激光干涉仪对光操作指南

1、激光干涉仪对光操作指南6.1 使用前的工作 为什么要对光？对光的目的是为了让检测的光线能准确返回激光干涉仪上，让激光干涉仪得到最强的反馈信息，以便计算实际的行程数值。 影像线性测量精度的因素包括哪些？、 死程误差死程误差是在线性测量过程中与环境因素改变有关的误差，这时已采用 EC10 自动补偿功能。 在正常状况下，死程误差并不大，而且只会发生在定标后以及测量过程中的环境改变。路径 L2 的激光测量死程误差与两个光学元件间的距离有关，此时系统定标为 L1，请参阅图 1。若干涉镜及反射镜之间没有动作，且激光束四周的环境状况有所改变，整个路径(LI + L2)的波长（空气中）都会改变，但激光测量系统

2、只会对 L2 距离进行补偿。 因此，死程测量误差会由于光束路径 L1 没有获得补偿而产生。图 1 - 死程误差不过，若当设定定标时固定和移动镜组彼此邻接，死程误差就可忽略不计。如下图 2 所示。图 2 - 死程误差可不计时的正确设置如果可能，定标激光器时使镜组互相靠近。 若定标激光器时镜组彼此相隔不到 10 mm，则正常状况下的死程误差就可忽略。 机床几何显示当移动镜组位于轴的零点位置，这两个镜组彼此分得最开，此时可用预置功能来避免与定标激光干涉镜系统有关的潜在死程误差。、余弦误差 激光束路径与运动轴之间存在的任何未准直都会造成测得的距离和实际的运动距离之间有差异，如图 1 所示。图 1 -

3、余弦误差.此未准直误差通常被称为余弦误差。 此误差的大小与激光束和运动轴间的未准直角度有关，如图 1 中的 q。当激光测量系统与运动轴未准直时，余弦误差会使得测量的距离比实际距离要短。 随着角度未准直的增加，误差也跟着显著增加，如下表所示：角度 q ( mm/metre) 角度 q（弧分）误差 ( ppm) 0.451.001.403.204.5010.001.533.434.8710.8715.3935.390.10.51.05.010.050.0要使余弦误差达到最小，测量激光束必须准直，并与运动轴平行。 在长于一米的轴上，使用提供的准直步骤很容易达到这个目的。 但在较短的轴上就变得相当困难

4、，需用下面方法来最优化准直并使余弦误差最小：· 最大化激光读数 · 自动反射方式 · 设置直线度测量过程中的斜率消除 注： 不要假设由于信号强度在整个运动轴上都保持不变，准直就会完美无误。 校准软件中的信号强度表的灵敏度和分辨率不足以确保短轴上的精确准直。最大化激光测量读数若激光测量出现余弦误差，则激光读数将会小于原本应有的数值。 因此，通过仔细调整激光头的俯仰及偏转，直到取得最大的激光读数，就能消除短轴上的余弦误差。 操作步骤如下：1. 沿着运动轴准直光束。2. 移动轴以使镜组靠近并定标激光读数。3. 移动轴，使镜组彼此离的越远越好。4. 仔细调整激光头的俯仰和

5、偏转控制，取得最大的激光测量读数。 注： 使用这个方法时需要特别小心，但却非常有效。 可能有必要先做一连串的细微调整并在每一次调整后放松控制，才能看出对激光读数的作用。 也可能需要平移激光头来保持准直。 可能也有必要选择测量显示屏上的最大分辨率设定，并将短期平均 设定为开启 (ON) 状态。 完成后，最好重复上述的步骤以确认准直。自动反射方式若机床轴非常短，而且知道正好有平面与运动轴垂直或平行（在 0.05°），则可使用自动反射方式。 执行的步骤如下：1. 沿着运动轴准直光束。2. 将一个钢块规放在激光束的路径（干涉镜后）上，面对一个或多个平面。3. 调整偏转和俯仰控制，使从块规表面

6、反射的光束返回激光头上的出射光孔。 这时，激光束就与运动轴保持准直。 此方式在激光头离干涉镜有一定距离时特别有效。直线度测量 斜率消除若您打算在一个轴上执行线性及直线度测量，最好先执行直线度测量，因为可以利用手动斜率消除来最优化光束准直。 只要线性镜组可以取代直线度镜组而不会干扰安装组合或激光器，线性测量便可立即获得最优化的准直。、材料死程误差线性测量时，材料膨胀补偿通常只会应用至等于所测激光距离的材料死程长度。 若测量回路包含其它结构，则该“材料死程”的任何热膨胀或收缩或是负载偏差将会导致测量误差。 请将镜组直接安装到所需的测量点上可使这些误差达到最小。 如何对光？水平光束调整1. 沿着运动

7、轴将机床推离激光头，直到您看到光束开始移开光靶。 当只有一半的光束仍然击中白点时停止移动机床。 请注意光束现在偏离中心多远。2. 用三脚架台左后方的小旋钮，调整激光头的角度偏转，以使光束横扫过白色光靶。 继续移动光束，直到它位于相反方向离中心的距离相同，如图 2 所示。3.现在，用三脚架台左边中间的大旋钮，调整激光头水平平移，使光束返回光靶的水平中心线。如图 3 所示、垂直光束调整垂直光束调整4. 请注意激光束在目标上的垂直位置。5. 使用激光头后方的指形轮组来调整，使光束垂直扫过目标。 调整指形轮组，直到光束位于相反方向离目标中心的距离相同的位置，如图 4 所示6. 现在，使用三脚架中心主轴

8、上的高度调整轮来将激光头上下移动，直到光束再一次击中目标中心。 注： 此时，可能有必要进行另外一次较小的水平回转调整，以使激光束返回到该目标的中心。如图 5 所示7. 现在沿着运动轴继续推离机床。 当您看到激光头移开目标时再一次停止。 重复步骤 2 到 6 的激光器准直调整，直到您达到轴的末端。8. 达到轴的末端时，将机床移回激光器，来到轴的起点。9. 若光束不再位于光靶中心，则水平平移激光器，使光束回到光靶的垂直中心线。10. 然后，垂直平移激光头，使光束回到光靶的中心。 注： 此时，可能有必要进行另外一个较小的水平回转调整，以使激光束返回到该光靶的中心。11. 重复步骤 1 到 10，直到光束在整个