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浅谈自动影像测量仪的测量误差
时间:2019-02-11 点击次数:1235
  自动影像测量仪是平面二维几何量测量的种高密、率测量仪器。主要是利用通过机、光、电、软件等几大领域的体化设计,采用非接触的光学测量方法,自动测量各种工件的几何尺寸,如长度、高度、深度、轮廓、表面形状、角度和位置等。尤其适用于各种密工件的测量与质量控制,如电子零配件、密模具、冲压件、塑胶件、PCB、LCD、螺纹、齿轮、成形刀具等。随着自动控制技术的发展,手动影像测量仪逐渐为自动影像测量仪所取代。
 
  在自动影像测量仪上的测量均是单轴或二维平面坐标的测量,测量时先对焦,后对准,再读数(计数),后计算处理。读数来自于标尺即光栅系统,对焦对准依靠显微镜光学系统,还有个直接影响测量果和度的照明光源,因为,基于影像方法测量的仪器,如果被测件不能被有正确的照明,则测量的结果显然要偏离其真实尺寸。除前述因素外,环境条件也是制约测量度不可忽视的因素。基于上述分析,可以归纳出以下几个方面的误差来源:
 
  1.光栅计数尺的误差;
 
  2.工作台移动时存在的直线度、角摆带来的误差;
 
  3.工作台两测量轴垂直度带了的误差;
 
  4.显微镜光轴与工作台面不垂直带了的误差;
 
  5.测量室温度带来的误差;
 
  6.光源照明条件的变化带来的对焦和对准误差。
 

自动影像测量仪

 


 
  这几种因素中,前四项误差,是硬件误差,在仪器制造过程中已经形成并固定下来,般无法改变;温度影响带来的误差,须通过控制测量室的温度和等温过程来减小其影响。后项则常被忽视,而在实际测量中,当光源照明条件改变时,直接影响被测工件的照明果和影像质量,主要是因为影像测量仪的图像是通过CCD接收,尽管CCD具有自动调节增益的功能,但当亮度过大时即失去调节功能,导致被测工件影像在缩小,当亮度过低时,工件影像反而变大。
 
  这种影响,对于自动影像测量仪测量具有重复图形结构之间的间距时,只要整个测量过程中照明条件保持不变,其影响可以忽略,因为每个重复图形结构都同时在变大或变小,间距的测量计算直接了影像变形的影响,如测量玻璃尺寸、网格板刻线间距;除了这种殊情形外,如测量圆的直径、工件的长度和宽度,都将带来明显的误差。

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