回顧測量儀器的發展史

來源：       閱讀量：113     時間：2021.03.22

       學者（zhě）和航海者都十分清楚，如（rú）果能在海麵上準確測量出天體的位置，那麽（me）海員們便可以比較肯定地知道他們所（suǒ）在的緯度。要做到這一點（diǎn），需（xū）要的是精密的測（cè）量儀器。

       托勒密曾經描繪過星盤(又叫測星儀（yí）)。體積大些的星盤用在天文（wén）台（tái）裏，體積小的（de）用在船上。星盤的使用需要三個（gè）人合作：一個人抓住星盤（pán）上的拇指環，一個人瞄準，另外一個（gè）人讀出表盤（pán）上的結果。當船晃動得（dé）比較劇烈時，得出的結果自然也就不是（shì）很準確。所以隻要可能，海員們（men）就會上岸測量。

       古代的天文（wén）學家使用十字標尺來（lái）測量星星的緯度，後來水手（shǒu）們也把它應用於航海中。這（zhè）件（jiàn）儀器由一根標尺和一個十（shí）字形尺組成，十字形尺較低（dī）的（de）一端置（zhì）於水平位置。沿（yán）著標尺觀察天體的同時，滑動十字形尺直到它在你的視野裏接（jiē）觸到觀察物(太陽或星星)，然後讀出標尺上的度數。這種儀器隻需一個人（rén）便可以操作。

       星盤和十字標尺都需要觀察者直接觀察太陽。晴天，過強的光線會使觀測無法進（jìn）行（háng）。為了解決這個問（wèn）題，英格蘭船長、航海家（jiā）約翰?戴維斯發明了背（bèi）標尺。它由一根標尺和一根可以滑動的（de）橫木製（zhì）成。觀察者觀測時先背朝太陽，然（rán）後滑動橫（héng）木直到它在前（qián）方的小盤裏投下陰影。通過這種方法，觀察者（zhě）可以觀測地平線。

       約翰•戴維斯在一位來自劍橋的數學家愛德華•萊特的幫助下發明了象限儀。這件儀器的橫木上有一隻目鏡，通過目鏡，觀（guān）察者可以觀測地平線和被反射的太陽。

       克洛伊希克的水文地理學家皮（pí）埃爾•布哥爾對象限（xiàn）儀做了進一步改進，改（gǎi）進後的象限儀使觀察者（zhě）通過目鏡能（néng）看到太陽落在地平線上。

       在英格蘭的約翰•哈德雷發明了八分（fèn）儀，並於1732年試用。它由一部反射（shè）望遠鏡和一架酒精水準器組成。這件儀器比以（yǐ）前海上用過（guò）的其它任何儀器都要（yào）更加精準。

儀器指標

       測量儀器的（de）概念其基本內容包括：精度、誤（wù）差、測量標（biāo）準器材、長（zhǎng）度測量、角度測量、形狀測量、傳統光學儀器。在（zài）精密測量（liàng）上的應用（yòng）等等。

       測量儀（yí）器有接（jiē）觸試和光學試測量兩種(現在用的較多)。 接觸試：一般測量工具和3D測量工具(三（sān）坐（zuò）標（biāo）測量機又叫（jiào）三次元（yuán）) 三坐標測量機又叫三次（cì）元 ，它可以測量很多複雜的空間尺寸：如模具和汽車產品。

常見類（lèi）型

電子測量儀

       電子測量儀器具有獨特的關聯（lián）戰略性產業（yè），它自身的發展好壞，對整個國（guó）民經濟特別是（shì）電子信息產業的發展有著十分明（míng）顯的（de）影響。我國的電子測量（liàng）儀器市場龐大，需求量大，電子測量儀器對電子信息產業的發展起到至關重要的作（zuò）用。

