分析造成激光干涉儀測量誤差的幾個因素

來源：四川物科光學精密機械有限公司 2022年07月21日 17:08

　　激光干涉儀是精度較高的線性位移測量儀器，其光波可以直接對米進行定義，可溯源至國家標準。但是我們在使用中往往會出現(xiàn)檢測偏離值，偏離我們的預估，以至于在高精度檢測時，對設備產(chǎn)生懷疑。

　　1、阿貝誤差

　　因測量光學鏡組的安裝高度不在被測設備的運動軸上引起的測量誤差稱之為阿貝誤差。產(chǎn)生的原因是設備移動時存在俯仰、扭擺差，因此光學鏡組與運動軸偏置距離越遠，引起的阿貝誤差越大。

　　2、環(huán)境因素

　　環(huán)境補償單元能準確采集空氣溫度、壓力、相對濕度信息，基于Edlen公式計算空氣折射率，以此對激光波長進行補償。

　　同時環(huán)境補償單元中材料溫度探頭能實時高精度測量被測設備溫度，對其進行溫度補償。但是往往因為操作人員將材料溫度探頭放置在錯誤的位置，致使采集的數(shù)據(jù)不能真實反映被測物體溫度狀態(tài)，從而增大測量誤差。

　　設備安裝在樓層地下室，有良好的溫度風流控制，有效處理了環(huán)境的震動問題、氣流擾動問題。測量時因把材料溫度探頭以“錯誤方式”放置在擺放電腦的鐵架上，材料溫度探頭采集了非真實的被測物溫度信息，致使300mm量塊檢測數(shù)據(jù)超差。

　　把材料溫度探頭以“正確方式”放置在被測量塊周邊，并給予充分的恒溫時間，測量結果趨于中國計量院的校準值。

　　正確方式：在線性測量中，需要開啟環(huán)境補償單元，并正確設置補償材料的種類，放置材料溫度探頭的位置。在高精度的測量中，需要給予環(huán)境補償單元以及被測物充分的恒溫時間。

　　3、余弦誤差

　　激光束路徑與被測軸之間存在的任何未準直都會造成測得的距離和實際的運動距離之間有差異，此誤差被稱為余弦誤差。

　　當激光測量系統(tǒng)與運動軸未準直時，余弦誤差會使得測量的距離比實際距離要短。隨著未準直角度的增加，誤差也跟著顯著增加。

　　處理方法：若激光測量出現(xiàn)余弦誤差，則激光讀數(shù)將會小于原本應有的數(shù)值。因此，通過“輕微”調整云臺的俯仰及偏轉旋鈕直到取得最大的激光讀數(shù)，將能消除軸上的余弦誤差。

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