阿贝原则被公认为是量仪设计中最基本的原则之一，在一般的设计情况下应尽量遵守。 但在实际的设计工作中，有些情况不能保证阿贝原则的实施，其原因通常有二：

　　式中Vi 为残余误差； Xi 为相对真值； X 为多次测定值的算术平均值。

　　2.误差的分类 1）按误差的性质区分 （1）随机误差：由一些独立因素的微量变化的综合影响造成的误差。 （2）系统误差：大小和方向在测量过程中恒定不变，或按一定的规律变化的误差 （3）粗大误差：一般由于疏忽或错误，在测得值中出现的误差应予以剔除。

　　“位移测量系统工作点的路程应和被测位移作用点的路程位于一条直线上。如果这

　　不可能，那么或者必须使传送位移的导轨没有角运动，或者必须用实际角运动的数据计算偏

　　科研工作可以用现成的商品仪器来完成，这是堆一起的配置，可以认为是科研上技术条件的

　　后勤工作；但是当需要靠一起装备的创新开发来解决科研和生产中的关键问题是，探索研究

　　试验方法何以奇设备的研制，就应该是科技发展工作，是科研工作的重要组成部分，也是哦

　　当前所提倡的知识创新、技术创新研究主体内容之一和创新成就和重要体现形式。科学技术

　　1.微位移技术的用途？目前性能指标？答：a 精度补偿 b 微进给 c 微调 d 微执行机构。行程

　　2）按被测参数的时间特性区分 （1）静态参数误差：不随时间而变化的被测参数成为静态参数，测定静态参数

　　所得的误差成为静态参数误差。 （2）动态参数误差：是时间函数的被测参数成为动态参数，测定Leabharlann Baidu态参数所得的

　　误差称为动态参数误差。 3）按误差间的关系区分 （1）独立误差：彼此相互独立，互不相关，互不影响的误差。 （2）非独立误差：一种误差的出现与其他误差相关联，这种彼此相关的误差称

　　在产品设计师，可靠性通常包括以下内容： （1）失效模式、后果及致命度分析。 （2）可靠性预计及可考靠度分配。 （3）结构、飘移及兼容设计。 （4）安全与维修设计等。 4.可靠性试验 目的：1）发现产品在设计、材料、工艺等方面的缺陷，为改进设计提供依据；

　　2）提供可靠性数据，为工作状态、维修成本等古迹提供参考。 产品可靠性试验分为破坏性试验和非破坏性试验，主要有寿命实验、可靠性增长试验和 可靠性鉴定试验等。 习题：总体设计前为什么要进行设计任务分析？设计任务分析应该考虑哪些问题？

　　1.与误差有关的概念 （1）理论真值(即名义值)：设计时给定的或是用数学物理公式计算的给定值，如零件

　　的名义尺寸等。 （2）约定真值：世界各国公认的一些几何量和物理量的最高标准的量值，如作为公制

　　长度的基准 米 （3）相对真值：如果标准仪器的误差比一般仪器误差小一个数量级，则标准仪器的测

　　4.消除材料内在向应力的方法：对基座和支撑件要进行时效处理，时效处理：指合金工件经 固熔处理，冷塑性变形或铸造锻造后，在较高温度放置，使其性能形状尺寸随时间而变化的 热处理工艺包括自然失效和人工时效。 5.回转精度：指在位置上测得的株洲在径向方向上对理想轴线的偏离，或叫主轴回转式的定 中心精度和方向精度。

　　1）遵守阿贝原则一般造成仪器外廓尺寸过大，特别是对线值测量范围大的仪器，情况 更为严重。

　　2）多自由度测量仪器，如图 3-3 所示的三坐标测量机，或其它有线值测量系统的仪器。 很难作到使各个坐标方向或一个坐标方向上的各个平面内均能遵守阿贝原则。

　　其测量点的轨迹是测头 1 的行程所构成的尺寸线，而仪器读数线分别在图示的 X、Y 与 Z 直线位置处，显然，在图示情况下测量时，X 与 Y 坐标方向均不遵守阿贝原则。

　　3.尺蠖原理：开始时 3 个压电陶瓷全部与轴脱开。在 1 上加电压，1 与轴夹紧，后在 2 上加

　　定，编写设计说明书、使用说明书、检定规程。根据试制和实验总结，修正设计，最后设计 定型，并进行技术经济评价及市场情况分析。

　　1. 精密仪器产品设计主要由以下 3 种类型： （一） 创新设计。 （二） 适应性设计。 （三） 变型设计。

　　2. 阿贝（Abbe）原则（重点） 1890 年，Abbe 提出一项量仪设计的指导性原则——“要使量仪给出

　　思和设计了。总体方案设计包括：（1） 分析实现功能；（2） 确定信号转换原理与流程；（3）

　　确定有关机、光、电、算系统的配合并建立数学模型；（4）确定主要参数；（5）进行技术经

　　济评价。总体设计师一起设计的关键一步。在分析时，要画出示意草图和关键部件的结构草

　　图，进行初步的精度试算和精度分配，进行方案论证和必要的模拟实验，以考察所拟方案是

　　答：在总体设计时，首先要做设计任务分析，也就是要详细了解设计任务的各种要求。 这一工作的目的是要弄清楚设计任务对仪器设计提出的各项指标，摘要写进设计任务书中， 并且根据总体设计的基本原则逐一地进行分析研究。应考虑：1.使用要求；2.仪器精度；3. 生产批量。4.生产效率。5.工作环境。6.安全保护。

