【正文】 我們可以把掃描隧道顯微鏡的工作過程總結(jié)為：利用探針針尖掃描樣品，通過隧道電流獲取信息，經(jīng)計算機處理得到圖象。比較常見的是利用與傳感器殼體安裝成一體的導頭建立相對測量基準。 單坐標、雙坐標、三座標及多坐標。由圖可見，隨著衍射角 ? 的增加，亮條紋的光強將迅速降低，暗點位置是等距分布的。如游標卡尺、千分尺、測長儀、測長機、工具顯微鏡等?；ジ惺揭卜譃闅庀妒胶吐莨苁絻煞N。根據(jù)測頭先后與標準件及被測件接觸時 零級條紋位置間的距離，即可測得被測量相對于標準量的偏差值。 為了減輕測量人員眼睛的疲勞以及人眼帶來的讀數(shù)誤差，近年來已普遍采用投影讀數(shù)的方法。刻線尺 7上從 0到 100mm內(nèi)共有刻線 1000條．故每格為 ；分劃板 14共有 10塊，每塊相距100mm，在每一塊上面刻著兩條刻線和 0，1， 2， …， 9之間的一個數(shù)字，分別代表每一塊分劃板距刻線尺 7零刻線的距離的分米數(shù)值。 臥式測長儀（萬能測長儀） 臥式測長儀的毫米刻線尺和測量軸水平臥放在儀器的底座上，并可在底座的導軌上作左右方向的移動；它主要由 底座 測座 萬能工作臺 5和尾座 6組成。測長機常用于絕對測量。此時反射光束匯聚于象點 C”， C與 C”之間的距離應按下式計算： 測量時，應先調(diào)整零位，即平面反射鏡的鏡面與光較儀中的光軸相垂直。 1%至%，回程誤差近似為零。 Outside Micrometers Outside Micrometers 外徑千分尺 測微量具是應用螺旋副傳動原理，將角位移轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€位移，直線位移的各行程與螺旋轉(zhuǎn)角成正比，其數(shù)學表達式為 測微量具 讀數(shù)： 2．測微量具的 讀數(shù)機構(gòu)和讀數(shù)方法 讀數(shù)機構(gòu)由固定套筒和微分筒組成，如圖所示。 1. 游標讀數(shù)原理 游標量具讀數(shù)部分主要是由尺身與游標組成，其原理是利用尺身刻線間距與游標刻線間距差來進行小數(shù)讀數(shù)，如圖 3－ 1所示。 ?量塊分級的根據(jù)是量塊中心長度的允許偏差、平面平行性及研合性質(zhì)；量塊分等的根據(jù)是量塊中心長度測量的極限誤差、平面平行性及研合性質(zhì)量。 長度測量 長度單位：米的定義 ? 三次定義 ? 我國的長度單位是米。 ? 量塊按級使用時，用其中心長度的 公稱尺寸 ，因此測量結(jié)果中包含了量塊實測尺寸對其公稱尺寸的偏差，即中心長度的 制造偏差 。 長度計量中常用的量具與量儀 Vernier Caliper 圖 3－ 2所示為三用卡尺，其測量范圍一般為 0－ 125和 0一 150mm兩種。在固定套筒上刻有縱刻線，作為微分筒讀數(shù)的基準線，縱刻線上下方各刻有 25個分度，每個分度的刻線間距為1mm，上下刻線的起始位臵錯開 ，微分量具中測微螺桿的螺距一船都是 ，微分筒圓周斜面上刻有 50個分度，因此當微分筒旋轉(zhuǎn)一周時，測微螺桿軸向位移 ，微分筒旋轉(zhuǎn)一個分度時 (即 1／ 50轉(zhuǎn) )，測微螺桿移動 ，故常用千分尺的讀數(shù)值為 。上述可知，這種量儀的精度已大大超過其它機械傳動式量儀， 通常用作比較測量。由于采用比較測量法，因此當被測尺寸和標準尺寸有差異時，測桿就將沿著導軌做直線移動，從而推動平面反射鏡 P繞支點 O擺動。 測長儀和測長機 工作臺 1上放臵被測件 2，通過測量軸體 4上的可換測量頭 3與被測件接觸測量。測座 l和尾座 6可在儀器底座 7的導軌上移動和鎖緊。 