a) b)

答：被测值而仪器的度盘刻度时，由于工艺的原因采用线性刻度，即将 式中。为测杆部分杠杆臂长，φ为由被测值s引起的杠杆转角。由此产生的原理误差由于仪器的示值范围其对应的杠杆摆角也已经确定，这时可以通过调整杠杆臂长来减小△s，即将a调整为a＇。

3

最大原理误差为=5×（0.1π）/24=0.013mm 3、举例说明以下4种典型光谱功率谱分布

答： 光源输出的功率与光谱有关，即与光的波长λ有关，称为光谱的功率分布。常见的有4种典型的分布，如图6—6所示。

典型光源功率谱分布 a)线状光谱 b)带状光谱 c)连续光谱 d)复合光谱

图a为线状光谱，如低压汞灯光谱；图b为带状光谱，如高压汞灯光谱；图c为连续光谱，如白炽灯、卤素灯光谱；图d为复合光谱，它由连续光谱与线状、带状光谱组合而成，如荧光灯光谱。

四、设计、画图、说明

1、写出下列机构的名称，然后画出机构设计简图，写出其传动特性及传动比（每小题1分 共12分）

13

a) b)

答：

a) 正弦机构设计简图 b)正切机构设计简图

a)正弦机构的传动特性 若推杆为主动件时，正弦机构的传动比为

b)正切机构的传动特性的传动特性为

当推杆为主动件时，正切机构的传动比为

2、 爱彭斯坦光学补偿方法是一种用结构布局来补偿阿贝误差的方法，被应用于高精度测长机的读数系统中。图3-4a为测长机工作原理图。试画出b)光学补偿原理图，并简要说明之。

14

图3-4 爱彭斯坦光学补偿方法 ：测长机工作原理图

答：补偿原理图

a)测长机工作原理图 b)光学补偿原理图

现假设由于导轨直线度的影响，测量时使尾座产生了倾角θ，而产生了阿贝误差。图b说明了其光学补偿原理。如图所示，由于倾角。的影响，在测量线方向上测端将向左挪动

直，如无补偿措施，则此值即为阿贝误差。但这时与尾座连为一体的M2、N2也随之

倾角θ角，这样，新的双刻线指标点在刻尺面上也有一挪动量

点，即s2点相对于s1

这时，由于头座要向左移动△L来压紧工件，而使0’点

则

于是，由尾座倾斜

的像也同时向左移动△L再次与s1点瞄准。若选择参数使

而带来的阿贝误差，在读数时自动消失了，即达到了补偿的目的。这种补偿原理被称为爱彭斯坦光学补偿原理，是通过结构布局随机补偿阿贝误差的方法。

3、导轨运动的不平稳现象，主要出现在 ，主要表现为“爬行” 导轨运动的不平稳现象，主要出现在其低速运动时， “爬行”是一个复杂的现象，其主要原因有：

①导轨间的静、动摩擦系数差值较大；②动摩擦系数随速度变化；③系统刚度差。

4、导轨设计时应遵守运动学原理是把动导轨视为有确定运动的刚体，设计是不允许有多余的自由度和多余的约束，即只保留确定运动方向的自由度。

三、分析与计算

1． 例2-9 已知被检凸轮轴凸轮升程公差为±0．05mm，设计一台检测状况为A级的凸轮轴凸轮检验仪，试确定它的不确定度。(参考检测能力指数Mcp表)

例2-10 设计一台用于港口计量进出口散装粮食的轨道衡，要求其测量状况为A级，确定该轨道衡的精度。（根据国际惯例，港口散装粮食计量误差范围为±0．4％，参考检测能力指数Mcp表）

检测能力指数Mcp表

15

8．有一测杆在轴套孔中运动，测杆和轴套孔的公差分别为测杆倾斜带来的误差。

轴套长

测杆长L=50mm，求

P39 ΔF=Lα/2=L(Δ/l)/2=7.1×10mm

5．分析激光测径仪(见图2-6)原理误差，并阐述减小原理误差的方法。

22-6

图2—6 激光测径仪原理 1-氦氖激光器2、3-反射镜4、6、8-透镜 5-多面棱镜

7-被测工件 9-光敏二极管

3、 爱彭斯坦光学补偿方法是一种用结构布局来补偿阿贝误差的方法，被应用于高精度测长机的读数系统中。图3-4a为测长机工作原理图。试画出b)光学补偿原理图，并简要说明之。

图3-4 爱彭斯坦光学补偿方法 ：测长机工作原理图

四、 简述题

1.说明分析仪器误差的微分法、几何法、作用线与瞬时臂法和数学逼近法各适用在什么情况下，为什么?

16