激光干涉仪是怎样测量线性定位精度的？

季风74

　　SJ6000激光干涉仪产品采用进口高稳定氦氖激光器、激光双纵模热稳频技术、高精度环境补偿模块、几何参量干涉光路设计、高精度激光干涉信号处理系统、高性能计算机控制系统技术，实现多种参数的高精度测量。通过激光热稳频控制技术，实现快速(约8分钟)、高精度(0.05ppm)、抗干扰能力强、长期稳定性好的激光输出，采用不同的光学镜组可以测量出线性长度、角度、直线度、平行度、平面度以及垂直度等几何量，并且可以进行动态测量分析。

　　SJ6000激光干涉仪产品具有测量精度高、测量速度快、最高测速下分辨率高、测量范围大等优点。通过与不同的光学组件结合，可以实现线性长度、角度、平面度、直线度、垂直度、平行度等多种几何精度的测量。在相关软件的配合下，还可以进行动态性能检测。如振动分析；滚珠丝杆的动态特性分析；驱动系统的响应特性分析；导轨的动态特性分析等，为设备误差修正提供依据。
2.1        线性测量
线性测量原理
要进行线性测量，需使用随附的两个外加螺丝将其中的一个线性反射镜安装在分光镜上，这个组合装置称为“线性干涉镜”。线性干涉镜放置在激光器和线性反射镜之间的光路上，用它的反射光束作为激光干涉仪的参考光路。另一束光通过分光镜入射到线性反射镜，通过线性反射镜的移动来实现线性测量，如下图所示。

线性测量构建图
线性测量配置
数据采集的方法如下：将机器沿测试轴移动到若干不同的位置或目标点，然后测量机器设备的误差。用户可以编写“程序”，使机器自动从一个目标位置移动到下一个目标位置，并在每个目标位置暂停几秒钟，在每次暂停过程中进行测量并采集数据。                线性测量由以下组件构成：
                1.激光器
2.环境补偿单元
3.线性测量光学镜组
4.测量软件

水平轴线性测量光路图
         
光路转90°线性测量光路图？

水平轴线性测量样图
         
垂直轴线性测量样图

线性测量应用
用于线性轴测量（三坐标测量机、机床、X/Y/Z平台、激光切割机等）

测三坐标
         
测机床

测激光切割机
         
测XYZ平台
         
测位移传感器

　　SJ6000激光干涉仪为机床定位误差（螺距补偿）、反向间隙修正提供依据。
　　机床控制器制造商允许通过指定每个机床轴的补偿值来消除机床定位系统中的定位误差。通过补偿，可以将机床的定位误差降低到几乎为零的程度，显着提高机器定位精度。但补偿时必须要获得正确的误差补偿值，用户须在轴上的不同点测量机床的预期位置和实际位置之间的微小差异。
　　使用激光干涉仪测量这些误差，并用软件进行记录，可以轻松获取轴上多点测量的误差。这些误差能够被转译成补偿值，在相应机床控制器软件位置进行补偿值的写入，实现机床的定位误差补偿（螺距补偿）、反向间隙补偿。
　　SJ6000软件提供循序渐进的用户界面，指导完成误差补偿的各个步骤。       

补偿前
         
补偿后

精密仪器测量—轻型线性附件
对于光学镜重量或尺寸可能影响机器动态性能或光学镜安装遇到困难的应用场合，中图SJ6000提供的轻型线性附件，其中小角锥反射镜重量仅为8g，可以直接吸附在测量设备上，最大限度降低干涉镜附件重量对被测量机器的影响。        轻型线性附件包含：

缩光镜    小角锥反射镜

小型光学镜组光路原理图
         
测螺纹机
倾斜轴测量—可调转向镜
可调转向镜内部为一面平面反射镜，通过镜面的旋转可以把水平光线倾斜25°~90°的角度，有助于倾斜机床、三坐标机的测量。

可调转向镜

可调转向镜光路原理图
         
测倾斜机床

远距离测量—远距离线性附件
远距离线性附件包含一个扩光镜，一个大角锥反射镜，用于远距离测量，测量距离超过40m时使用。

远距离线性附件光路原理图         
远距离测量