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    正確理解非接觸式長度測量儀器的測量精度

      

     

    客戶在選購精密測量儀器產品時,最關注的問題,基本上是儀器精度。那么如何來理解儀器精度呢?儀器精度又與哪些因素有關系呢?儀器精度與儀器品牌的關聯大嗎?等等。很多問題卻并不是所有人能夠正確理解得了的東西。這也是由于很多原因,才導至有很多公司對于買回去的儀器設備根本是買的不實用,或是不能用的狀況。這也與買用分開有關,下單采購的是采購,而使用的一線人員,采購只關心設備成本,而使用者當中也有很大一部分人對儀器只是知皮毛而已。所以,知曉一些專業知識對儀器的使用者和采購者來講,都是大有好處的!

    我們所謂的儀器精度,換句話來講,就是儀器的測量誤差。也就是測量值與標準值(也可以理解為絕對值)之間的誤差。而我們習慣上的測量誤差又包含有兩個方面,一個是儀器設備的硬件誤差,即儀器硬件配合能夠達到的標準范圍。另一個是人工測量的誤差,即由于人為測量方法或測量方式亦或由于外部因素影響所形成的誤差。

    我們先來看看儀器的測量誤差,習慣講硬件誤差。是由于機臺硬件配置或是儀器裝調成型后,所能達到的精度誤差范圍。這里有兩個概念,一個叫做線性誤差,一個叫做節點誤差。

    線性誤差是指,儀器行程范圍內測量值與相對值之間的誤差。節點誤差本意也是線性誤差,只是對線性誤差進行了一個細分,指儀器行程范圍內各個段點的誤差。儀器說明資料,一般只是介紹一個儀器的線性誤差,即儀器總行程內的一個誤差標準,習慣于用N+L/X表示(N為誤差基數,L為儀器行程,X為誤差整除系數)單位為微米。比如:3+L/75 3+L/200對于相同200行程的儀器來講,第一個表示,200行程內最大誤差為6微米,第二個表示,200行程內最大誤差為4微米。一般儀器的測量精度是可以通過計數器或是儀器的測量軟件來與相對值進行修正補償的。所以,一般商家都會向客戶保證說儀器的精度可以達到如何如何。但是真正意義上的精度來講,由于儀器硬件配置及裝調方式方法的不同,以及儀器的標準定義不同。商家往往會對客戶忽略一個節點誤差。也就是說,在一個工作行程范圍內,可能最終的誤差是多少可以補正到與相對值接近的地步,但真正測量時,測量值卻又不一定準確。特別不是進行線性測量的時候最明顯,也最容易發現。也就是說,儀器的節點誤差或大或小不一致。打個比方,也就是在總行程200mm內,可能在0-20的節點內,測量值與相對值對比偏大幾個微米,而在20-40節點內,測量值與相對值對比是偏小幾個微米,用函數線來表示,就是一種扭擺狀態,這樣,在需要用軟件進行坐標計算測量圓及弧等要素時,就會出現很大誤差,這就要求儀器出廠時對儀器的精度在軟件里進行分節點補償。這就是內行人所說的區段補償。區段補償一般用于儀器硬件配置差(一般指導軌線性差)的情況下,或者是儀器裝調工藝或技術不到位的情況下。一般儀器硬件配置及裝調好的話,儀器線性就好,那么,儀器的節點誤差就不會忽大忽小,只會是呈線性狀態,即要么線性偏大,要么線性偏小,這樣,儀器裝調完成后,只需要進行線性補償就行了,補正后,對需要利用坐標計算測量的要素也會自然而然的準確。而且線性誤差一般補正在計數器里面,與儀器電腦系統的配置,電腦系統不發生關系。區段補償就不一樣,如果計數系統或是電腦系統損壞需要重裝,或是儀器移機等情況下,都得重新進行區段校準并補償后,儀器才能夠正常保證在精度范圍內對工件進行有效測量。非接觸式精密測量儀器在國內發展二十多年以來,各項技術已相對成熟,只是在儀器的裝配技術水平上參差不齊,同時,由于商家對產品價格的打壓,導致生產廠家對儀器硬件配置成本的不合理控制,從而出現參差不齊的產品。儀器外觀和儀器品牌并不是需要刻意重視的問題,關注儀器的本質,才是實用儀器的選購之道。在價格市場透明的年代,不至于買非所用。

        人工測量誤差主要是由于測量方式和方法不對,或是外部因素影響所產生的誤差。這就要求測量人員對儀器設備的使用有著很好的認誤,并有一定的測量手段,或者能夠明確了解外部因素影響,才能夠進行準確的測量。打個比方,一般人為視力的關系,在測量采點時,就可以產生3個微米左右的采點誤差,另外,由于光線的強弱,可能影響工件邊緣輪廓的位置,從而出現采點誤差。對于越來越成熟的測量技術水平來講,這些都可以慢慢被理解和接受并改正。

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