测控仪器总体设计
总体设计,在进行仪器总体设计之前从总体角度出发，
对仪器设计中的全局问题进行全面设想和规划，要考虑的主要问题有：
1设计任务分析与创新点的构思；
2测控仪器若干设计原则的考虑；
3测量仪器若干设计原理的讨论；
4测控仪器工作原理的选择和系统设计；
5测控系统主要结构参数与技术指标的确定；
6测控仪器造型设计。
第一节 设计任务分析与创新点的构思一、设计任务分析了解被测控参数的特点了解测控对象特点了解仪器的功能要求了解仪器使用条件了解国内外同类产品的类型、原理、技术水平和特点了解国内外有关方面的加工工艺水平及关键元器件销售情况二、创新点的构思第二节 测控仪器设计原则一、阿贝原则及扩展为使测量仪能给出正确测量结果、必须将仪器的读数刻线尺安放在被测尺寸线的延长线上，
就是说．被测零件的尺寸线和仪器中作为读数用的基准线
(刻线基准 )应顺序排成一条直线。因此．遵守阿贝原则的仪器．应符合右所示的安排。
图中仪器的标淮刻线尺与被测件的直径共线。
阿贝原则的意义
1.用游标卡尺测量工件的直径由活动量爪倾斜所引起测量误差
2.用阿贝比长仪测量线纹尺刻线间隔
tan1 s
mmmm 0 0 9.00 0 0 3.0301
2/)c o s1( 2'2 dddd
mmmm 722 1092/)0 0 0 3.0(20
阿贝误差产生的原因,作直线运动的运动件（工作台或滑块）在运动过程中产生角运动造成的。
阿贝误差补偿方法,动态跟踪、定点补偿
（一） Eppenstein光学补偿方法是一种通过结构布局随机补偿阿贝误差的方法
（二） 激光两坐标测量仪中监测导轨转角与平移的光电补偿方法：利用测得值校正导轨的运动方向（转角、
平移 ）
以激光两坐标测量仪为例
（三）以动态准直仪来检测导轨摆角误差的电学补偿方法：利用测得偏差值直接修正测量结果
（四）平直度测量过程中的阿贝误差补偿
(五 )遵守阿贝原则的传动部件设计二、变形最小原则及减小变形影响的措施变形最小原则指的是：尽量进免在仪器工作过程中，因受力变化或温度变化而引起的仪器结构变形或仪器状态和参数的变化．并使之对仪器精度的影响最小。
（一）减小力变形影响的技术措施以激光测长仪机底座变形的结构布局补偿法和光电光波比长仪的结构布局说明减小力变形的方法
（二）减小热变形影响的技术措施
1.恒温条件
2.材料选择
3.温度补偿方法
4.实时补偿法三、测量链最短原则四、坐标系基准统一原则五、精度匹配原则六、经济原则第三节 测控仪器设计原理一、平均读数原理,利用多次读数取其平均值，提高读数精度在消除轴系晃动、度盘安装偏心及度盘刻划误差等对读数精度的影响方面具有良好效果。
二、比较测量原理三、补偿原理第四节 测控仪器工作原理的选择和系统设计一、信号转换与传输原理的选择
1.转换功能不同
2.对原始信号感受方式不同
3.转换放电原理不同二、标准量及其细分方法的选用
（一）标准量的分类及作用
（二）几何量标准器的类型及特点
（三）标准量的细分方法
1.光学机械细分法
1）直读法 2）微动对零法
2.光电细分法
1）光学倍程法
2）电气细分法三、数据处理与显示装置的选取
（一）数据处理系统的功能、类型及其选择方法
1）快速数据处理
2）扩大仪器使用范围
3）提高仪器测量精度
4）实现测量过程自动化分为模拟式和数字式两类
（二）显示系统的功能、类型及选择方法
1.指示式显示部件
2.记录式显示部件
3.数字式显示部件
4.打印式显示部件
5.其他显示部件四、运动方式与控制方式
