二次元影像测量仪产生误差的原因

在二次元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，在读数（计数），最后计算处理。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，还有一个直接影响测量效果和精度的照明光源，因为，基于影像方法测量的仪器，如果被测件不能被有效正确的照明，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精度不可忽视的因素。基于上述分析，可以归纳一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。

在这几种因素中，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，一般无法改变，温度影响带来的误差，必须通过控制测量室的温度和等温过程来减小其影响。

最后一项则常被忽视，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效果和影像质量，主要是因为二次元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者变小，间距的测量计算直接消除了影像变形的影响，如测量玻璃尺、网格板刻线间距；除了这种特殊情形外，如测量圆的直径、工件的长度和宽度，都将带来明显的误差。

二次元影像测量仪：www.brainyht.com.cn