自準(zhǔn)直儀的工作原理

　　自準(zhǔn)直儀，亦稱“自準(zhǔn)直光管”或“光學(xué)平直度檢查儀”，是一種基于光學(xué)自準(zhǔn)直原理的測量儀器。其工作原理主要依賴于光的準(zhǔn)直和平面鏡對光束的反射理論。以下是自準(zhǔn)直儀工作原理的詳細(xì)闡述：

　　一、基本原理

　　光源與光線準(zhǔn)直：

　　光源發(fā)出的光線首先通過位于物鏡焦平面上的分劃板（或稱為準(zhǔn)直物鏡焦平面上的目標(biāo)刻線）。

　　光線經(jīng)過物鏡后，被折射成一束與光軸平行的光，形成平行光束。

　　光線反射與成像：

　　平行光束射向平面反射鏡。若反射鏡的反射面嚴(yán)格垂直于光軸，光線將按原路返回，再次經(jīng)過物鏡后成像在分劃板上，與原來的目標(biāo)刻線（或指標(biāo)分劃線）重合。

　　若反射鏡的反射面不垂直于光軸，即存在微小轉(zhuǎn)角α，反射光線將產(chǎn)生偏角，從而在目鏡中觀察到像的移動(dòng)。具體來說，反射光線與原光線將成2α夾角，導(dǎo)致成像位置偏離原目標(biāo)刻線。

　　二、測量原理

　　當(dāng)反射鏡傾斜一個(gè)微小角度α?xí)r，反射回來的光束就傾斜2α角。通過測量成像位置相對于原目標(biāo)刻線的偏移量，可以反求出反射鏡的偏轉(zhuǎn)角度α。

　　在實(shí)際應(yīng)用中，偏移量的大小可以通過測微目鏡或光電傳感器等測量裝置來精確讀取。對于小角度偏轉(zhuǎn)，偏移量與偏轉(zhuǎn)角度α之間存在一定的數(shù)學(xué)關(guān)系，如α=d/2f（其中d為偏移量，f為物鏡焦距），從而可以方便地計(jì)算出反射鏡的偏轉(zhuǎn)角度。

　　三、應(yīng)用與分類

　　自準(zhǔn)直儀廣泛應(yīng)用于小角度測量、平板的平面度測量、導(dǎo)軌的平直度與平行度測量等方面。根據(jù)不同的技術(shù)和應(yīng)用需求，自準(zhǔn)直儀可以分為多種類型，如光學(xué)自準(zhǔn)直儀、光電自準(zhǔn)直儀和激光準(zhǔn)直儀等。其中，光電自準(zhǔn)直儀利用光電傳感器代替人眼進(jìn)行測量，提高了測量的自動(dòng)化程度和精度；激光準(zhǔn)直儀則利用激光束作為測量基準(zhǔn)，具有測量距離大、精度高等優(yōu)點(diǎn)。

　　四、操作流程（以一般自準(zhǔn)直儀為例）

　　準(zhǔn)備工作：將自準(zhǔn)直儀放置在被測導(dǎo)軌的首段，反射鏡固定在被測導(dǎo)軌上，并確保反射鏡與自準(zhǔn)直儀保持同軸。

　　調(diào)整反射鏡：調(diào)整反射鏡的位置和角度，使光線能夠準(zhǔn)確反射回自準(zhǔn)直儀。

　　觀察與讀數(shù)：觀察目鏡或顯示屏上的圖像，記錄分劃板像的位移量。根據(jù)儀器的測量原理和分辨率，計(jì)算出反射鏡的偏轉(zhuǎn)角度。

　　綜上所述，自準(zhǔn)直儀通過利用光的準(zhǔn)直和平面鏡對光束的反射原理，實(shí)現(xiàn)了對反射鏡偏轉(zhuǎn)角度的精確測量。其工作原理簡單而有效，廣泛應(yīng)用于各種需要高精度角度測量的場合。