上O 处, 与原目标重合。 如果反射镜与光轴不垂直, 而是偏过一个小角度 , 当
梅洛-威德尔光学公司产品说明书
中文操作手册MELOS 530订货号： 235 601关于我们北京宝御德科技有限公司在中国大陆地区独家代理并技术支持：德国Moller-Wedel Optical GmbH自准直仪、激光干涉仪、球径仪、测角仪、焦距/曲率半径/角度组合测量仪、相机镜头测试仪德国OEG GmbHMTF测试仪、手机镜头测试仪、FLATSCAN平面度扫描仪、表面张力仪激光干涉条纹分析软件、显微镜分析软件德国Mikroskop Technik Rathenow工业显微镜详细资料请访问中文网站，或直接垂询：北京宝御德科技有限公司地址：北京海淀区增光路27号增光佳苑2号楼1座2105室邮编：100037电话：***********/36传真：***********网站：Email:*********************目录1. 保证及有限责任________________________________________________________41.1 维护_____________________________________________________________________41.2 功能及损害的责任_________________________________________________________42. 介绍__________________________________________________________________53. 测量原理介绍__________________________________________________________63.1 一般说明_________________________________________________________________63.2 测量有效焦距_____________________________________________________________73.3 测量后焦距_______________________________________________________________83.4 测量曲率半径_____________________________________________________________93.5 平面角度的公差测量________________________________________________________ 94. 主要部件介绍_________________________________________________________11垂直支架、焦点模块及X－Y平台____________________________________124.1.1 4.14.1.2 42 智能控制器_______________________________________________________145. 组装_________________________________________________________________165.1 仪器的开箱及检验________________________________________________________165.2 仪器的组装______________________________________________________________166. 操作_________________________________________________________________176.1 菜单指引的控制器________________________________________________________176.1.1 模式_________________________________________________________________186.1.2 单位_________________________________________________________________196.1.3 公差_________________________________________________________________196.1.4 声音_________________________________________________________________206.1.5 语言_________________________________________________________________206.1.6 系统参数_____________________________________________________________206.2 测量模式的功能__________________________________________________________216.2.1 焦点测量模式的功能___________________________________________________216.2.2 后焦距测量模式的功能_________________________________________________226.2.3 曲率半径测量模式的功能_______________________________________________226.2.4 表格模式的功能_______________________________________________________236.3 RS-232 读数_____________________________________________________________236.3.1 协议的结构___________________________________________________________24针定义________________________________________________________276.3.2 RS-2327. 如何进行实际测量_____________________________________________________287.1 有效焦距的测量步骤______________________________________________________287.1.1 正有效焦距测量_______________________________________________________297.1.2 负有效焦距测量_______________________________________________________307.2 后焦距的测量步骤________________________________________________________307.2.1 正透镜的后焦距测量___________________________________________________307.2.2 负透镜的后焦距测量___________________________________________________317.3 曲率半径的测量步骤___________________________________________________317.4 测量平面角度_________________________________________________________337.4.1 测量平行平板_________________________________________________________ 34 7.4.2 测量90°棱镜的角度____________________________________________________ 357.4.3 借助棱镜系统测量光束的位移___________________________________________ 398. 