总体设计,在进行仪器总体设计之前从总体角度出发，
对仪器设计中的全局问题进行全面设想和规划，要考虑的主要问题有：
1设计任务分析与创新点的构思；
2测控仪器若干设计原则的考虑；
3测量仪器若干设计原理的讨论；
4测控仪器工作原理的选择和系统设计；
5测控系统主要结构参数与技术指标的确定；
6测控仪器造型设计。
第一节 设计任务分析与创新点的构思一、设计任务分析了解被测控参数的特点了解测控对象特点了解仪器的功能要求了解仪器使用条件了解国内外同类产品的类型、原理、技术水平和特点了解国内外有关方面的加工工艺水平及关键元器件销售情况二、创新点的构思第二节 测控仪器设计原则一、阿贝原则及扩展为使测量仪能给出正确测量结果、必须将仪器的读数刻线尺安放在被测尺寸线的延长线上，
就是说．被测零件的尺寸线和仪器中作为读数用的基准线
(刻线基准 )应顺序排成一条直线。因此．遵守阿贝原则的仪器．应符合右所示的安排。
图中仪器的标淮刻线尺与被测件的直径共线。
阿贝原则的意义
1.用游标卡尺测量工件的直径由活动量爪倾斜所引起测量误差
2.用阿贝比长仪测量线纹尺刻线间隔
tan1 s
mmmm 0 0 9.00 0 0 3.0301
2/)c o s1( 2'2 dddd
mmmm 722 1092/)0 0 0 3.0(20
阿贝误差产生的原因,作直线运动的运动件（工作台或滑块）在运动过程中产生角运动造成的。
阿贝误差补偿方法,动态跟踪、定点补偿
（一） Eppenstein光学补偿方法是一种通过结构布局随机补偿阿贝误差的方法
（二） 激光两坐标测量仪中监测导轨转角与平移的光电补偿方法：利用测得值校正导轨的运动方向（转角、
平移 ）
以激光两坐标测量仪为例
（三）以动态准直仪来检测导轨摆角误差的电学补偿方法：利用测得偏差值直接修正测量结果
（四）平直度测量过程中的阿贝误差补偿
(五 )遵守阿贝原则的传动部件设计二、变形最小原则及减小变形影响的措施变形最小原则指的是：尽量进免在仪器工作过程中，因受力变化或温度变化而引起的仪器结构变形或仪器状态和参数的变化．并使之对仪器精度的影响最小。
（一）减小力变形影响的技术措施以激光测长仪机底座变形的结构布局补偿法和光电光波比长仪的结构布局说明减小力变形的方法
（二）减小热变形影响的技术措施
1.恒温条件
2.材料选择
3.温度补偿方法
4.实时补偿法三、测量链最短原则四、坐标系基准统一原则五、精度匹配原则六、经济原则第三节 测控仪器设计原理一、平均读数原理,利用多次读数取其平均值，提高读数精度在消除轴系晃动、度盘安装偏心及度盘刻划误差等对读数精度的影响方面具有良好效果。
二、比较测量原理三、补偿原理第四节 测控仪器工作原理的选择和系统设计一、信号转换与传输原理的选择
1.转换功能不同
2.对原始信号感受方式不同
3.转换放电原理不同二、标准量及其细分方法的选用
（一）标准量的分类及作用
（二）几何量标准器的类型及特点
（三）标准量的细分方法
1.光学机械细分法
1）直读法 2）微动对零法
2.光电细分法
1）光学倍程法
2）电气细分法三、数据处理与显示装置的选取
（一）数据处理系统的功能、类型及其选择方法
1）快速数据处理
2）扩大仪器使用范围
3）提高仪器测量精度
4）实现测量过程自动化分为模拟式和数字式两类
（二）显示系统的功能、类型及选择方法
1.指示式显示部件
2.记录式显示部件
3.数字式显示部件
4.打印式显示部件
5.其他显示部件四、运动方式与控制方式
