光學測微器（帶尺顯微鏡）行差檢測指南

一、檢測前準備

1. • 溫度：保持在20±1℃（參考ISO 1標準）
   • 濕度：≤60% RH，避免光學部件結露
   • 隔振：使用氣浮隔振臺，消除地面振動干擾
2. • 預熱：開機30分鐘，使機械結構與光學系統熱平衡
   • 清潔：用無塵布蘸無水乙醇清潔測微螺桿及光學尺
   • 歸零：移動臺全行程往返3次，消除機械回程誤差

二、核心檢測項目及方法

1. 軸向行差檢測（移動方向線性度）

• 工具：一級標準量塊（如K級）、激光干涉儀（分辨率0.1μm）
• 步驟：
  1. 將量塊固定于載物臺，顯微鏡對準量塊零位標記。
  2. 每隔10mm移動測微螺桿，記錄顯微鏡讀數與量塊實際值的偏差。
  3. 全行程（通常50mm）內至少選取5個測試點。
• 允許誤差：
  • 高精度級：≤±(1.5+0.05L) μm（L為行程，單位：米）
  • 普通級：≤±(3+0.1L) μm

2. 橫向行差檢測（垂直方向偏移）

• 工具：十字線分劃板、CCD圖像傳感器
• 步驟：
  1. 安裝十字線分劃板，調節顯微鏡對焦清晰。
  2. 沿軸向移動載物臺，通過CCD捕捉十字線中心偏移量。
  3. 計算橫向偏移值：ΔY = |實際位置 - 理論位置|
• 允許誤差：≤±2μm/100mm

3. 重復性誤差檢測

• 方法：
  1. 選擇3個典型位置（起點、中點、終點）。
  2. 每個位置重復測量10次，計算標準偏差σ。
• 判定標準：σ ≤ 允許誤差的1/3

4. 回程誤差檢測

• 步驟：
  1. 正向移動至目標點，記錄讀數A。
  2. 反向移動返回同一位置，記錄讀數B。
  3. 回程誤差 = |A - B|
• 允許值：≤±1μm

三、數據處理與校正

1. • 以行程位置為橫坐標，偏差值為縱坐標，擬合多項式曲線。
   • 典型模型：ΔL = a + bL + cL²（反映線性與非線性誤差）
2. • 將誤差系數導入測控系統，實現實時補償。
3. • 若行差超限：
     • 調節導軌平行度螺釘（需專用扳手，調整量≤1/4圈）
     • 更換磨損的滾珠絲杠或軸承

四、檢測周期與維護建議

• 周期：
  • 實驗室環境：每6個月檢測一次
  • 工業現場：每3個月檢測一次
• 日常維護：
  • 每周涂抹專用導軌脂（如Molykote EM-30L）
  • 避免過載使用（最大載荷≤5kg）

五、常見問題與對策

結語