玻璃平板 2位于尾座物鏡 5的焦平面上，玻璃刻度尺 8位于測座物鏡 6的焦平面上。圖是 19JA型萬能工具顯微鏡的投影裝臵圖。例如檢定量塊：測頭與標準量塊接觸時，零級條紋位于 a＝－ l（格），測頭與被檢量塊接觸時，零級條紋位于 a=+4格，若儀器分辨力i=，則被測量塊相對于標準量的中心長度偏差為 i (a2a1)=+ 比較法測量 干涉測長是激光在幾何量測量中最重要的應用。 電感測量的基本原理如圖所示。 相對測量法 ：儀器示值為被測量相對于某一定值標準量的偏差值。如采用激光作為光源，由于能量高度集中，條紋可以更加清晰，衍射級次也更高 (即能見到的衍射條紋致目多 )。 實現(xiàn)測量的關鍵是建立被測參量和采樣點在測量機坐標系中的坐標關系模型。 傳感器殼體通過連接桿 4與驅(qū)動器相連接，在觸針 3附近的傳感器殼體上裝有一個圓弧形導頭 1，這導頭支承在被測表面 5上，并和觸針一起在試件表面上滑行。 1990年， IBM公司的科學家展示了一項令世人瞠目結(jié)舌的成果，他們在金屬鎳表面用 35個惰性氣體氙原子組成 “ IBM”三個英文字母。當控制壓電陶瓷使探針在樣品表面掃描時，由于樣品表面高低不平而使針尖與樣品之間的距離發(fā)生變化，而距離的變化引起了隧道電流的變化，控制和記錄隧道電流的變化，并把信號送入計算機進行處理，就可以得到樣品表面高分辨率的形貌圖像。 表面粗糙度的測量基準線原則上要求與被測表面的理想形狀一致，但在實際測量中難以實現(xiàn)。包括采樣讀數(shù)和數(shù)據(jù)處理兩個步驟。圖為衍射條紋的光強分布圖。 差動式電感傳感器 總結(jié)： 絕對測量法 ：儀器示值為被測量的絕對值，常以刻度尺、光柵尺等作為測量基準，一般具有 絕對零位，示值范圍較大 。電感式又分為氣隙式、截面式和螺管式三種。 立式接觸式干涉儀 用接觸式干涉儀測量時使用白光，即移出濾色片，使視場中出現(xiàn)零級黑條紋。測角目鏡用來測量角度和直線尺寸，輪廓目鏡通常又稱為螺紋目鏡頭，可以用它來測量螺紋等形狀復雜的工件；使用雙象目鏡頭主要用于測量孔間距、線段長度以及對稱圖形之間的距離，其優(yōu)點是使用簡便，易于掌握。 圖中 6是機身，在它的床面上鑲有刻線尺 7和分劃板 14。因此臥式測長儀在測試工作中有著廣泛的用途。 量程在 500mm以上的儀器體形較大，稱為測長機 。若反射鏡與光軸不垂直而偏轉(zhuǎn)一個 a角，根據(jù)反射定律則反射光束與入射光束間的夾角為 2 a 。 3μm)僅為示值范圍的 177。精密螺旋副的螺距為 ， 由于測微螺桿的精度受到制造工藝的限制，其移動量通常為 25 mm。 游標量具具有結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，測量范圍大以及用途廣、使用壽命長等優(yōu)點。 ?量塊按 制造精度 分為 0、 4級 ，其中 0級精度最高， ?按 檢定精度 分為 6等 ，其中 1等精度最高。在 1983年第十七屆國際計量大會上正式通過米的新定義如下： “ 米是光在真空中 1／ 299792458秒的時 間內(nèi)所經(jīng)過的距離。 ? 量塊按等使用時，用其中心長度的 實測尺寸 ，因此測量結(jié)果中包含了實測尺寸對其真實尺寸的偏差，即中心長度的 測量誤差 。 尺身刻線間距每小格為 l mm，在游標長度 49mm內(nèi)刻 50格，即游標上的每一刻線間距為 ，也就是游標與尺身的刻線間距差為 。 表類量具 此類量具的主要原理是將測量桿微小直線位移通過適當?shù)姆糯髾C構(gòu)放大后而轉(zhuǎn)變?yōu)橹羔樀慕俏灰?，最后由指針?