       國（guó）內電子計測技術及電子測（cè）量儀器的發展迅速，遍及（jí）各行各業，第一、電子計測技術基礎理論研究：新的測試理論（lùn）和方法研究、人工智能理論研究、頻率（lǜ）基溯源與標準器獲得方法研（yán）究、新型測控總（zǒng）線及係統（tǒng）結構研究、測量與儀（yí）器標準的研究與製定等都是今後在理論研究方麵的重點。第二、電子計測技術（shù）的（de）發展：發展較快的技術有先進測控總線技術、數字信（xìn）號處（chù）理新技術、綜合測試與故障診斷新技術、光頻標和精密時頻測試新技術等。第三、二類重要電子測量儀器：矢量網絡分析儀的（de）一個重（chóng）要發展方向是（shì）構建以矢量網絡分析儀為核心的自動測量技術和自動測試係統；另外，矢（shǐ）量網絡分析儀已走出傳統的（de）線性網絡的應用領域，而在非線性、大功率網絡的測試和分析中發揮著重要作用。調製域分析儀器（qì）是當今僅（jǐn）有能直接對通信傳輸中隨（suí）時間而（ér）變化的（de）晃動進行精準測量的技術，尤其是在軍事電子測試領域更有其重要的意義。第四（sì）、電子測量儀器現代生產技術的發展：儀器產品的設計和生產（chǎn）水平（píng）是衡（héng）量一個國家科技工業（yè）基礎（chǔ）和工業能力的重要標誌，貫（guàn）穿於整個產品（pǐn）生產的全（quán）過程和（hé）全壽命周期中。今後在儀器儀表生產技術的研究中要注（zhù）意解決好產（chǎn）品設計和過程監管模式問題，研究新型的（de）儀用器件，研製高精度和高質量（liàng）的儀器儀表專（zhuān）用元器件、零部件和整機的質量檢驗設備，研究虛擬試驗驗證和（hé）工程化驗證技術，研（yán）究先進的生產工藝和流程，研究（jiū）穩定性、可靠性、可維護性和（hé）可測性新（xīn）的評估方法，以及產品的標準化認證體製。第五、電子測量儀器綜合測試係統：綜合測試應（yīng）將研究的（de）重點放（fàng）在綜合（hé）測試係統的體（tǐ）係優化研究，測控係統的統一性和整體（tǐ）性技術研究，傳感器（qì）信息處理和多傳感器（qì）數據融合（hé）技術研究（jiū），大區域現場（chǎng）測試的分布式網絡互聯、觸發、同步等技術研究，以及基於（yú）合成儀器與係統的可重構測控係統（tǒng）技（jì）術研究等多個方麵。

       中國電子測量儀器目前處於新中國成立以來第二次發展機遇。主要（yào）源於中國經濟的（de）發展，中國經濟出現了兩個（gè）變化：一是產業要升級，二是產業要自主（zhǔ）創新。一個產業從原材料（liào）的選定、生產（chǎn）過程的監控、產品的測試、行業運（yùn）營都需要電子（zǐ）測量儀器完（wán）成，因此電子測量儀器肩負著（zhe）其它產業升級、自（zì）主創新的曆史使命。

手動影像

       手動影像測量（liàng）儀依靠人工（gōng）操作控製測（cè）量平台的X、Y軸的（de）移動，來獲（huò）取被測物（wù）體的光學影像，通（tōng）過光學顯微鏡將其放大，經過CCD攝（shè）像係統將（jiāng）放（fàng）大後的物體影像（xiàng）送入計算機後，能高效地檢測各種（zhǒng）複雜工件的（de）輪廓和表麵形狀尺（chǐ）寸、角度（dù）及位置，進而讀取出需要的幾何量尺（chǐ）寸。

自動影像

       自動影（yǐng）像測（cè）量儀是在手動影像測量（liàng）儀基礎上，改人工控製為電腦係統控製X、Y、Z軸的移動，在選取（qǔ）被（bèi）測（cè）物體的輪廓、角度等幾何量時，更為精準和（hé）方便快捷。目前已經成為國內（nèi）使用廣泛的影像測量儀種類，並有取代手動影像測量儀的趨勢。

       對於測量儀器的學習要（yào）求，不僅要了解了基本測繪工作地全過（guò）程，更（gèng）要係統地掌握（wò）了（le）測量儀器操作、數據處理（lǐ）、施工（gōng）放樣等基本（běn）技能。測量（liàng）要求認真、仔細、精準、嚴謹，很小的錯誤也會在工程中造成很嚴重（chóng）的後果，所（suǒ）以在測量工作（zuò）中我們都必須要（yào）有認真嚴謹的態度和吃苦耐勞的（de）精神。

二次元

       二次元又稱影像儀，影像（xiàng）測量儀，二維影像測量儀（yí）等，自動影像測量儀。

三坐標測量儀

       三坐（zuò）標測量儀依操作（zuò）方式分類有手（shǒu）動、馬達驅動、CNC和光學式等型式。

       手動式：操作者用手握住主（zhǔ）軸使其沿著軸移動（dòng）。測量時，需注意探頭與工（gōng）件間（jiān）測量壓力、及探頭移（yí）動因（yīn）加（jiā）速度所造成軸產生彎曲導致測量誤差。

       馬達驅動式：馬達驅動（dòng）式三坐標測量儀（yí）一般可由遊戲杆控製。它具有高測量（liàng）精度、容易操作、且提供（gòng）教導式測量等優點。

       CNC式：三坐標測量（liàng）儀（yí）除了具有馬（mǎ）達驅動式的功能之外，還可自動依照計算機所預先設定的程序執行測量，甚至有些廠商出（chū）品的三坐標測量儀，也提供了自動裝（zhuāng）拆工件。CNC式三坐標測量（liàng）儀除提供尺寸測量 ( 點到點的測量 ) 外，也可作曲麵的輪廓（kuò）測（cè）量 ( 點到（dào）點的測量及掃瞄測量 )。

       光學試（shì）測量：可避免接觸試測量中產品的變形（xíng）和一些接觸試（shì）測量無法完成的工作， 產品有（yǒu）：二次元，三維激光抄數機等（děng）。