　　1.对基座和支承件的主要技术要求： a 刚性 b 抗震性 c 稳定性（时效处理包括自然失效处理与人工时效处理两种）d 热变性

　　2.导轨的基本要求： A 导向精度；b 刚度；c 耐磨度；d 运动平稳性。

　　3.主轴系统设计的基本要求： A 回转精度 b 系统刚度 c 系统震动 d 系统温升 e 轴承的耐磨性 f 结构合理性

　　将监测系统与仪器主体固定为一体，动态跟踪导轨的偏移信息并将其补偿掉。 ②定点测量补偿法

　　事先对仪器在某种标准条件下进行定点测量得到误差函数，实际测量时根据误差函 数对读数进行补偿。这种方法的最大缺点是：仪器某标定点的定标条件与被测件在此标定点 上的被测条件都应完全一样，否则将造成更大的测量误差。 3.产品的可靠性设计

　　6.工具显微镜有哪些部分构成？工作原理？ 显微镜由物镜，目镜和照明系统构成。物体经物镜放大成像后，其像再经目镜放大供人

　　眼。工具显微镜组成：物镜、目镜、光源、放大装置，工作台，ccd，影像卡，软件，影像 线等具显微镜又称工具制造用显微镜，是一种工具制造时所用高精度的二次元坐标测量仪。 它是利用光学原理将工件成像经物镜投射至目镜，即借着光线将工件放大成虚像，再利用装 物台与目镜网线 (eyepiece reticle) 等辅助，以作为尺寸、角度和形状等测量工作，可作 为检验非金属光泽的工件表面。此种仪器在立柱上装有一显微镜，放大倍率从 10 倍至 100 倍间等数种倍率，工具显微镜的测量系统光源 ( 灯炮 ) 通电后，光线依次经过二个透镜滤 热镜 ( 片 )、镜径薄膜、透镜、反射镜、装物台、物镜、反射镜、目镜等，工件与物镜间 的距离，随着放大倍率和工件厚薄，可利用对焦旋钮调至理想位置。

　　4.运行误差包括： （1）自重变形引起的误差； （2）应力变形引起的误差； （3）接触变形引起的误差； （4）磨损引起的误差； （5）间隙与空程引起的误差； （6）温度引起的误差； （7）震动引起的误差。

　　5.误差计算分析方法： a 微分法 b 几何法 c 逐步投影法 d 作用线与瞬时臂法

　　（二）当今科学仪器技术最引人注目的发展是在生物、医学、材料、航天、环保、国防

　　1. 一起时认识世界的工具，是信息的源头，是人们用来对物质（自然界）实体及其属性进

　　行观察、件事、测定、验证、记录、传输、变换、显示、分析处理与控制的各种器具与

　　科学仪器是从事科学研究的物质手段，科研之成败决定与试验方法及探测仪器。有些

　　准确的测量结果，必须将被测件布置在基准元件沿运动方向的延长线上” 举例：线纹尺测量的三种方式

　　（四）进行总体方案设计。在明确设计任务和深入调查之后，就可以进行总体方案的构

　　电压，使 2 沿轴伸长 1 缩短；再在 3 加电压使 3 与轴夹紧再去掉 1 电压，使 1 与轴分开；去

　　掉 2m电：压工使之作收台缩的伸长运；动然后质再量在 1 上加电压；使 1 与轴夹紧后去掉 3 电压，使 3 与轴脱开，

　　这 4.工样K作期：台间传 位相移对动分于系辨轴率统就移的动刚了度一步。

　　1.光源分类：a 热辐射光源 b 气体放电光源 c 固体发光光源 d 激光源 2.人眼特性：趋光度调节，人眼所能接受的光波波长约在 390nm~760nm，这个波段范围正 好与光学窗口锁头过的波段相吻合，这是人眼对大自然适应的必然结果。 瞄准精度：指标志物与被观测物相互重合的程度。仪器的瞄准精度=人眼的瞄准精度/仪器的 放大倍数。 3.显微镜放大倍数=目镜放大倍数*物镜放大倍数 题 书 181 6—1

　　（五）进行技术设计，包括 ： 1. 总体结构设计；2.部件设计；3.零件设计；4.精度计

　　算；5.技术经济评价；6.编写包括分析和计算的设计说明书。这一步应该包括机、电、光各

　　（六）制造样机，进行样机鉴定。设计完成后要制造，进行产品试验，并对样机进行鉴

　　图 3-3 a)为 XZ 平面，测头 1 在该平面内的行程所构成的尺寸线与 Z 方向读数线共线，但

　　图 3-3 b)为 YZ 平面，测头 1 在该平面内的行程所构成的尺寸线与 Z 方向读数线共线，但与

　　4.精度不确定度的含义：精度是误差的反义词，精度的高低是用误差来衡量的。误差大则精 度低，误差小则精度高。

　　通常把精度区分为一下几种： （1）准确度，反应系统误差的大小； （2）精密度，反应随机误差的大小； (3) 精确度，反映系统误差和随机误差的综合。