技术数据_____________________________________________________________408.1 带测量准直仪的支架______________________________________________________408.2 焦点模块________________________________________________________________408.3 角度模块1（仅适用于组合4、5）__________________________________________408.4角度模块2（仅适用于组合4、5）___________________________________________418.5智能控制器（MELOS 530控制器）__________________________________________428.6电源插头_________________________________________________________________ 429. 维护和小心___________________________________________________________4310. 保证_________________________________________________________________43 附件一、重启控制器1. 保证及有限责任维护更改或维修必须仅可由MÖLLER-WEDEL OPTICAL GmbH明确授权的人员进行。
全自动自准直经纬仪轴系精密伺服驱动系统
第１ ２期
启动 自动测量程序
张 志利 等 ： 自动 自准 直经纬仪轴系精密伺服驱动 系统 全
１３ ０
Ｍ２、 Ｍ 然后经三极 管放 大 ， 生控制 Ｈ桥 的 ４个 信号 Ｍ３ 、 ４ ， 产
机。
【 Ｄ控制 ，ｅ ） ＞ｓ Ｐ Ｉ（ ｌ
主程 序 流程 图如 图 ５所示 。主要 完成 ｄＰＣ ０ ６ １Ａ 芯 ｓ Ｉ３ Ｆ ０ ２ 片的端 口配置 、 初始化控制 寄存器 、 配置 Ａ Ｄ转 换 和 Ｐ ／ ＷＭ波 、 初 始化 软件 中所 需控 制 变量 、 置 中断 服务优 先级 及 中断 源 设
后控制 电机转 动。位 置控制算法选用积分分 离式 Ｐ Ｉ Ｄ算法。 实验结果表 明： 加装 电机后 的电子 经纬仪在 实现 了轴 系 自 动
转动 的同时能保持 其原有测量精度 。
关 键 词 ： 置 伺 服 ；ｓＩ３ Ｆ ０ ２ 直 流 力 矩 电机 ； 子 经 纬 仪 位 ｄＰＣ ０ ６ １ Ａ； 电 中 图 分 类 号 ：Ｐ ６ Ｔ７１ 文 献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０２—１４ （０ １ １ ００ ０ １０ ８ １ ２ １ ）２— １２— ３
ＭＩ Ｍ 、 ３ Ｍ 。其 电路 如图 ４所示 。其 中 是 经电荷泵 、２ Ｍ 、 ４
Ｉ
ｌ 一 一
控制计算 机采集 Ｉ
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提 升 的 电压 ， 为 电机 电源 电压 。
图像预处理 Ｉ
图像分 割 ， 目标识别
ｌ经纬仪螺旋扫捂
Ｂ ＲＡＫ Ｅ
—垂碹 — — 、 — ／
０ 引 言
中文操作手册ELCOMAT3000双轴电子自准直仦
12
13 14 14 15 16 17 17 17 17 17 17 18 18 19 19 20 22 23 23
5、测量技巧
5.1、测量准备 5.1.1、通过激光快速找准附件或找像棱体找准自准直仪 5.1.2、测量步骤
24
24 24 25
6、技术数据
6.1、自准直测头 6.2、控制器 6.3、电源供应 6.4、红外遥控器 6.5、反射镜（需另外订购）
详细资料请访问： 光学检测中文网： 或直接垂询： 北京宝御德科技有限公司 地址：北京海淀区增光路 27 号增光佳苑 2 号楼 1 座 2105 室 邮编：100048 电话：010 68469835/36 传真：010 68467228 网站： Email: sales@
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中国独家代理及技术支持：北京宝御德科技有限公司 电话： 010 68469835/36 传真：68467228 sales@ 28 29
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7、维护和小心 8、保修 9、自准直仪 PC 附件 10、备选附件（光学、机械）
10.1、自准直仪找像棱体（订货号：221 031） 10.2、激光快速找准附件（订货号：219 757） 10.3、双轴可调底座（订货号：223 056） 10.4、双轴可调底座（订货号：223 024） 10.5、反射镜 10.6、五面棱镜，带工装（订货号：221 015 及 221 018） 10.7、底座，用于带工装的五面棱镜（订货号：221 023） 10.8、底座，用于带工装的五面棱镜（订货号：221 024） 10.9、多面棱镜 附录 1、文本协议类型介绍 附录 2、角度测量符号约定 附录 3、重启控制器
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双轴电子自准直仪实验报告
用途：
它为以下用途而设计：
●机床工业的质量保障（平直度、平行度、垂直度、旋转位置不确定度、平面度）
●安装自准直（自动角度调校）
●光学（角度测量）
●位置监测（角度）
安装和使用条件必须符合测量设备的要求：
●低震动
●小心维护
●洁净的环境
●避免过大的机械应力
测量原理
ELCOMAT 3000（图1）包括一个新开发的内置两个高分辨率的CCD线阵的光电自准直测头（1），一只物管（2），一个特别设计的带有LCD显示屏（3）及线缆的控制（4），电源供应器（6）和遥控器（5）。
基本测量原理见图2
一个位于准直透镜后部焦平面上照亮的目标被投射到无限远，并由反射镜所反射。
该图像由一个光感接收器接收。
自准直仪光轴和反射镜角度之间的微小变化会引起一个偏差，此偏差能被该仪器非常精确的测定。
操作
将自准直测头小心地装入底座之中。
在距自准直仪测头较近的地方放置一个反射镜。
自准直图像可能会在十字线模式下被自准直仪迅速、简便地获取。
其信号垂直及水平的获取范围约为0.8°。
在多数情况下，开始时并没有十字线显示。
这表明自准直仪的两个轴的图像均不在自准直仪的信号获取范围内。
要在X轴向上找像，应轻轻转动反射镜。
在X轴找好后，采取同样步骤在Y轴上找像。
5.1.2、测量步骤
在正确找准后，您就可以进行测量了。
☞在开始测量前，请检查是否有准直图像，并且也要检查反射镜所有位置的测量数值是否存在！
☞如果角度测量要在长距离进行，您需要先在最大距离处放置反射镜。
然后将它向自准直仪方向移动。
如
果测量信号始终位于测量区域内，则您在自准直仪到反射镜之间测量时就不会发生问题。