【正文】 并聯(lián)電阻補(bǔ)償原理 見 圖 317，在 上串聯(lián) ，在 上并聯(lián) 。這樣，橋臂 1上的等效電阻和等效溫度系數(shù)分別為 pR1R sR 2R將式（ 39）、式（ 310）代入電橋平衡公式（ 37）及（ 38），得： （ 3— 11） （ 3— 12） 令 ，故 （ 3— 13） ( )R R R R R RR Rs pp10 40 20 30 200? ? ? ?03202410101 ?????? aRR RaaRR RappsK RR Rpp? ?20R R K Kp ? ?20 1圖 3— 17 串并聯(lián)電阻補(bǔ)償原理 ?pR sR又由式（ 311）得 （ 314） 將式（ 313）、（ 314）代入式（ 312），解得 由 K的定義知 K＞ 0，故取上式根號(hào)前的正值得 （ 315） 在此，將橋路的各電阻和 值代入 (315)便可求得 K值，再將 K值代入式（ 313）、式（ 314）就可以求出 和 。這樣求出的 和 值能夠同時(shí)滿足式（ 311）和式（ 312），也就是說在有溫度變化時(shí)，電橋總是處在平衡的條件下，這就達(dá)到了補(bǔ)償溫度漂移的目的。 R R RR K Rs ? ?20 3040 10K a aa a aa R RR R aa? ? ? ???? ??? ?4 324 32210 4020 30122 2K a aa a aa R RR R aa? ? ? ???? ??? ?4 324 32210 4020 30122 2pR sR三、測量鏈最短原則 測量鏈定義 ：儀器中直接感受標(biāo)準(zhǔn)量和被測量的有關(guān)元件，如被測件、標(biāo)準(zhǔn)件、感受元件、定位元件等均屬于測量鏈。 ? 在精密測量儀器中，根據(jù)各環(huán)節(jié)對(duì)儀器精度影響程度的不同，可將儀器中的結(jié)構(gòu)環(huán)節(jié)區(qū)分為 測量鏈、放大指示鏈和輔助鏈 三類。 ?測量鏈的誤差對(duì)儀器精度的影響最大，一般都是 1:1影響測量結(jié)果。因此，對(duì)測量鏈各環(huán)節(jié)的精度要求應(yīng)最高 。 ?因此測量鏈最短原則顯然指一臺(tái)儀器中 測量鏈環(huán)節(jié)的構(gòu)件數(shù)目應(yīng)最少 ，即測量鏈應(yīng)最短。因此，測量鏈最短原則作為一條設(shè)計(jì)原則要求設(shè)計(jì)者予以遵守。 四、 坐標(biāo)系統(tǒng)一原則 以上設(shè)計(jì)原則，一般都是從某臺(tái)儀器總體出發(fā)考慮的。而坐標(biāo)系統(tǒng)一原則 ,則是對(duì)儀器群體之間的位臵關(guān)系 ,相互依賴關(guān)系來說的 ,或主要是針對(duì)儀器中的零件設(shè)計(jì)及部件裝配要求來說的。 對(duì)零部件設(shè)計(jì)來說， 這條原則是指： 在設(shè)計(jì)零件時(shí)，應(yīng)該使零件的設(shè)計(jì)基面、工藝基面和測量基面一致起來，符合這個(gè)原則，才能使工藝上或測量上能夠較經(jīng)濟(jì)地獲得規(guī)定的精度要求而避免附加的誤差。 例如，圖 3－ 18所示的零件，兩個(gè)直徑 d1及 d2的設(shè)計(jì)基面及工藝基面均為中心線 OO。在測量時(shí)，若用頂尖支承進(jìn)行（見 圖 318），則測量基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)重合，此時(shí)能真正地反映 d2的圓柱度等加工誤差。但若以 d1的外圓柱面為測量基準(zhǔn)時(shí)（見 圖 319），則 d1的形狀誤差也就反映到測量結(jié)果中，帶來附加的測量誤差。 圖 3— 18 頂尖支承法測徑向圓心晃動(dòng) 圖 3— 19 V形支承法測徑向圓心晃動(dòng) 對(duì)儀器群體之間（主系統(tǒng)與子系統(tǒng)之間）的位臵關(guān)系 ,相互依賴關(guān)系來說 , 這條原則是指： 在設(shè)計(jì)某臺(tái)儀器或其中的組成部件時(shí)，應(yīng)考慮到該儀器或該部件的坐標(biāo)系統(tǒng)在主坐標(biāo)系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)換關(guān)系與實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換的方法 。較復(fù)雜的測控系統(tǒng)，常常由機(jī)械系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)和光電變換部分組成；有時(shí)一個(gè)復(fù)雜的測控系統(tǒng)往往由幾個(gè)子系統(tǒng)共同來完成同一個(gè)測量任務(wù)。