什么是测长机？测长机的原理及使用
什么是测长机？
测长机，顾名思义，就是测量长度的设备。
目前，长度被定义为光在单位时间内传播的距离，基于光速。测量长度的方法有两种：直接法和间接法。
- 直接法 这种方法
是利用 常用的直尺、卷尺、卡尺、千分尺等，通过与标准长度、刻度、刻度进行比较来测量长度。 - 间接法
利用与长度有关的其他物理量或利用电学或光学方法测量长度的方法。
在许多情况下，可以使用直接法来测量长度，但在微米级的长结构或微小物体的情况下，很难准备标准长度（尺度），因此存在使用间接法的情况。法律适用的地方。当物体形状复杂、难以够到或不允许触摸时，也可以使用间接方法。
测长机的使用
长度测量机应用于各个领域，但有必要根据用途选择最合适的一种。
- 尺寸从几毫米到几十毫米，可以放在手掌或桌面上的物品：尺子和卡尺
- 几百毫米到几米的稍大、稍长的物品：卷尺等。
- 精加工精度达到μ量级的装置，类似于使用显微镜观察做工的装置：千分尺
- 现场距离几米到几十米：光学方法（三角测量、激光测长）
- 测量精密工业产品（例如透镜和半导体晶圆）上的微小不规则性：激光干涉仪
此外，X 射线 CT 等技术还应用于无法用光或触笔访问的物体内部的测量。此外，纳米技术行业需要纳米级别的测量，因此使用扫描电子显微镜进行测量。最近，作为一种易于使用的应用程序，正在开发使用图像分析的长度测量方法，例如使用智能手机相机测量长度的应用程序。
测长机原理
1米的定义是“光在真空中以1/299,792,458秒传播的长度”。以此为基础的公制原型就是长度的标准。原则上，直接法是与这个度量原型进行比较。
一种基于长度定义的测量原理是测量光的飞行时间 (ToF)。由于光速极快，因此需要先进的电子技术。目前，许多基于激光的仪器（ToF）通常采用基于强度调制的入射光和反射光之间的相位差的测量方法。
根据定义，这是光在真空中的行为，因此实际上需要通过空气的折射率进行校正。激光干涉仪采用利用激光束之间干涉现象的测量方法。
通过分析同一激光照射时从基准面反射的光与从测量面反射的光干涉时产生的干涉条纹，可以测量测量面到基准面的纳米量级的距离。我已经展示了一些长度测量仪器的示例，但有许多不同的方法。
有关长度测量机的其他信息
1、测长机的使用方法
许多长度测量机中使用的卧式长度测量机由床身、在床上移动的内置标准尺的滑架、观察标准尺的显微显微镜以及施加恒定测量的装置组成。它由放置在地面上的测量表面和支撑待测物体的测量支架组成。已知该水平长度测量仪具有满足阿贝原理的结构和满足埃彭斯坦原理的结构。
在满足阿贝原理的结构的卧式长度测量机中，可以忽略物体的测量轴线和标准长度，从而避免由于工件的不直线性而与滑架测量轴线的角度偏差而产生的测量误差。可以忽略床。通过将刻度平面放置在同一直线上来进行测量。
另一方面，在具有满足埃彭斯坦原理的结构的卧式长度测量机中，为了消除由于床身不直而引起的测量误差，测量被测体的测量轴与标准尺之间的距离通过将物镜的焦距配置为与标准刻度相等，并将透镜的焦平面光学地放置在标准刻度上来进行测量。
2、激光测长机
激光测长机用激光照射物体，利用反射光来测量物体的距离。激光长度测量机根据其测量的距离被称为“位移传感器”或“距离传感器”。
- 位移传感器
一种以微米为单位测量短距离（几十毫米到几百毫米）的长度测量装置。 - 距离传感器
一种以毫米为单位测量长距离（几毫米到几米）的长度测量装置。
上述长度测量机所使用的测量方法被称为“三角测量法”和“飞行时间（ToF）法”。
三角测量法
这是一种利用基于反射光的三角测量原理的测量方法。长度测量装置由发光元件和光接收元件组成。使用半导体激光器作为发光元件。测量方法是将半导体激光器聚焦的激光通过投影透镜照射到物体上。照射到物体上的激光的漫反射的一部分经由受光透镜在受光元件上形成光斑图像。通过检测和计算成像点的位置，可以测量物体的位移量。
注意，CMOS方法将CMOS(互补金属氧化物半导体)用于光电检测器，并且CMOS方法将CCD(电荷耦合器件)用于光电检测器被称为CCD方法。