自準直儀的工作原理

　　自準直儀，亦稱“自準直光管”或“光學平直度檢查儀”，是一種基于光學自準直原理的測量儀器。其工作原理主要依賴于光的準直和平面鏡對光束的反射理論。以下是自準直儀工作原理的詳細闡述：

　　一、基本原理

　　光源與光線準直：

　　光源發出的光線首先通過位于物鏡焦平面上的分劃板（或稱為準直物鏡焦平面上的目標刻線）。

　　光線經過物鏡后，被折射成一束與光軸平行的光，形成平行光束。

　　光線反射與成像：

　　平行光束射向平面反射鏡。若反射鏡的反射面嚴格垂直于光軸，光線將按原路返回，再次經過物鏡后成像在分劃板上，與原來的目標刻線（或指標分劃線）重合。

　　若反射鏡的反射面不垂直于光軸，即存在微小轉角α，反射光線將產生偏角，從而在目鏡中觀察到像的移動。具體來說，反射光線與原光線將成2α夾角，導致成像位置偏離原目標刻線。

　　二、測量原理

　　當反射鏡傾斜一個微小角度α時，反射回來的光束就傾斜2α角。通過測量成像位置相對于原目標刻線的偏移量，可以反求出反射鏡的偏轉角度α。

　　在實際應用中，偏移量的大小可以通過測微目鏡或光電傳感器等測量裝置來精確讀取。對于小角度偏轉，偏移量與偏轉角度α之間存在一定的數學關系，如α=d/2f（其中d為偏移量，f為物鏡焦距），從而可以方便地計算出反射鏡的偏轉角度。

　　三、應用與分類

　　自準直儀廣泛應用于小角度測量、平板的平面度測量、導軌的平直度與平行度測量等方面。根據不同的技術和應用需求，自準直儀可以分為多種類型，如光學自準直儀、光電自準直儀和激光準直儀等。其中，光電自準直儀利用光電傳感器代替人眼進行測量，提高了測量的自動化程度和精度；激光準直儀則利用激光束作為測量基準，具有測量距離大、精度高等優點。

　　四、操作流程（以一般自準直儀為例）

　　準備工作：將自準直儀放置在被測導軌的首段，反射鏡固定在被測導軌上，并確保反射鏡與自準直儀保持同軸。

　　調整反射鏡：調整反射鏡的位置和角度，使光線能夠準確反射回自準直儀。

　　觀察與讀數：觀察目鏡或顯示屏上的圖像，記錄分劃板像的位移量。根據儀器的測量原理和分辨率，計算出反射鏡的偏轉角度。

　　綜上所述，自準直儀通過利用光的準直和平面鏡對光束的反射原理，實現了對反射鏡偏轉角度的精確測量。其工作原理簡單而有效，廣泛應用于各種需要高精度角度測量的場合。