這時(shí)應(yīng)將各個(gè)子系統(tǒng)的坐標(biāo)都應(yīng)統(tǒng)一起來，統(tǒng)一到表征被測件位臵的主坐標(biāo)系中，即在設(shè)計(jì)中要考慮各子坐標(biāo)系與主坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系，否則會(huì)帶來測量結(jié)果的混亂。 圖 320所示為刀具預(yù)調(diào)儀的結(jié)構(gòu)原理圖，該儀器用于測量刀具的刀尖部分參數(shù)，主要有刀柄長度和刀尖的旋轉(zhuǎn)半徑（見 圖 321）。 其工作原理是： 圖 320 數(shù)控加工設(shè)備用刀具預(yù)調(diào)儀 1工作臺(tái) 2床身（含 X向?qū)к墸? 3被測刀具 4計(jì)算機(jī)監(jiān)視器 5CCD攝像頭 6立柱（含 Z向?qū)к墸? 7Z向滑架 8光源 圖 3— 21 數(shù)控加工用刀具 1莫氏錐柄 2刀尖 3刀柄 TzxRZX ??????? ????????? ?式中， 為坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)角系數(shù)； 為坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的平移系數(shù)。經(jīng)過轉(zhuǎn)換，作到了兩個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)的基準(zhǔn)統(tǒng)一。 ?R T五、精度匹配原則 在對(duì)儀器進(jìn)行精度分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)儀器中各部分各環(huán)節(jié)對(duì)儀器精度影響程度的不同，分別對(duì)各部分各環(huán)節(jié)提出不同的精度要求和恰當(dāng)?shù)木确峙?，這就是精度匹配原則。 刀具預(yù)調(diào)儀的主坐標(biāo)系為 ，立柱 6構(gòu)成 Z向坐標(biāo)，并沿 X向?qū)к壩灰? Z向滑架 7上的 CCD成像系統(tǒng)（包括攝像頭 5和光源 8）完成對(duì)刀尖的瞄準(zhǔn)，刀尖的尺寸和形狀則由 CCD光敏面子坐標(biāo)系坐標(biāo) 來確定。 為了正確給出刀尖的尺寸和形狀坐標(biāo)，必須將 確定的刀尖像坐標(biāo)與主坐標(biāo)統(tǒng)一起來。即通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣將像坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到主坐標(biāo)系中。通過標(biāo)定可以找到 坐標(biāo)系相對(duì) 坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)換系數(shù) 和坐標(biāo)平移系數(shù) ，則 zox ???XOZzox ???zox ??? XOZ ?R T六、經(jīng)濟(jì)原則 經(jīng)濟(jì)原則是一切工作都要遵守的一條基本而重要的原則。經(jīng)濟(jì)原則反映到測控儀器的設(shè)計(jì)之中，可從以下幾方面來考慮： 1） 工藝性 。選擇正確的加工工藝和裝配工藝，從而達(dá)到節(jié)省工時(shí)，節(jié)約能源，不但易于組織生產(chǎn)，而且降低管理費(fèi)用。 2） 合理的精度要求 。精度的高低，決定了成本的高低。因此各環(huán)節(jié)則應(yīng)根據(jù)不同的要求分配不同的精度。 3） 合理選材 。合理選材是儀器設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)之一，從減小磨損、減小熱變形、減小力變形、提高剛度及滿足許多物理性能上來說，都離不開材料性能。而材料的成本又差價(jià)很大，因此合理選材是至關(guān)重要的一條。 4） 合理的調(diào)整環(huán)節(jié) 。設(shè)計(jì)合理的調(diào)整環(huán)節(jié)，往往可以降低儀器零部件的精度要求，達(dá)到降低儀器成本的目的。 5） 提高儀器壽命 。為提高儀器壽命要對(duì)電氣元件進(jìn)行老化和篩選；對(duì)機(jī)械零部件中的易損系統(tǒng)采用更合理的結(jié)構(gòu)型式。雖然這兩方面的改進(jìn)會(huì)使成本增加，但如果儀器壽命延長一倍，等于使儀器價(jià)格降低了一半。 總結(jié)共有六項(xiàng)設(shè)計(jì)原則： 一、阿貝 (Abbe)原則及其擴(kuò)展 二、變形最小原則及減小變形影響的措施 三、測量鏈最短原則 四、坐標(biāo)系統(tǒng)一原則 五、精度匹配原則 六、經(jīng)濟(jì)原則 以上六條基本原則是眾多科技工作者在多年的設(shè)計(jì)實(shí)踐中總結(jié)出的理論成果，這些原則經(jīng)過了長期實(shí)踐的檢驗(yàn)，并為大多數(shù)儀器設(shè)計(jì)者所公認(rèn)。