摘要：为了减小数控进给轴运动过程中产生的阿贝误差和余弦误差等几何误差对位置测量精度的影响,提出了一种基于多路激光组合测量的误差辨识与补偿方法。利用三路激光干涉仪的空间坐标关系和实际测量值,映射出数控进给轴理想运动轴线上的虚拟测量值,以补偿阿贝误差,并建立了进给轴倾斜角度解算模型,进而补偿余弦误差,提高进给轴定位精度。为保证位置测量结果的可靠性,设计了环境参数补偿实验,在减小环境因素影响的前提下,验证了误差辨识与补偿方法的有效性。实验结果表明,该方法有效补偿了运动过程中的阿贝误差以及余弦误差,提高了数控进给轴的定位精度。

摘要：衍射波前质量是衡量刻划光栅性能的重要指标之一,光栅刻划机若存在阿贝误差,将直接影响刻线位置精度,从而影响光栅的波前质量。建立了刻划机阿贝误差与光栅衍射波前质量的物理模型,并分析了该误差对波前质量的影响。针对该误差设计了一种基于双频激光干涉测量的阿贝误差测量光路,测量了刻划机的阿贝误差,根据物理模型对其导致的光栅衍射波前误差作了仿真分析,并提出了基于双层工作台结构的误差控制校正方法。对两块尺寸为80mm×100mm、刻线密度为79groove/mm的中阶梯光栅进行了阿贝误差校正前后的对比刻划实验。结果表明,通过对阿贝误差的测量和校正,光栅闪耀级次为-36级的衍射波前误差由0.529λ降低至0.159λ(λ=632.8nm),有效地降低了阿贝误差对光栅衍射波前质量的影响。

摘要：现行有效的JJG 8——1991《水准标尺》要求以激光波长作为长度基准,使用激光干涉检定器对因瓦水准标尺进行检定。检定3 m长的水准标尺,若照准部不动而标尺移动,需要6 m长的导轨。为缩短导轨长度,降低加工难度,采用标尺固定而照准部移动的检定装置,可有效地将导轨长度由6 m缩短至3 m。由于不满足阿贝原则,检定装置设计基于阿贝误差补偿光路的结构,实现对阿贝误差的消减。该装置补偿性能的实测结果表明:利用光学补偿的方法极大地消减阿贝误差。"米间隔长度平均值"不确定度的评定结果表明:该装置可以满足水准标尺检定规程中对检定装置的相关要求。该补偿光路也可用于其他长度测量系统。

摘要：基于刚体模型和小角度假设,传统的几何误差模型采用传递矩阵建立几何误差与测量机空间误差的关系。但通过传递矩阵建立的几何误差模型难以清晰揭示各单项几何误差对空间误差的影响关系。为了更清楚地表达单项几何误差对空间误差的影响关系,基于三轴测量机拓扑结构建立了各单项几何误差模型,分析了测量机各项阿贝误差产生机制。利用所建立的单项几何误差模型分析各单项几何误差的影响权重,对自研测量机高权重几何误差进行辨识与补偿,结果表明,补偿后测量机测量直径150 mm平面与直径60 mm凹球面的PV值分别达到344.32 nm和161.74 nm,面形误差与波面干涉仪测量结果基本一致。单项几何误差模型有助于了解阿贝误差的产生机理;提出的几何误差权重计算方法有助于实现对测量机敏感误差的精确控制,指导高精度测量机结构设计与测量精度的提升。

摘要：在新的水准标尺检测规程中要求采用激光波长作为计量基准，故双频激光干涉仪已用于水准标尺检测，而检测中的阿贝误差是整个检测系统的主要误差来源之一。本文提出采用光路补偿的方法有效地克服阿贝误差的影响。实验表明该方法不仅能保证检测系统的精度，而且大大简化了机械结构设计。该补偿理论也使用于其它位移测量系统。

摘要：１８９０年科学家爱斯脱·阿贝，为了消除在测量过程中，由于基准轴线与测量轴线倾斜而产生的误差，提出了关于长度计量仪器的设计原则，即“测量轴线只有在基准轴线的延长线上才能获得精确的测量结果”这一设计原则称为阿贝原则。虽然阿贝原则在长度测量中是一个基本测量...

摘要：为了高精度分离与修正纳米测量机工作台直线度运动和角运动误差引起的阿贝误差,介绍了一种利用速度瞬时中心进行分离的方法,推导了工作台在任意时刻的速度瞬时中心坐标计算公式,根据该公式计算出由于直线度引起的工作台上任意测量点的坐标测量误差.从原理上设计了直线度误差分离与修正的实验方案,解决了传统阿贝误差分离与修正方法中以旋转中心为工作台中心点、阿贝臂长度计算不准确的问题.

摘要：激光跟踪仪作为一种精密测量仪器近年来已得到广泛运用,因其精度受环境、仪器自身及操作等因素影响,其测量精度一直难以提升。针对这一问题,本文以激光跟踪仪系统的误差模型为基础,设计了一款激光跟踪仪的误差标定装置,提出基于标准距离的位姿测量误差标定方法,对位姿测量系统误差进行补偿,从而提升激光跟踪仪的测量精度。

摘要：激光技术作为重要的测量手段,已经被广泛的应用到精密运动控制系统中。激光测量误差直接影响到运动控制系统的控制精度,其中阿贝与余弦误差等几何误差对激光测量精度影响显著,在精密运动控制中必须予以补偿与校正。以精密运动台多维激光测量模型为基础,介绍了阿贝与余弦误差产生原因。在不考虑激光干涉仪的加工和安装误差的情况下,推导了运动台存在倾斜角度下的阿贝与余弦误差计算模型,在此基础上给出了激光测量数据误差补偿模型,以实现测量数据的实时补偿与修正。算法已经成功应用在实例中,表明该算法的有效性与可靠性。

摘要：为探究阿贝原则在现代超精密制造和测量中的适应性,回顾了古典阿贝原则及其扩展,剖析了要素布局产生的一次误差,研究了二维长度测量中的阿贝原则。通过分析测量系统的标准量、被测量、瞄准点、读数点、导向面5个要素的不同布局产生的误差,发现当标准量和被测量按经典阿贝原则要求处于同一条直线上,而其余要素不在这条直线上时,也会产生一次误差。提出了瞄准共线、读数共线、导向共线以及阿贝臂误差、瞄准臂误差、读数臂误差、导向臂误差和阿贝综合误差等概念。揭示了阿贝原则的隐含条件,重新表述了阿贝原则。讨论了上下堆叠式和共平面式二维结构的阿贝原则适应性,提出了一种提升工具显微镜精度的简明方案,介绍了一种减小阿贝误差的共平面二维精密工作台。对阿贝原则的再认识,可更新设计理念,用于研制超精密仪器和机械,也可用于经典量仪的精度再提升。